三相异步电动机变频调速.docx

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一、三相异步电动机变频调速原理
由于电机转速〃与旋转磁场转速小接近，磁场转速小改变后，电机转速“也 就随之变化，由公式小=普可知，改变电源频率八，可以调节磁场旋转，从 而改变电机转速，这种方為为变频调速。
根据三相异步电动机的转速公式为
n = 丄(1-5)= 771(1-5)
P
式中八为异步电动机的定子电压供电频率；"为异步电动机的极对数；s•为 异步电动机的转差率。
所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。异步电动机的变压变频调速 系统一般简称变频调速系统，由于调速时转差功率不变，在各种异步电动机调 速系统中效率最高，同时性能最好，是交流调速系统的主要研究和发展方向。
改变异步电动机定子绕组供电电源的频率八，可以改变同步转速”，从而 改变转速。如果频率八连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。
三相异步电动机运行时，忽略定子阻抗压降时，定子每相电压为
UgE\=4A4f\N\k” 如
式中&为气隙磁通在定子每相中的感应电动势；门为定子电源频率；M为 定子每相绕组匝数；也为基波绕组系数，伽为每极气隙磁通量。
如果改变频率八，且保持定子电源电压S不变，则气隙每极磁通加将增大, 会引起电动机铁芯磁路饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热 而损坏电机，这是不允许的。因此，降低电源频率「时，必须同时降低电源电 压，已达到控制磁通伽的目的。
.1、基频以下变频调速
为了防止磁路的饱和，当降低定子电源频率门时，保持+为常数，使气每 极磁通加为常数，应使电压和频率按比例的配合调节。这时，电动机的电磁转
上式对$求导，即 空=0 ,有最大转矩和临界转差率为
S>n = -==: 由上式可知：当于二常数时，在八较高时，即接近额
7n2+（xi + /2）2 f'
定频率时，门幺g+*2）,随着的降低，刀”减少的不多；当较低时，（M + X‘2） 较小；八相对变大，则随着「的降低，几就减小了。显然，当八降低时，最大 转矩几不等于常数。保持牛二常数，降低频率调速时的机械特征如图1所示。 这相当于他励直流电机的降压调速。
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图1变频调速的机械特性
（a）基频以下调速（于=常数） （b）基频以上调速（5=常数）
（a） 2、基频以上变频调速
在基频以上变频调速时，也按比例身高电源电压时不允许的，只能保持电 压为“不变，频率八越高，磁通加越低，是一种降低磁通升速的方法，这相当 于它励电动机弱磁调速。
保持5=常数,升髙频率时，电动机的电磁转矩为厂=
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上式求空=0,得最大转矩和临界转差率为
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由于八较高，口、心和匸比门大的多，则上式变为
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Sm 2 = X 一
Xi + xfi 27rf\(L\+Lr2] f\
因此，频率越高时，几越小，助也越小。保