电动机变频调速原理.ppt

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1、认识变频器认识变频器调速器调速器调速的含义调速的含义l调速：是在负载没有改变的情调速：是在负载没有改变的情况下，根据生产过程需要人为况下，根据生产过程需要人为地强制性地改变拖动系统的转地强制性地改变拖动系统的转速。速。l速度变化：是由于负载的变化速度变化：是由于负载的变化而引起拖动系统的转速改变。而引起拖动系统的转速改变。电动机变频调速的依据电动机变频调速的依据同步转速同步转速调节频率后的问题调节频率后的问题磁通量变化带来的问题磁通量变化带来的问题l磁通量减弱时，铁心利用不充分，同样磁通量减弱时，铁心利用不充分，同样的转子电流下电磁转矩小，电动机负载的转子电流下电磁转矩小，电动机负载能力下降；

2、磁通量增加时，又会使铁心能力下降；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，严重时会因绕而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。组过热而损坏电机。保持磁通量恒定的方法保持磁通量恒定的方法VVVF Variable Voltage Variable Frequency 恒压频比的控制方式恒压频比的控制方式 恒压频比的确定恒压频比的确定调频比调频比调压比调压比基频基频恒压频比控制又产生的问题恒压频比控制又产生的问题基频以下的机械特性 问题：带负载能力下降问题：带负载能力下降l曲线近似平行的下降，这说明曲线近似平行的

3、下降，这说明减速后的电动机仍然保持原来减速后的电动机仍然保持原来较硬的机械特性。但是，临界较硬的机械特性。但是，临界转矩却随着电动机转速的下降转矩却随着电动机转速的下降而逐渐减小。这就造成了电动而逐渐减小。这就造成了电动机带负载能力的下降。机带负载能力的下降。转矩提升转矩提升(Torque boost)l针对频率降低时，电源电压成针对频率降低时，电源电压成比例地降低引起的下降过低，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，使电动机转矩持磁通量恒定，使电动机转矩回升，即所谓转矩提升。回升，即所谓转矩提升。(Torque boost)补偿曲线补偿曲

4、线 变频器实际补偿曲线变频器实际补偿曲线转矩提升后的机械特性转矩提升后的机械特性“恒转矩调速”性质 恒压频比控制不能解决的问题恒压频比控制不能解决的问题l在基频以上调速时，频率可以从在基频以上调速时，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，相当于直流电率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。机弱磁升速的情况。基频以上的机械特性基频以上的机械特性 基频以上调速特点基频以上调速特点l曲线不仅临界转矩下降，而且曲线不仅临界转矩下降，而且曲线工

5、作段的斜率开始增大，曲线工作段的斜率开始增大，使机械特性变软，电动机带负使机械特性变软，电动机带负载能力下降。输出转矩下降，载能力下降。输出转矩下降，而转速上升，表现出恒功率特而转速上升，表现出恒功率特点。点。总结：变频调速机械特性总结：变频调速机械特性异步电动机变频调速特点异步电动机变频调速特点l把基频以下和基频以上两种情况结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。按照电力拖矩基本上随磁通变化。按照电力拖

6、动原理，在基频以下，属于动原理，在基频以下，属于“恒转恒转矩调速矩调速”性质，而在基频以上，基性质，而在基频以上，基本上属于本上属于“恒功率调速恒功率调速”性质。性质。电动机的起动和制动电动机的起动和制动l电动机从静止一直加速到电动机从静止一直加速到稳定转速的过程。稳定转速的过程。l制动就是加上一个与电动制动就是加上一个与电动机转向相反的转矩，用来机转向相反的转矩，用来使电动机迅速停转或限制使电动机迅速停转或限制电动机的转速。电动机的转速。工频直接起动工频直接起动l起动电流大。起动电流大。对电网产生干对电网产生干扰。扰。l对生产机械的对生产机械的冲击很大。影冲击很大。影响机械的使用响机械的使用寿命寿命工频起动特性与起动电流工频起动特性与起动电流4-7IN变频起动变频起动l通过逐渐增大频通过逐渐增大频率以减缓起动过率以减缓起动过程，减小起动电程，减小起动电流。流。l起动中动态转矩起动中动态转矩小，升速平稳，小，升速平稳，对机械负载冲击对机械负载冲击减小。减小。变频起动特性与起动电流变频起动特性与起动电流变频降速时电动机的状态变频降速时电动机的状态降频降频回馈回馈正常正常电动电动频率下降过程的机械特性频率下降过程的机械特性