交流變頻原理及應(yīng)用技術(shù) 課件 1-54 變頻器基本控制方式

主講人：王瑜瑜《交流變頻調(diào)速技術(shù)》變頻器的基本控制方式知識與能力目標(biāo)245一、掌握變頻器的基本控制方式二、掌握恒轉(zhuǎn)矩和恒功率控制的條件及特性三相異步電動機(jī)定子每相電動勢的有效值為：氣隙磁通量ΦM就會小于額定氣隙磁通量ΦMV氣隙磁通量ΦM就會大于額定氣隙磁通量ΦMV結(jié)果：電機(jī)的鐵心沒有得到充分利用，但是在機(jī)械條件允許的情況下，長期使用不會損壞電機(jī)。結(jié)果：電機(jī)的鐵心產(chǎn)生過飽和，從而導(dǎo)致過大的勵磁電流，嚴(yán)重時會因繞組過熱而損壞電機(jī)。

變頻器基本控制方式

式中：E1---定子每相電動勢的有效值，V；kr1---與繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；f1---定子繞組感應(yīng)電動勢頻率，與電源頻率相等；N1---定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；ΦM每極氣隙磁通，Wb。（1）當(dāng)f1<50Hz時保持ΦM不變，當(dāng)頻率f1從額定值f1N向下調(diào)節(jié)時，必須同時降低E1，使E1/f1=常數(shù)，即采用電動勢與頻率之比恒定的控制方式。

繞組中的感應(yīng)電動勢是難以直接控制的，當(dāng)電動勢的值較高時，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓V1≈E1

那么，可認(rèn)為這就是恒壓頻比的控制方式

一、恒轉(zhuǎn)矩控制方式

在恒壓頻比下改變頻率時，機(jī)械特性基本上是平行下移的，如右圖所示。如果電動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下都具有額定電流，則電機(jī)都能在溫升允許的條件下長期運行，這時轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化，由于在基頻以下調(diào)速時磁通恒定，所以轉(zhuǎn)矩也恒定。根據(jù)電機(jī)與拖動原理，這種調(diào)速屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”的性質(zhì)。低頻時，V1和E1都較小，定子阻抗壓降所占的分量就比較顯著，不能再忽略。這時，可以人為地把電壓抬高一些，以便近似補(bǔ)償定子壓降。

恒壓頻比調(diào)速時的機(jī)械特性

一、恒轉(zhuǎn)矩控制方式

要在整個調(diào)速范圍內(nèi)實現(xiàn)恒磁通控制

，必須保持V1/f1=常數(shù)。

當(dāng)頻率較高時，采用恒比例控制方式。當(dāng)頻率較低時，電動機(jī)在低頻運行時的帶負(fù)載能力將有所減小，為了增強(qiáng)電動機(jī)的帶負(fù)載能力，在低頻運行時可以適當(dāng)加大V/f比，來提升電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

這種方法，通常叫做轉(zhuǎn)矩提升。引入低頻補(bǔ)償，也就是通過控制環(huán)節(jié)，適當(dāng)提高變頻電源輸出電壓，以補(bǔ)償?shù)皖l時定子電阻上的壓降，維持磁通不變，實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制。

曲線①為無補(bǔ)償時的V1與f1的關(guān)系曲線，曲線②、③、④為有補(bǔ)償時的V1與f1的關(guān)系曲線。

一、恒轉(zhuǎn)矩控制方式

二、恒功率控制方式

當(dāng)調(diào)速轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時，要求f1>f1N。若仍按恒磁通控制方式控制，則會使V1超過V1N(額定電壓)，這是不允許出現(xiàn)的。這時必須采用恒功率控制方式，即當(dāng)f1>f1N時，應(yīng)保持V1=V1N，不進(jìn)行電壓的協(xié)調(diào)控制。隨著頻率的升高，氣隙磁通會小于額定磁通，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩減小，但頻率升高，速度會增加。由P=Tn/9550可知，當(dāng)T

減小的倍數(shù)和n增加的倍數(shù)相等時，P維持不變，故稱這種方式為恒功率控制方式。不過，T和n不是嚴(yán)格地等比例增減，這只能說是一種近似的恒功率控制方式。（2）當(dāng)f1>50Hz時

如果要準(zhǔn)確地維持恒功率調(diào)速，必須按下式的原則，進(jìn)行電壓、頻率的協(xié)調(diào)控制：與恒比例控制方式比較，在采用恒功率控制時，隨著f1的升高，要