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变频调速后异步电动机机械特性如何?

来源:艾特贸易2017-06-04

简介答:变频调速原理基于 n=60f1(1-s)/p ,即改变定子供电频率 f1 ,可改变电动机的同步转速 n 。为保持在调速时电动机的最大转矩 Mm 不变,要求定子供电电压做相应调节,以维持磁通恒定

    答:变频调速原理基于n=60f1(1-s)/p,即改变定子供电频率f1,可改变电动机的同步转速n。为保持在调速时电动机的最大转矩Mm不变,要求定子供电电压做相应调节,以维持磁通恒定。根据定子电压U1和定子供电频率f1的不同比例关系,有不同的变频调速方式。图1-13所示为变频调速时异步电动机的机械特性。    (1)保持U1/f1=常数的比例控制方式。该方式下,只要U1f1成比例地改变,即可维持恒磁通,从而实现变频调速。但低频时,由于定子阻抗相对定子漏抗不能忽略,因此最大转矩%随频率降低而减小,启动转矩也将减小。图1-13中的曲线45为低频时的理想曲线,12为实际曲线。    (2)保持最大转矩Mm为常数的恒磁通控制方式。该方式下,为使Mm不变,需随f1的降低适当提高U1    (3)保持恒功率的控制方式。当f1>f1e(定子工频)时,若仍维持U1/f1=常数,势必使U1超过定子额定电压U1e,这是不允许的。因此,当f1>f1e时,定子电压不再升高,而保持U1=U1e,此时可近似视为恒功率调速。图1-13中的曲线6f1>f1e时的理想曲线,3为实际曲线。    当在额定频率f1e以下时,图1-13中的机械特性曲线789中的互相“平行”部分调速范围很宽,可以适应不同大小的负载。    当所调频率过小时,如图1-13f1<<f1e时的机械特性曲线12。此时,电动机的负载能力实际变小,只能满足小负载转矩如尬,而不能满足稍大一些的负载转矩如M1M2。若工艺设备要求低速乃至超低速运行时,由于负载过大电动机满足不了要求,则需对变频器转矩提升功能进行设置,以满足生产工艺对负载的需求。    当所调频率f1高于f1e时,电动机实际的机械特性变差,负载能力降低,如图1-13曲线6中曲线部分3。此时,变频器由恒转矩工作状态变为恒功率工作状态,如图1-14所示。
异步电动机变频调速时的机械特性
    1-13    异步电动机变频调速时的机械特性
恒转矩和恒功率调速时的机械特性
    1-14    恒转矩和恒功率调速时的机械特性    此时,随着频率(转速)的升高,转矩M逐渐下降。但在实际应用中将转速调到额定频率以上的情况很少遇到,有时也不允许。    变频器输出的是同一频率,由于负载转矩的变化(不同)使得电动机的实际转速存在偏差,如图1-13M2M1M3之间存在着转速偏差△n,而且负载变化越大,△n越大。当需要设置频率与输出转速绝对一一对应时则应将电动机改为同步电动机,电动机实际速度即为n=60f/p,不必设置速度反馈控制。只要精确地控制电源的频率就能精确地控制转速。