变频器原理和维护.ppt

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Annual Work Summary Report
机电计控部:杨建洛
202X年12月20日
电机调速方法和原理分析
变频器的工作原理和结构组成
变频器的分类及选型
变频器的日常维护和常见故障
本讲座主要有以下四个方面的内容:
目前电机常用三种调速方法：
1
滑差调速：实际上是离合调速，由异步电机和电磁转差离合器（磁力偶合器），也就是电磁力强一点，偶合就紧一点。
变极调速：即改变电机的磁极对数（2、4、6、8、10等非连续）。
变频调速：改变电压和频率。（恒功率和恒转矩）
2
根据电机原理,三相异步电动机调速的基本原理基于如下转速公式： n = 60f/p
01
n: 同步速度　f: 定子电源频率　p: 电机磁极对数.
02
电机的转速旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。
03
电机调速原理：
电机调速原理：
01
一般异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系
05
(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。
03
—异步电机转速(r/min);
02
(2)中:
04
—异步电机转差率。
提示:
如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出现过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，改变频率和电压是最优的电机控制方法
恒转矩调速模式：在频率低于供电的额定电源频率时属于恒转矩调速。
1
恒功率调速模式：在频率高于定子供电的额定电源频率时属于恒功率调速
2
由电机理论，三相异步电机每相电势的有效值与下式有关。
3
中:
E1—
4
子每相电势有效值(V);f1—
5
子供电电源频率(Hz);N1—
6
子绕组有效匝数;Фm—
7
8
电机调速状态下两种工作模式分析:
恒转矩调速：
要维持电机输出转矩不变，必须维持每极气隙磁通Фm不变，从(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与频率f1按相同比例变化，即U1/f1=常数。即V/F特性：
恒功率调速：
在频率高于定子供电的额定电源频率（50Hz）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(3)，E1不能变，f1提高必然使Фm下降，由于Фm与电流或转矩成正比，因此也就使转矩下降，转矩虽然下降了，但因转速升高了，所以它们两的乘积并未变，转矩与转速的乘积表征着功率。因此这时候电机处在恒功率输出的状态下运行。
由以上分析可知通用变频器对异步电机调速时，输出频率和电压是按一定规律改变的，在额定频率以下，变频器的输出电压随输出频率升高而升高，即所谓变压变频调速(VVVF)。
而在额定频率以上，电压并不变，只改变频率。
实际上多数变频调速场合是用于额定频率以下，低频时采用的补偿都是为了解决低频转矩的下降，其采用的方式多种多样。有矢量控制技术，直接转矩控制技术以及拟超导技术等等。