电动机变频调速原理.ppt

认识变频器 调速的含义 调速：是在负载没有改变的情况下，根据生产过程需要人为地强制性地改变拖动系统的转速。 速度变化：是由于负载的变化而引起拖动系统的转速改变。 电动机变频调速的依据 调节频率后的问题 磁通量变化带来的问题 磁通量减弱时，铁心利用不充分，同样的转子电流下电磁转矩小，电动机负载能力下降；磁通量增加时，又会使铁心饱和，造成实际磁通量增加不上去，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。 保持磁通量恒定的方法 恒压频比的确定 恒压频比控制又产生的问题 问题：带负载能力下降 曲线近似平行的下降，这说明减速后的电动机仍然保持原来较硬的机械特性。但是，临界转矩却随着电动机转速的下降而逐渐减小。这就造成了电动机带负载能力的下降。 转矩提升(Torque boost) 针对频率降低时，电源电压成比例地降低引起的下降过低，采用适当提高电压的方法来保持磁通量恒定，使电动机转矩回升，即所谓转矩提升。(Torque boost) 补偿曲线 变频器实际补偿曲线 转矩提升后的机械特性 恒压频比控制不能解决的问题 在基频以上调速时，频率可以从工频往上升高，但电压却不能增加得比额定电压还高，最多只能保持额定值；这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。 基频以上的机械特性 基频以上调速特点 曲线不仅临界转矩下降，而且曲线工作段的斜率开始增大，使机械特性变软，电动机带负载能力下降。输出转矩下降，而转速上升，表现出恒功率特点。 总结：变频调速机械特性 异步电动机变频调速特点 把基频以下和基频以上两种情况结合起来，如果电动机在不同转速下都具有额定电流，则电动机都能在温升允许条件下长期运行，这时转矩基本上随磁通变化。按照电力拖动原理，在基频以下，属于“恒转矩调速”性质，而在基频以上，基本上属于“恒功率调速”性质。 电动机的起动和制动 电动机从静止一直加速到稳定转速的过程。 制动就是加上一个与电动机转向相反的转矩，用来使电动机迅速停转或限制电动机的转速。 工频直接起动 起动电流大。对电网产生干扰。 对生产机械的冲击很大。影响机械的使用寿命 工频起动特性与起动电流 变频起动 通过逐渐增大频率以减缓起动过程，减小起动电流。 起动中动态转矩小，升速平稳，对机械负载冲击减小。 变频起动特性与起动电流 变频降速时电动机的状态 频率下降过程的机械特性 * * 调速器 同步转速 VVVF Variable Voltage Variable Frequency 恒压频比的控制方式 调频比 调压比 基频 基频以下的机械特性 “恒转矩调速”性质 4-7IN