通用变频器应用技术

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通用变频器应用技术

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一,通用变频器基本原理
本资料所述通用变频器是指适用于工业通用电机和一般变频电机,并由一般电网供电(单相220V,
6 _/ ^7 e" b1 y. D5 M三相380V 50HZ),作调速控制的变频器.此类变频器由于工业领域的广泛使用已成为变频器的主流.调
速的基本原理基于以下公式:

n1 = (1—1)

式中 n1——同步转速 (r/min)
: x' g! w" S7 tf1——定子供电电源频率 (HZ)
9 A1 u. ~) J( Q* m1 z4 oP——磁极对数
# {& V, y* c) J- U6 y6 B+ M, ?6 c一般异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系

3 f4 a9 X9 L. ?# R: gn= n1(1-S)= (1-S) (1—2)

5 p1 }4 y% V' c  j式中 n ——异步电机转速
9 w/ a; f: ]$ e8 @- F3 oS ——异步电机转差率
( i0 x; ]3 \' q  @由(1—2)式可知,调速的方法可改变f1,P,S其中任意一种达到,对异步电机最好的方法是改变
8 p4 c& Q7 E1 H频率f1,实现调速控制.
( _+ i! u  f7 U( k" y+ G由电机理论,三相异步电机每相电势的有效值与下式有关.
5 S1 n; S/ n$ u2 {2 T0 x5 W) EE1 = 4.44 f1 N1 Φm (1—3)
' U, V. Q0 M- \8 z6 w1 Z式中 E1——定子每相电势有效值 (V)
2 L% j3 O: F. t7 tf1——定子供电电源频率 (HZ)
2 M  V$ H- Q. hN1——定子绕组有效匝数
Фm——定子磁通 (Wb)
* \& Y& L) [7 ]3 [! u" V3 k; \  i由(1—3)式可分成两种情况分析
1)在频率低于供电的额定电源频率时属于恒转矩调速
变频器设计时为维持电机输出转矩不变,必须维持每极气隙
磁通Фm不变,从(1—3)式可知,也就是要使E1/f1=常数
! w8 |# C4 ]" ?; Y.如忽略定子漏阻抗压降,可以认为供给电机的电压U1与
# u5 `0 m6 h' T% x. E# W频率f1按相同比例变化,即U1/ f1=常数.
但是在频率较低时,定子漏阻抗压降已不能忽略,因此要人为地提高定子电压,以作漏抗压降的
( P: h+ b+ k& e$ @3 v' J补偿,维持E1/ f1 ≈ 常数,此时变频器输出U1/f1关系如图1—1中的曲线2,而不再是曲线1.
多数变频器在频率低于电机额定频率时,输出的电压U1和频率f1类似图1—1中曲线2,并且随着
# v& x. E: s6 M% M1 O1 j; Z7 n% C: ]7 F设置不同,可改变补偿曲线的形状,使用者要根据实际电机运行情况调整.
2)在频率高于定子供电的额定电源频率时属于恒功率调速.
此时变频器的输出频率f1提高,但变频器的电源电压由电网电压决定,不能继续提高.根据公式(1
* O0 j. `# I2 z! o% G8 N+ m60f1
" ?0 W5 o# ~1 u/ B% i: qP
" |- F& [2 q  U. E  f1 f* }3 gU1
/ b# ]- R6 l; If1
图1-1 U/f 关系
1---U1/f1 = 常数
1 M/ |' j! j- m* `2---E1/f1 = 常数
1
9 b# G$ ?; F+ `% w2
* J4 q9 h! `4 n* h60f1