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,
2 F( [9 n6 U: W: 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
! J# l! Q% c9 i' z& A7 K& I速的基本原理基于以下公式:

n1 = (1—1)
9 _; T& a3 Z& y" S
+ s% ?. M: i7 y0 {0 Y' H( o( `式中 n1——同步转速 (r/min)
f1——定子供电电源频率 (HZ)
$ L- {" v/ A9 U- m! C, ]) OP——磁极对数
一般异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系
, `% @0 w- z+ y8 t1 h
/ g% h6 r, _" D+ \+ bn= n1(1-S)= (1-S) (1—2)
' Q2 q  J4 M- q8 p  _- j2 O
2 [  r% ?+ L) t% n式中 n ——异步电机转速
S ——异步电机转差率
: L: ]9 b$ I$ ?3 T% d$ _' {2 O3 K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
频率f1,实现调速控制.
- _- `) s& `8 l由电机理论,三相异步电机每相电势的有效值与下式有关.
' {; T' F: @( J" @" ?  T5 |: f% QE1 = 4.44 f1 N1 Φm (1—3)
9 m/ A/ J$ o. O式中 E1——定子每相电势有效值 (V)
f1——定子供电电源频率 (HZ)
: d9 {" A' m$ j6 p- Y+ p) a% xN1——定子绕组有效匝数
+ [/ [. j2 p+ S0 G+ UФm——定子磁通 (Wb)
* z" d' T! Y3 C. S" f. f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
) P  v* D& P! M+ i0 [  U6 ^8 I/ V- M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
.如忽略定子漏阻抗压降,可以认为供给电机的电压U1与
: [" R& U& W; M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
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
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
8 \2 z: E9 Z( ^* `4 V4 Q2 b! f2 e60f1
: r( Z9 G" F* Y# W( a  ]P
U1
0 X/ T) f, B+ I6 U# O0 I9 }/ Sf1
图1-1 U/f 关系
" M% e, a( t- W8 ]. P1---U1/f1 = 常数
2---E1/f1 = 常数
1
2
60f1