交流變頻調(diào)速電機(jī)原理(存儲版)
【正文】 不變，克服了上面那種方式中輸入功率因數(shù)低的缺點(diǎn)。隨著全控型快速半導(dǎo)體開關(guān)器件BJT、IGBT、GTO等的發(fā)展，才逐漸發(fā)展為PWM方式。嚴(yán)格地說，只有控制E g / f 1 恒定才能控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為恒定。在過渡過程中，電動機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩需要按照電動機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析計(jì)算。因此，在低頻運(yùn)行的時候，要適當(dāng)?shù)募哟骍 1 / f 1的值，以補(bǔ)償定子壓降。對磁通進(jìn)行閉環(huán)控制是改善U 1 / f 1恒定控制性能的十分有效的方法。2． 基頻以上調(diào)速當(dāng)電機(jī)的電壓隨著頻率的增加而升高時，若電機(jī)的電壓已達(dá)到電機(jī)的額定電壓，繼續(xù)增加電壓有可能破壞電機(jī)的絕緣。許多書中則直譯為轉(zhuǎn)矩提升（Torque boost）。⑷過分補(bǔ)償有的用戶認(rèn)為，補(bǔ)償小可能會帶不動負(fù)載，補(bǔ)償大了沒問題，故而在設(shè)定V/F曲線時“寧小毋大”，或在設(shè)定V/F曲線時，只根據(jù)最重負(fù)載的要求來設(shè)定，則在輕載或空載時，就會出現(xiàn)補(bǔ)償過分。相當(dāng)于基波分量的信號波（調(diào)制波）并不一定指正弦波，在PWM優(yōu)化模式控制中可以是預(yù)畸變的信號波，正弦信號波是一種最通常的調(diào)制信號，但決不是最優(yōu)信號。在變頻調(diào)速中，前者主要應(yīng)用于PWM斬波（DC－DC變換），后者主要應(yīng)用于PWM逆變（DC－AC變換）。而定子阻抗壓降的大小是和定子電流I 1的大小有關(guān)的，定子電流的大小又與負(fù)載有關(guān)。3． V/F控制與V/F曲線⑴V/F控制在恒定U 1 / f 1控制中，頻率f 1下降時，定子電阻壓降在U 1中所占比例增大，造成氣隙磁通F M和轉(zhuǎn)矩下降，采取適當(dāng)提高U 1 / f 1的方法，來低償定子電阻壓降的增大，而保持F M＝恒值，最終使電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩得到補(bǔ)償。在上式中，氣隙磁通E g的感應(yīng)電動勢對應(yīng)于氣隙磁通F M，那么，轉(zhuǎn)子磁通的感應(yīng)電動勢E r就應(yīng)該對應(yīng)于轉(zhuǎn)子磁通F r E r = f 1 N 1 K N1 F r由此看見，只要能夠按照轉(zhuǎn)子磁通 F r＝恒值進(jìn)行控制，就可獲得恒定E r / f 1控制。在低頻的時候，變頻器的輸出電壓比較低，PWM逆變脈沖的占空比比較小，這時互鎖時間的影響就比較大，從而導(dǎo)致電機(jī)的低速性能降低。這是由于低速時異步電動機(jī)定子電阻壓降所占比重增大，已不能忽略，電機(jī)的電壓和電勢近似相等的條件已不滿足，仍按U 1 / f 1恒定控制已不能保持電機(jī)磁通恒定。恒定U 1 / f 1控制是異步電動機(jī)變頻調(diào)速的最基本控制方式，它在控制電動機(jī)的電源頻率變化的同時控制變頻器的輸出電壓，并使二者之比U 1 / f 1為恒定，從而使電動機(jī)的磁通基本保持恒定。1． 基頻以下調(diào)速在一定調(diào)速范圍內(nèi)維持磁通恒定，在相同的轉(zhuǎn)矩相位角的條件下，如果能夠控制電機(jī)的電流為恒定，即可控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為恒定，稱為恒轉(zhuǎn)矩控制，即電機(jī)在速度變化的動態(tài)過程中，具有輸出恒定轉(zhuǎn)矩的能力。 在VVVF調(diào)制技術(shù)發(fā)展的早期均采用PAM方式，這是由于當(dāng)時的半導(dǎo)體器件是普通晶閘管等半控型器件，其開關(guān)頻率不高，所以逆變器輸出的交流電壓波形只能是方波。PAM是把VV和VF分開完成的，稱為脈沖幅值調(diào)制（Pulse Amplitude Modulation）方式，簡稱PAM方式。由于電壓型變頻器是作為電壓源向交流電動機(jī)提供交流電功率，所以主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行幾乎不受負(fù)載的功率因素或換流的影響；缺點(diǎn)是當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)短路或在變頻器運(yùn)行狀態(tài)下投入負(fù)載，都易出現(xiàn)過電流，必須在極短的時間內(nèi)施加保護(hù)措施。對于三相負(fù)載，交－交變頻器其他兩相也各用一套反并聯(lián)的可逆線路，輸出平均電壓相位依次相差120176。交－直－交變頻器首先通過整流電路將電網(wǎng)的交流電整流成直流電，再由逆變電路將直流電逆變?yōu)轭l率和幅值均可變的交流電。2．變壓變頻調(diào)速（VVVF）在進(jìn)行電機(jī)調(diào)速時，通常要考慮的一個重要因素是，希望保持電機(jī)中每極磁通量為額定值，并保持不變。見下圖。 電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞和磁極兩部分組成，二者之間沒有機(jī)械的聯(lián)系，均可自由旋轉(zhuǎn)。分體機(jī)上的室內(nèi)風(fēng)機(jī)就是利用定子電壓調(diào)速的方法進(jìn)行調(diào)速的，其調(diào)速電路如下圖。由此可得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n＝60 f（1－s）/ p二． 異步電動機(jī)調(diào)速由轉(zhuǎn)速n＝60 f（1－s）/ p可知異步電動機(jī)調(diào)速有以下幾方法：1． 改變磁極對數(shù)p （變極調(diào)速）定子磁場的極對數(shù)取決于定子繞組的結(jié)構(gòu)。⑴ 磁場以n 0轉(zhuǎn)速順時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子 電流⑵ 通電的轉(zhuǎn)子繞組相對磁場運(yùn)動，產(chǎn)生電磁
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