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,
8 }2 r  B( [, 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
+ ?! l+ l; m1 q6 A速的基本原理基于以下公式:
2 K. f, p1 P# R- R3 N/ T( |, S
n1 = (1—1)
% X; }# _" M' r+ b2 d- T; P
式中 n1——同步转速 (r/min)
# p3 `& `7 j  z9 Xf1——定子供电电源频率 (HZ)
7 ^% A, C5 ~0 S4 L! m* o* X: q" ]P——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

n= n1(1-S)= (1-S) (1—2)
9 N4 M' C, F, Z) r& M0 k
. x# L0 e3 Q# C式中 n ——异步电机转速
$ Z) ?( v$ ]0 ]+ B( s" `S ——异步电机转差率
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
- n& f4 k- ~6 l$ ^2 w频率f1,实现调速控制.
  ^: C' y- L- t/ h/ {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 H9 Q, S2 }( O3 U% \' DE1 = 4.44 f1 N1 Φm (1—3)
! p2 ~! S9 a0 B  z, @+ q3 F- }式中 E1——定子每相电势有效值 (V)
! n4 U  r) C1 Af1——定子供电电源频率 (HZ)
N1——定子绕组有效匝数
Фm——定子磁通 (Wb)
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
. ?, K; W& G6 b/ l.如忽略定子漏阻抗压降,可以认为供给电机的电压U1与
/ n! Y7 Y9 q1 F9 t9 `; N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.
: M) @$ n5 t; e* T' y4 U4 o$ t3 t2)在频率高于定子供电的额定电源频率时属于恒功率调速.
8 R. ?0 E2 x* l) }/ B4 o" C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
/ Q/ E8 _. L; _5 v3 R% i60f1
P
$ z  x% ~7 f; f$ Z0 V8 A. vU1
f1
图1-1 U/f 关系
1---U1/f1 = 常数
) X1 Y8 ?5 {% A, |2 O% z7 E$ S2---E1/f1 = 常数
1
: y7 v' a' T$ F2 g1 o+ P+ v0 g2
60f1