变频器培训

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2．1异步电动机的机械特性

2．1．1异步电动机的自然机械特性

图2－1异步电动机的自然机械特性

a）自然机械特性b）机械特性的含义――――――――――――――――――――――――――――――――――电动机的机械特性：描画电磁转矩和转速之间关系的曲线。

自然机械特性：在不改变任何参数时的机械特性。

理想空载点：阻转矩和损耗转矩都等于0时的工作点。

起动点：刚合上电源，尚未起转时的工作点。

临界点：产生最大转矩的工作点。

机械特性讲明的咨询题：从电动机的角度看，转速降低，产生的电磁转矩将增大。

2．拖动系统的工作点

3．机械特性的“硬

”与

“软”

图2－2 机械特性的含义之二 a ）拖动系统的工作点 b ）机械特性的含义

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负载的机械特性：描画负载的阻转矩与转速之间关系的曲线（曲线②）。

拖动系统工作点：电动机机械特性（曲线①）与负载机械特性（曲线②）的交点。 负载增大的过程：T L ↑→T M ＜T L →n M ↓→T M ↑→T M ＝T L

→在差不多降低了的转速下达到新的平稳。

拖动系统的观看结果：负载转矩增加，拖动系统的转速将有所下降。

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硬特性：负载变化软特性：负载变化

2．1．2异步电动机的人工机械特性

1．转子串联电阻的机械特性

2

．改

变电

压的

机械

特性

图2－4转子串联电阻的机械特性

a）转子串联电阻的电路b）机械特性――――――――――――――――――――――――――――――――――

特点：临界转矩不变，临界转速下降，起动转矩增大。

优点：有利于起动。

缺点：机械特性变软。

图2－5改变电压的机械特性

a）电路图b）机械特性

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特点：临界转速不变，临界转矩减小，起动转矩减小。

优点：可平滑起动。

缺点：不利于起动。

3．改变频率的机械特性（kU=kf）

图2－6f X≤f N时的机械特性

a)变频调速b)变频机械特性簇――――――――――――――――――――――――――――――――――理想空载点：随频率的减小而下移。

临界转矩：略有减小。

机械特性硬度：差不多不变。

优点：可平滑调速。

缺点：低频时带负载能力略有减小。

2

．2

低频时临界转矩减小的缘故

2．2．1有效转矩与磁通

2．2．2与磁通有关的因素

图2－7有效转矩与磁通――――――――――――――――――――――――――――――――――――（1）电磁转矩总是和负载转矩（包括损耗转矩）相平稳的。

（2）电磁转矩正比于转子电流和磁通的乘积。

（3）电流是不承诺超过额定电流的。

（4）临界转矩与磁通成正比。

2．2．3 频率下降时的磁通变化（kU ＝kf ）

假设：

（1）ΔU ＝30V ［I1＝I1N ］（约30～40V ）

（2）1

1U U X ≈ U1X －ΔU1 当kU ＝kf ，

I1＝I1N 时，在不同频率下的磁通量

f X （Hz ） U 1X （V ） Φ1X （%） f X （Hz ） U 1X （V ） Φ1X （%）

50 380 100 20 152 87 40 304 98 10 76 66 30 228 94

5 38 23

图2－8 低频时临界转矩减小的缘故

a ）运行频率为50Hz

b ）运行频率为25Hz

c ）运行频率为10Hz

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低频时运行特点

变频器的输出电压：随频率的减小而下降。

电动机的阻抗压降：如负载不变，则阻抗压降也差不多不变。 反电动势：有所减小。 磁通：有所减小。 临界转矩：有所减小。

2．3 增大转矩的计策之一 ——V ／F 操纵方式 2．3．1 V ／F 操纵的差不多思想 1．设置转矩提升功能

2

．转矩提升后的U ∕f 线

3．转矩提

升存在的咨询题

图2－10 转矩提升量的定义

a ）差不多U ∕f 线

b ）转矩提升量

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差不多U ∕f 线：k U ＝k f 时的U ∕f 线。

差不多频率：与最大输出电压对应的频率。 转矩提升量： U C %＝

N

C

U U ×100%

图2－9 电压补偿的原理

a ）电压补偿的含义

b ）25Hz 时的补偿量

c ）10Hz 时的补偿量

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转矩提升的差不多思想：低频时适当补偿电压，使反电动势保持不变。

图2－11 负载变化（减轻）对磁通的阻碍

a ）负荷率减轻至20%

b ）正常时励磁电流

c ）饱和时励磁电流

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变频器的输出电压：只和频率有关，与负载无关。 阻抗压降：负载减小时，阻抗压降也随之减小。 反电动势：负载减小时，将有所增加。

磁通：负载减小时，将有所增加，甚至可使磁路饱和，励磁电流产生尖峰波。