变频器的控制方式-1.ppt

第8章 变频器的控制方式 8.1 U／f控制 8.1.1 U／f控制原理 在进行电机调速时，通常是希望保持电机中每极磁通量为额定值，并保持不变。如果磁通太弱就等于没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，过大的励磁电流使绕组过热损坏电机。 V／f控制是使变频器的输出在改变频率的同时也改变电压，通常是使V／f为常数，这样可使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。 《变频器原理与应用（第2版）》第8章 8.1.2 恒U／f控制方式的机械特性 1. 调频比和调压比 调频时，通常都是相对于其额定频率fN来进行调节的，那么调频频率fx就可以用下式表示： fx=kffN (8-1) 式中 kf——频率调节比(也叫调频比)。 根据变频也要变压的原则，在变压时也存在着调压比，电压Ux可用下式表示： Ux=kuUN (8-2) 式中 ku——调压比； UN ——电动机的额定电压。 《变频器原理与应用（第2版）》第8章 2. 变频后电动机的机械特性 机械特性曲线的特征如下： ① 从fN向下调频时，n0x下移， TKx逐渐减小。 ② fx在fN附近下调时： kf = ku→1，TKx减小很少， 可近似认为TKx ≈ TKN ， fx调的很低时：kf = ku→0， TKx减小很快。 ③ fx不同时，临界转差ΔnKx 变化不是很大，所以稳定 工作区的机械特性基本是 平行的，且机械特性较硬。 图8-1 变频调速机械特性 《变频器原理与应用（第2版）》第8章 8.1.3 对额定频率fN以下变频调速特性的修正 1. TKx减小的原因分析 2．解决的办法 适当提高调压比ku，使ku＞kf， 即提高Ux的值，使得Ex的值增加。 从而保证Ex/fx＝常数 。这样就能 保证主磁通ΦM基本不变。最终使 电动机的临界转矩得到补偿。 fx＞fN时，电动机近似具有恒功率 的调速特性 图8-2 U/f采用电压补偿后机械特性 《变频器原理与应用（第2版）》第8章 8.1.4 U／f控制的功能 1. 转矩提升 转矩提升是指通过提高U／f比来补偿fx下调时引起的TKx下降。但并不是U／f比取大些就好。补偿过分，电动机铁心饱和厉害，励磁电流I0的峰值增大，严重时可能会引起变频器因过电流而跳闸。 2. U／f控制功能的选择 为了方便用户选择U／f比，变 频器通常都是以U／f控制曲线 的方式提供给用户，让用户选 择的，如图8-3所示。 图8-3 变频器的U／f控制曲线 《变频器原理与应用（第2版）》第8章 3.选择U／f控制曲线时常用的操作方法 1) 将拖动系统连接好，带以最重的负载。 2) 根据所带的负载的性质，选择一个较小的U／f曲线，在低速时观察电动机的运行情况，如果此时电动机的带负载能力达不到要求，需将U／f曲线提高一档。依此类推，直到电动机在低速时的带负载能力达到拖动系统的要求。 3) 如果负载经常变化，在2)中选择的U／f曲线，还需要在轻载和空载状态下进行检验。方法是：将拖动系统带以最轻的负载或空载，在低速下运行，观察定子电流I1的大小，如果I1过大，或者变频器跳闸，说明原来选择的U／f曲线过大，补偿过分，需要适当调低U／f曲线。 《变频器原理与应用（第2版）》第8章 8.2 转差频率控制（SF控制） 8.2.1转差频率控制原理 转差频率与转矩的关系为图7-6所示的特性，在电动机允许的过载转矩以下，大体可以认为产生的转矩与转差频率成比例。另外，电流随转差频率的增加而单调增加。所以，如果我们给出的转差频率不超过允许过载时的转差频率，那么就可以具有限制电流的功能。 图8-6 转差频率与转矩的关系 为了控制转差频率虽然需要检出电动机的速度。但系统的加减速特性和稳定性比开环的U／f控制获得了提高，过电流的限制效果也变好。 《变频器原理与应用（第2版）》第8章 8.2.2 转差频率控制的系统构成 图7-7为