交流變頻調(diào)速電機(jī)原理-全文預(yù)覽
【正文】 模型進(jìn)行分析計(jì)算。⑵恒定壓頻比控制（恒定U 1 / f 1控制）根據(jù)上面的公式，在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)定子電阻r 1和定子漏磁電抗x 1的壓降較小，可以忽略，則電機(jī)定子電壓U 1與定子感應(yīng)電動(dòng)E g近似相等，即 U 1≈E g則得 U 1 / f 1＝常值這就是恒壓頻比的控制方式。嚴(yán)格地說(shuō)，只有控制E g / f 1 恒定才能控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為恒定?；l，即基本頻率f 1，是變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩控制和恒功率控制的分界線，應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電壓（指額定輸出電壓，是變頻器輸出電壓中的最大值，通常它總是和輸入電壓相等）進(jìn)行設(shè)定，即在大多數(shù)情況下，額定輸出電壓就是變頻器輸出頻率等于基本頻率時(shí)的輸出電壓值，所以，基本頻率又等于額定頻率f N（即與電動(dòng)機(jī)額定輸出電壓對(duì)應(yīng)的頻率）。隨著全控型快速半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件BJT、IGBT、GTO等的發(fā)展，才逐漸發(fā)展為PWM方式。PWM調(diào)制方式采用不控整流，則輸入功率因素不變，用PWM逆變同時(shí)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)頻，則輸出諧波可以減少。其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖a；另一種是采用不控整流、斬波調(diào)壓，即整流環(huán)節(jié)采用二極管不控整流，只整流不調(diào)壓，再單獨(dú)設(shè)置PWM斬波器，用脈寬調(diào)壓，調(diào)頻仍采用三相六拍逆變器，這種方式雖然多了一個(gè)環(huán)節(jié)，但調(diào)壓時(shí)輸入功率因素不變，克服了上面那種方式中輸入功率因數(shù)低的缺點(diǎn)。也有的交－交變頻器用電抗器將輸出電流強(qiáng)制變成矩形波或階梯波，具有電流源的性質(zhì)，屬于電流型變頻器。 電流型變頻器逆變輸出的交流電流為矩形波或階梯波，當(dāng)負(fù)載為異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，電壓波形接近于正弦波。在電路中中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，使施加于負(fù)載上的電壓值基本上不受負(fù)載的影響，而基本保持恒定，類(lèi)似于電壓源，因而稱(chēng)之為電壓型變頻器。但由于沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，不需換流，提高了變頻效率，并能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，因而多用于低速大功率系統(tǒng)中，如回轉(zhuǎn)窯、軋鋼機(jī)等。輸出電壓u 0的幅值決定于各組整流裝置的控制角a，輸出電壓u 0的頻率決定于兩組整流裝置的切換頻率。 交－交變頻器把一種頻率的交流電直接變換為另一種頻率的交流電，中間不經(jīng)過(guò)直流環(huán)節(jié)，又稱(chēng)為周波變換器。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的控制方式不同，變壓變頻調(diào)速可分為恒定壓頻比（V/F）控制變頻調(diào)速、矢量控制（FOC）變頻調(diào)速、 直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速等。由于電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，電機(jī)的磁通常處于接近飽和值，如果進(jìn)一步增大磁通，將使電機(jī)鐵心出現(xiàn)飽和，從而導(dǎo)致電機(jī)中流過(guò)很大的勵(lì)磁電流，增加電機(jī)的銅損耗和鐵損耗，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過(guò)熱而損壞電機(jī)。逆變器是將固定直流電壓變換成固定的或可調(diào)的交流電壓的裝置（DC－AC變換）。3． 改變頻率f （變頻調(diào)速）當(dāng)極對(duì)數(shù)p不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子電源頻率成正比，因此，連續(xù)的改變供電電源的頻率，就可以連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 串極調(diào)速的基本思想是將轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)差功率通過(guò)變換裝置加以利用，以提高設(shè)備的效率。 電磁轉(zhuǎn)差離合器的工作原理是：如果磁極內(nèi)勵(lì)磁電流為零，電樞與磁極間沒(méi)有任何電磁聯(lián)系，磁極與工作機(jī)械靜止不動(dòng)，相當(dāng)于負(fù)載被“脫離”；如果磁極內(nèi)通入直流勵(lì)磁電流，磁極即產(chǎn)生磁場(chǎng)，電樞由于被異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因而電樞與磁極間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在電樞繞組中產(chǎn)生電流，并產(chǎn)生力矩，磁極將沿著電樞的運(yùn)轉(zhuǎn)方向而旋轉(zhuǎn)，此時(shí)負(fù)載相當(dāng)于被“合上”，調(diào)節(jié)磁極內(nèi)通入的直流勵(lì)磁電流，就可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。目前，轉(zhuǎn)子變電阻調(diào)速只在一些調(diào)速要求不高的場(chǎng)合采用。前面講在空間位置上互差2π/3 rad電度角的三相繞組通以在時(shí)間上互差2π/3 rad相位角（或1/3周期）三相交變電流可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，同樣，在空間位置上互差π/2 rad電度角的兩相繞組通以在時(shí)間上互差π/2 rad相位角（或1/2周期）兩相交變電流也可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。調(diào)壓調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平滑，采用閉環(huán)系統(tǒng)時(shí)，機(jī)械特性較硬，調(diào)速范圍較寬，缺點(diǎn)是低速時(shí)，轉(zhuǎn)差功率損耗較大，功率因素低，電流大，效率低。通常一套繞組只能換接成兩種磁極對(duì)數(shù)。這一點(diǎn)，由通入的三相交變電流來(lái)保證3． 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流的必要條件是轉(zhuǎn)子繞組切割定子磁場(chǎng)的磁力線。交流變頻調(diào)速基本原理一． 異步電動(dòng)機(jī)概述1． 異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)原理 異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子主磁通和轉(zhuǎn)子電流相互作用產(chǎn)生的。這一點(diǎn)，由定子三相繞組的布置來(lái)保證 ⑵ 在時(shí)間上互差2π/3 rad相位角（或1/3周期）。所以，要改變p，必須將
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