变频调速异步电动机转矩转速特性
根据电机原理和三相异步电动机的T型等值电路,异步电动机的转矩M与转差率S的关系为: ——相数;
P1——极对数;
Em——感应电势,
Em=4.44f1Kdp1W1∮;
f1——电源频率;
r2′、L2′——T型等值电路中算到定子边的转子电阻和电感;f1′——T型等值电路中的频率; Kdp1——定子绕组的绕组系数;
W1——定子绕组的每极匝数;∮——磁通量。最大转矩Mm与产生最大转矩时的转差率(即临时转差)
Sm分别为:
由此可见,变频调速异步电动机的转矩特性,应是Em/f1与转子电流频率Sf1的函数,只要保持Em/f1不变,即保持气隙磁通不变,转矩就成为转差频率(即转子电流频率)Sm的函数。而最大转矩则直接与Em/f1相关。如能保持Em/f1为常数,那么最大转矩就可保持恒定。而且,由于临界转差率Sm是电源频率的函数,因此,当电源频率改变时,Sm也随之改变。这样,就为异步电动机的起动创造了良好的条件。如果能保持Em/f1不变,并选择适当的起动频率,使Sm接近于1,电机就有可能在较低的起动频率和相应电压下以最大转速起动,不会
像恒频恒压供电时那样由于全压起动,而给电网带来数倍于电机额定电流的启动电流的冲击。
在变频器中,若用
U1/f1
代替
Em/f1
进行恒转矩控制,当电压
U1
随
f1
成比例地减小时,由
于定子阻抗压降的存在,将使
Em/f1
磁通减小,转矩降低。为了补偿这一变化,一般变频器
都采用了在低速范围内适当提高
U1/f1
的控制方式。但是,必须注意,
U1/f1
值太大会造成
轻载时的过激励,使电路饱和,励磁电流增加。以上用恒定磁通实现恒转矩调速的分析,仅
限于额定功率以下的情况。当速度调节达到额定转速时,电压已经达到额定值,不能再随着
频率的升高而增加。因此,在变频调速系统中,当频率从额定值往上调时,电压需保持稳定。
故磁通及转矩将随着频率的升高而减小,即对电机进行“弱磁控制”,传动系统将处于恒功
率状态下运行。
根据电机原理和三相异步电动机的T型等值电路,异步电动机的转矩M与转差率S的关系为: ——相数;
P1——极对数;
Em——感应电势,
Em=4.44f1Kdp1W1∮;
f1——电源频率;
r2′、L2′——T型等值电路中算到定子边的转子电阻和电感;f1′——T型等值电路中的频率; Kdp1——定子绕组的绕组系数;
W1——定子绕组的每极匝数;∮——磁通量。最大转矩Mm与产生最大转矩时的转差率(即临时转差)
Sm分别为:
由此可见,变频调速异步电动机的转矩特性,应是Em/f1与转子电流频率Sf1的函数,只要保持Em/f1不变,即保持气隙磁通不变,转矩就成为转差频率(即转子电流频率)Sm的函数。而最大转矩则直接与Em/f1相关。如能保持Em/f1为常数,那么最大转矩就可保持恒定。而且,由于临界转差率Sm是电源频率的函数,因此,当电源频率改变时,Sm也随之改变。这样,就为异步电动机的起动创造了良好的条件。如果能保持Em/f1不变,并选择适当的起动频率,使Sm接近于1,电机就有可能在较低的起动频率和相应电压下以最大转速起动,不会
像恒频恒压供电时那样由于全压起动,而给电网带来数倍于电机额定电流的启动电流的冲击。
在变频器中,若用
U1/f1
代替
Em/f1
进行恒转矩控制,当电压
U1
随
f1
成比例地减小时,由
于定子阻抗压降的存在,将使
Em/f1
磁通减小,转矩降低。为了补偿这一变化,一般变频器
都采用了在低速范围内适当提高
U1/f1
的控制方式。但是,必须注意,
U1/f1
值太大会造成
轻载时的过激励,使电路饱和,励磁电流增加。以上用恒定磁通实现恒转矩调速的分析,仅
限于额定功率以下的情况。当速度调节达到额定转速时,电压已经达到额定值,不能再随着
频率的升高而增加。因此,在变频调速系统中,当频率从额定值往上调时,电压需保持稳定。
故磁通及转矩将随着频率的升高而减小,即对电机进行“弱磁控制”,传动系统将处于恒功
率状态下运行。