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交流异步电动机变频调速原理
作者:山东西子电机 发布日期:2019-07-07 06:58

  

  
  
在异步电动机调速体系中,调速功能最佳、运用最广的体系是变压变频(frequency conversion)调速体系。在这种体系中,要调理电动机的转速,须一起调理定子供电电源的电压和频率,能够使机械特性平滑地上下移动,并取得很高的运行功率。可是,这种体系需求一台专用的变压变频电源,添加了体系的本钱。近来,因为沟通调速日益普及,对变压变频器的需求量不断添加,加上市场竞争的要素,其价格逐步走低,使得变压变频调速体系的运用日积月累。下面首要叙述交流异步电动机变频调速原理。
交流异步电动机变频调速原理:
变频(frequency conversion)器是利用电力半导体器材的通断效果把电压、频率(frequency)固定不变的沟通电成为电压、频率都可调的沟通电源。
如今运用的变频器首要选用交—直—交办法(VVVF变频或矢量操控变频),先把工频沟通电源经过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可操控的沟通电源以供应电动机。
变频(frequency conversion)器首要由整流(沟通变直流)、滤波、再次整流(直流变沟通)、制动单元、驱动单元、检查单元微处理单元等组成的。 交-直有些
整流电路:由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额外电源,一般二极管反向耐压值应选1200V,二极管的正向电流(Electron flow)为马达额外电流的1.414-2倍。
(二)变频器元件效果 电容C1:
吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压,有必要加以滤波,
变压器是一种多见的电气设备, 可用来把某种数值的交变电压改换为同频率的另一数值的交变电压,也能够改动沟通电的数值及改换阻抗或改动相位。 压敏电阻:
有三个效果,一过电压维护,二耐雷击请求,三安规测验需求. 热敏电阻:过热维护 霍尔:
安装在UVW的其间二相,用于检查输出电流值。选用时额外电流约为马达额外电流的2倍摆布。 充电电阻:
效果是避免开机上电刹那间电容对地短路,烧坏储能电容开机前电容二端的电压为 0V;所以在上电(开机)的刹那间电容对地为短路状况。假如不加充电电阻在整流桥与电容之间,则适当于380V电源直接对地短路,刹那间整流桥经过无穷大的电流(Electron flow)致使整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大,充电电阻越小。充电电阻的挑选规模一般为:10-300Ω。 储能电容:
又名电解电容,在充电电路中首要效果为储能和滤波。高压电机高压电动机可用于驱动各种不同机械之用。如压缩机、水泵、破碎机、切削机床、运输机械及其它设备,供矿山、机械工业、石油化工工业、发电机等各种工业中作原动机用。PN端的电压电压作业规模一般在 430VDC~700VDC 之间,而一般的高压电容都在 400VDC摆布,为了满意耐压需求就有必要是二个400VDC的电容串起来作800VDC。容量挑选≥60uf/A 均压电阻:避免因为储能电容电压的不均烧坏储能电容;因为二个电解电容不也许做成完全一致,这么每个电容上所接受的电压就也许不一样,接受电压高的发热严峻(电容里边有等效串联电阻)或超越耐压值而损坏 。
C2电容;
吸收电容,首要效果为吸收IGBT的过流与过压能量。
2)直-交有些
VT1-VT6逆变管(IGBT绝缘栅双极型功率管):构成逆变电路的首要器材,也是变频器的中心元件。高压电动机梭型线圈绕制后,用收缩带,黄蜡绸带等绝缘材料包扎,目的是:保护线圈外绝缘、层间绝缘、匝间绝缘不至于损坏。在拉型机时免受模具夹具、鼻端销钉等摩擦,防止松动变形。把直流电逆变频率,幅值都可调的沟通电。
VT1-VT6是续流二极:效果是把在电动机在制动过程中将再生电流回来直流电供应通道并为逆变管VT1-VT6在替换导通和截止的换相过程中,供应通道。
3)操控有些:电源板、驱动板、操控板(CPU板)
电源板:开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路(DC)、检查电路及电扇等供应低压电源, 开关电源供应的低压电源有:±5
  V、±15V 、±24V向CPU其附属电路、操控电路、显示面板等供应电源。
驱动板:首要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路发生符合请求的驱动信号鼓励IGBT输出电压。
操控板(CPU板):也叫CPU板适当人的大脑,处理各种信号以及操控程序等有些
(三)电机的旋转速度为何能够自由地改动? *
  1: r/min
电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm. 例如:2极电机 50Hz 3000 [r/min] 4极电机 50Hz 1500 [r/min]
$马达的旋转速度同频率成比例
这篇文章中所指的电机为感应式沟通电机,在工业 中所运用的大有些电机均为此类型电机。 感应式沟通电机(今后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率(frequency)。
由马达的作业原理决议电机的极数是固定不变的。因为该极数值不是一个接连的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以一般不适和经过改动该值来调整电机的速度。 别的,频率(frequency)能够在电机的外面调理后再供应电机,这么电机的旋转速度就能够被自由的操控。 因而,以操控频率为目的的变频器(Variable-frequency Drive),是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数
$ 改动频率和电压是最优的马达操控办法
假如仅改动频率而不改动电压,频率下降时会使电机出于过电压(过励磁),致使电机也许被烧坏。因而变频器在改动频率的一起有必要要一起改动电压。
输出频率在额外频率以上时,电压却不能够持续添加,最高只能是等于电机的额外电压。

例如:为了使电机的旋转速度折半,把变频(frequency conversion)器的输出频率从50Hz改动到25Hz,这时变频器的输出电压就需求从400V改动到约200V

  2. 当电机的旋转速度(频率)改动时,其输出转矩会如何? *

  1: 工频电源
由电网供应的动力电源(商用电源)
  (四) 起动电流
当电机开端工作时,变频器(Variable-frequency Drive)的输出电流
------变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动------ 电机在工频电源供电时起动和加快冲击很大,而当运用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。工频直接起动会发生一个大的起动电流。而当运用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐步加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。
一般,电机发生的转矩要随频率的减小(速度下降)而减小。减小的实践数据在有的变频器手册中会给出阐明。
经过运用磁通矢量操控的变频器,将改进马达低速时转矩的缺乏,甚至在低速区电机也可输出满足的转矩。

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