交流變頻調速電機原理(參考版)
2025-06-19 23:28本頁面
【正文】 但從控制思想上分，可把它們分成四類，即等脈寬PWM法、正弦波PWM法（SPWM）、磁鏈跟蹤PWM法（SVPWM）和電流跟蹤PWM法等。相當于基波分量的信號波（調制波）并不一定指正弦波，在PWM優(yōu)化模式控制中可以是預畸變的信號波，正弦信號波是一種最通常的調制信號，但決不是最優(yōu)信號。在變頻調速中，前者主要應用于PWM斬波（DC－DC變換），后者主要應用于PWM逆變（DC－AC變換）。補償越過分，鐵心的飽和程度越深，I 0的峰值也越高，甚至引起變頻器因過電流而跳閘。但電動機的負載與轉速均未變，故定子電流I 1增大，勵磁電流I 0必增大，其結果是磁通F M增加。⑷過分補償有的用戶認為，補償小可能會帶不動負載，補償大了沒問題，故而在設定V/F曲線時“寧小毋大”，或在設定V/F曲線時，只根據(jù)最重負載的要求來設定，則在輕載或空載時，就會出現(xiàn)補償過分。而定子阻抗壓降的大小是和定子電流I 1的大小有關的，定子電流的大小又與負載有關。 全補償V/F曲線與電動機的參數(shù)有關，而電動機的型號規(guī)格很多，其全補償V/F曲線各不相同，即使是同一型號、同一規(guī)格的電動機，應用場合的不同，其全補償V/F曲線各不相同。它是進行V/F控制時的基準線。許多書中則直譯為轉矩提升（Torque boost）。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和轉矩下降，采取適當提高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，最終使電動機的轉矩得到補償。在基頻以上調速時，頻率可以從基頻往上增加，但電壓卻不能超過額定電壓，此時，電機調速屬于恒轉矩調速。這樣，電機所能輸出的功率由電機的額定電壓和額定電流的乘積所決定，不隨頻率的變化而變化。2． 基頻以上調速當電機的電壓隨著頻率的增加而升高時，若電機的電壓已達到電機的額定電壓，繼續(xù)增加電壓有可能破壞電機的絕緣。在上式中，氣隙磁通E g的感應電動勢對應于氣隙磁通F M，那么，轉子磁通的感應電動勢E r就應該對應于轉子磁通F r E r = f 1 N 1 K N1 F r由此看見，只要能夠按照轉子磁通 F r＝恒值進行控制，就可獲得恒定E r / f 1控制。這正是高性能交流變頻調速所要求的性能。⑶恒定轉子磁通F r控制（恒定E r / f 1控制）如果把電壓、頻率協(xié)調控制中的電壓U 1進一步再提高一些，把轉子漏抗上的壓降也抵消掉，便的到恒定E r / f 1控制，其機械特性是一條直線。對磁通進行閉環(huán)控制是改善U 1 / f 1恒定控制性能的十分有效的方法。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，從而導致電機的低速性能降低?；ユi時間的長短與電力半導體器件的種類有關。對電壓型變頻器，考慮到電力半導體器件的導通和關斷均需一定時間，為防止上下元件在導通/關斷切換時出現(xiàn)直通，造成短路而損壞，在控制導通時設置一段開關導通延遲時間。因此，在低頻運行的時候，要適當?shù)募哟骍 1 / f 1的值，以補償定子壓降。這是由于低速時異步電動機定子電阻壓降所占比重增大，已不能忽略，電機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磁通恒定。恒定U 1 / f 1控制最容易實現(xiàn)，它的變頻機械特性基本上是平行下移，硬度也較好，能夠滿足一般的調速要求，突出優(yōu)點是可以進行電機的開環(huán)速度控制。在起動時，為了使系統(tǒng)能滿足穩(wěn)態(tài)運行的條件，頻率的變化應盡可能緩慢，以避免電動機出現(xiàn)失速現(xiàn)象，即電動機轉子的轉速與旋轉磁場的轉速相差很大。在過渡過程中，電動機所產(chǎn)生的轉矩需要按照電動機的動態(tài)數(shù)學模型進行分析計算。恒定U 1 / f 1控制是異步電動機變頻調速的最基本控制方式，它在控制電動機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，從而使電動機的磁通基本保持恒定。⑵恒定壓頻比控制（恒定U 1 / f 1控制）根據(jù)上面的公式，在電動機正常運行時，由于電動機定子電阻r 1和定子漏磁電抗x 1的壓降較小，可以忽略，則電機定子電壓U 1與定子感應電動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。（恒定E g /
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