第一节 交流异步电动机变频调速原理
交流电机变频调速及其应用第一章 异步电动机变压变频调速理论基础
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额定恒转矩条件下，降压则过载！例如冰箱、空调等。
U I 电动机为非线性负载，不能简单套用欧姆定律。
因此，降压调速的方法仅适用于负载较轻或 调速范围较小的情况。
11
交流力矩电机的机械特性
为了能在恒转矩负载下扩大调速范围，并使电机能
在较低转速下运行而不致过热，就要求电机转子有较高
第一章 第一章 异步电动机变频调速理论基础
主讲教师： 崔纳新
1
本章提要 • 1.1 异步电动机运行原理 • 1.2 异步电动机的机械特性 • 1.3 变频调速的基本控制方式 • 1.4 负载转矩特性及其与调速方
式的配合
2
1.2 异步电动机的机械特性
异步电动机不同的调速方式 异步电动机的机械特性
人为地改变
M
Te m a x Ten
ns
M称为过载倍数。 n0 0
a
sm
b
01
Tq TL
Temax Te
图1-7异步电动机固有机械特性
6
1.2 异步电动机的机械特性
• （2）异步电动机的工作区域，一般只能在 s 0 ~ sm 范围内，在该范围内转矩可以近似看成和转差率成正
比，故称为机械特性的线性段，大于sm部分则为机械 特性的非线性段。
电磁转矩与定子电压的平方成正比。 3
1.2 异步电动机的机械特性
• 当电压Us和频率1一定时，机械特性方程式Te= f（s） 是一个二次表达式。在定子电压Us和频率1均为额定
值的情况下，可画出异步电动机的固有机械特性曲线
如图1-7所示。 n s
异步电动机调速原理
异步电动机调速原理1.变频调速原理：通过改变电源对电动机供电的频率，调整电动机的转速。
变频器是主要实现这种调速方式的设备，它能够将固定频率的电网供电转变为可调频率的交流电源。
变频器通过调节输出频率的大小，改变电动机的转速。
当输出频率增加时，电动机转速增加；当输出频率降低时，电动机转速降低。
通过变频调速可以实现电动机平稳起动、调速范围广、响应速度快、运行效率高等优点。
2.变压器调速原理：通过改变电源对电动机供电的电压，来调整电动机的转速。
变压器调速主要是通过改变输入电压的大小，而保持频率不变来实现。
当输入电压增加时，电动机转速增加；当输入电压降低时，电动机转速降低。
变压器调速适用于功率较大的电动机，但调速精度较低。
3.极数调速原理：通过改变电动机的极数来调整电动机的转速。
电动机的极数是指电动机定子和转子上磁极的数目。
当极数增加时，电动机转速降低；当极数减少时，电动机转速增加。
极数调速适用于小功率的电动机，但需要更换电动机的转子来改变极数，操作较为复杂。
4.转子电阻调速原理：通过改变转子电阻的大小，来调整电动机的转速。
转子电阻调速主要是通过在转子电路中串联一个可调节的电阻，来改变电动机的转矩和转速。
当转子电阻增加时，电动机转速降低；当转子电阻减少时，电动机转速增加。
转子电阻调速适用于较小的调速范围。
总结：异步电动机调速原理有多种方式，可以根据实际需求选择合适的调速方式。
变频调速是最常用的调速方式，具有调速范围广、精度高、响应速度快等优点。
而变压器调速适用于功率较大的电动机，调速范围较窄。
极数调速适用于小功率电动机，但需要更换电动机转子。
转子电阻调速适用于较小调速范围。
交流电机变频调速讲座第一讲_异步电动机的变压变频调速原理和稳态特性
【 者的话 】 编
自 世纪
年代 以来 在 电气传动领域 中用 交流 电机 调速 取代直 流电机调
,
,
速一 直是不 可 逆转 的趋 势
。
目前
,
交 流调 速 已 成为满 足各种 生 产 工 艺要 求和节
, ,
约 电能的重要措施 在多种 交 流调速方法 中 变频 调 速 的应用 发展最 快 变频 器的生 产 成本 稍高
,
势
和 频率
,
便 可 达到控 制磁 通 。
,
频 调 速 系统
在这种 系 统 中
,
,
要调节
是 一 种 浪费 如 果 过 分 增 大 磁 通
,
的 目的
对此
需 要 考虑基 频 额定频
。
电动 机 的转 速
须 同 时调 节 定子 供 电
,
又 会使铁 心 饱 和
从 而 导 致过大 的励
率 以 下 和 基频 以上 两 种情 况
一
、
再 进 一 步提 高
,
把
转子 漏 抗 上 的压 降也抵 消 掉
由图 卜 可 写 出
,
得 到恒
。
控制
,
那么
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机械 特 性 会 怎样 呢 ,
一
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交流异步电动机变频调速设计
交流异步电动机变频调速设计异步电动机是工业生产过程中广泛使用的一种电机，widely used in industrial production. 它的运转速度受到电源的频率和极数的影响，因此在一些应用场合需要采取变频调速技术，以满足不同负载下的运转需求。
本文将介绍异步电动机变频调速设计的基本原理和具体实现方法。
一、异步电动机变频调速的原理异步电动机通过电源提供的交流电源驱动，其转速 n与电网频率 f 和定子极数 P 相关，公式为：n=60f/P 。
如图1所示，当电网频率为50Hz、极数为4极时，异步电动机的转速为1500 rpm。
当需要在同一台异步电动机下实现不同转速时，可以采用变频调速技术。
变频调速的原理是通过变频器改变电网电源的频率和电压，从而改变异步电动机的转速。
变频器通过将电源中的直流信号转换成相应的交流信号进行调节，例如通过将电源中的50Hz的电信号转换为30~50Hz的交流信号，使得异步电动机的转速得到调节。
二、异步电动机变频调速的实现方法1.输入电源与三相异步电动机连接。
2.将电源中的交流信号转换为直流信号，通过功率恒定的逆变器将直流信号转换为变频输出的交流信号。
3.通过多种控制方法调节电压频率，从而实现异步电动机转速的控制。
通常采用矢量控制和定速控制两种控制方式。
3.1 矢量控制矢量控制是一种高精度、高性能的控制方法，可以使异步电动机在不同的负载下达到相同的速度和扭矩。
矢量控制适用于较高的调速要求，可以在满足较高控制精度的同时，实现更好的动态性能。
3.2 定速控制定速控制是一种简单、常用的变频控制方法。
该方法通过设定电机的运行速度来调节输出频率和电压，使得异步电动机具有稳定的转速和扭矩。
三、结论本文通过介绍异步电动机变频调速的原理和实现方法，可以实现异步电动机在不同负载条件下达到相同的转速和扭矩，提高了运行效率和能源利用率。
异步电动机变频调速技术的应用将得到更加广泛的推广和应用。
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在异步电动机调速系统中，调速性能最好、应⽤最⼴的系统是变压变频调速系统。
在这种系统中，要调节电动机的转速，须同时调节定⼦供电电源的电压和频率，可以使机械特性平滑地上下移动，并获得很⾼的运⾏效率。
但是，这种系统需要⼀台专⽤的变压变频电源，增加了系统的成本。
近来，由于交流调速⽇益普及，对变压变频器的需求量不断增长，加上市场竞争的因素，其售价逐渐⾛低，使得变压变频调速系统的应⽤与⽇俱增。
下⾯⾸先叙述异步电动机的变压变频调速原理。
交流异步电动机变频调速原理：变频器是利⽤电⼒半导体器件的通断作⽤把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
现在使⽤的变频器主要采⽤交—直—交⽅式（VVVF变频或⽮量控制变频），先把⼯频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
交-直部分整流电路：由VD1-VD6六个整流⼆极管组成不可控全波整流桥。
对于380V的额定电源，⼀般⼆极管反向耐压值应选1200V，⼆极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。
（⼆）变频器元件作⽤电容C1：是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波，变压器是⼀种常见的电⽓设备，可⽤来把某种数值的交变电压变换为同频率的另⼀数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。
压敏电阻：有三个作⽤,⼀过电压保护,⼆耐雷击要求,三安规测试需要.热敏电阻：过热保护霍尔:安装在UVW的其中⼆相,⽤于检测输出电流值。
选⽤时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。
充电电阻：作⽤是防⽌开机上电瞬间电容对地短路，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）的瞬间电容对地为短路状态。
如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过⽆穷⼤的电流导致整流桥炸掉。
交流异步电动机变频调速原理及特点
交流异步电动机变频调速原理及特点摘要：在交流异步电动机的各种调速方法中，变频调速因其调速性能好、效率高被公认为是异步电动机的一种比较理想调速方法，也是交流调速系统的主要发展方向。
下面就变频调速的基本原理与基本控制方式，分类与特点谈谈自己的理解.关键词：功率因数；恒转矩负载；恒功率负载；脉冲幅度调制方式；脉冲宽度调制方式一变频调速的基本原理与基本控制方式1.变频调速的基本原理根据异步电动机的转速表达式n=（1-s）60f/p可知，改变异步电动机的供电频率f，可以改变异步电动机的转速n，这就是变频调速的基本原理.由电机理论可知，三相异步电动机定子每相电动势E为：E=4.44fNQ.从该式可知，磁通Q是由E和f共同决定的.在电动机定子供电电压保持不变情况下，只改变频率f，将引起磁通Q的变化，可能出现励磁不足或励磁过强的现象.当频率f降低时，磁通将增加，这会引起磁路饱和，定子励磁电流上升，铁耗急剧增加，造成电动机功率因数和效率下降，这种情况是电机实际运行所不允许的；反之，当频率升高时，则磁通将减小，同样的转子电流下将使电机输出转矩下降，电动机的负载能力下降.因此，在变频调速时，应尽可能使电动机的磁通保持额定值不变，从而得到恒转矩的调速特性.而对于恒功率负载，因为P=Mn=定值，也就是说，对恒功率负载采用变频调速时，若满足电压与频率平方根的比值等定值，则电机的过载能力不变，但气隙磁通将发生变化；若满足电压与频率的比值等定值，则气隙磁通维持不变，但过载能力将发生变化.这说明变频调速特别适用恒转矩负载.2.变频调速的基本控制方式异步电动机的变频调速分为以下两种情况.即额定频率以下的恒磁通变频调速和额定频率以上的弱磁通变频调速.首先额定频率以下的恒磁通变频调速，这是从电机额定频率向下调速的情况.由于磁通与E/f成正比，故调节定子的供电频率f时，按比例调节定子的感应电动势E，即保持E/f=常数，可以实现恒磁通变频调速，这相当于直流电动机调压调速的情况，属于恒转矩调速方式.但是，由于定子感应电动势是无法直接测量和直接控制的，因此，只能直接调节的是外加的定子供电电压U.若忽略定子绕组阻抗压降，则U=E，因此可以采用U/f=常数的恒压比控制方式进行变频调速.在进行恒压比的变频调速时，当f较小时，由于U也较小，因而定子绕组阻抗压降相对较大，故不能保持磁通不变.因此，这种恒压比的变频调速只能保持磁通近似不变，实现近似的恒磁通变频调速，在这种情况下，可以采用专门电路，在低速时人为地适当提高定子电压，以补偿定子阻抗压降的影响，使磁通基本保持不变，实现恒磁通、恒转矩的变频调速。
异步电机变频调速原理
异步电机变频调速原理
异步电机变频调速原理是通过变频器控制电机的供电频率和电压来实现调速的方法。
变频器将直流电源转换为可调频、可调幅的交流电源，通过改变输出电压的频率和幅值，控制电机的转速和负载。
变频器的工作原理如下：
1. 电源输入：将交流电源输入到变频器的整流电路中，经过整流、滤波等处理，将交流电源转换为稳定的直流电源。
2. 逆变输出：经过变频器的逆变电路将直流电压转换为交流电压，调节输出电压的频率和幅值，并将其送到电机绕组中。
3. 控制逻辑：变频器内部有控制逻辑电路，根据用户设定的转速需求和反馈信号，通过运算、控制算法等实现电机的闭环调速控制。
4. 异步电机控制：变频器控制电机的供电频率和电压，通过改变频率，可实现电机的转速调节；通过改变电压，可实现电机的负载调节。
调速原理是根据电机的转速和负载需求，将变频器的工作状态（输出频率和幅值）调整到合适的值，以实现电机的稳定运行和高效工作。
同时，变频器还能实现多种保护功能，如过流保护、过载保护、温度保护等，保证电机的安全运行。
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：变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
交-直部分整流电路：由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。
对于380V的额定电源，一般二极管反向耐压值应选1200V，二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。
（二）变频器元件作用电容C1：是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波，变压器是一种常见的电气设备，可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。
压敏电阻：有三个作用,一过电压保护,二耐雷击要求,三安规测试需要.热敏电阻：过热保护霍尔:安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。
选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。
充电电阻：作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，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）的瞬间电容对地为短路状态。
如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。
一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。
充电电阻的选择范围一般为：10-300Ω。
储能电容：又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。
PN端的电压电压工作范围一般在430VDC～700VDC 之间，而一般的高压电容都在400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。
容量选择≥60uf/A均压电阻：防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容；因为二个电解电容不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或超过耐压值而损坏。
交流异步电动机的变频调速技术-最新资料
交流异步电动机的变频调速技术电动机是进行工业、农业生产的一种重要工具,它能够将电能转变成为机械能从而满足生产的需要,也因此被广泛的运用到社会生产的各个领域。
一般来讲,电动机可以分为直流电机与交流电机,只是近年来随着技术的发展以及直流电机固有的缺点,人们对交流电机的运用更为广泛。
但是交流电机相对直流电机来说在调速方面有着一些困难,所以变频调速技术也就应用而生。
随着交流传动电动机调速理论研究逐步突破以及调速装置(主要为变频器)性能的完善,交流电动机调速系统的缺点(性能较差)已经基本得到了克服。
目前,交流调速系统的性能已经可以与直流系统相媲美,甚至可以超过直流系统。
不仅使交流调速系统控制装置体积小,效率高,而且还更容易实现各种功能复杂但在结构上简单的控制方案,更加充实和推动了变频器理论的进一步发展。
一、交流异步电动机的变频调速技术概述(一)交流异步电动机特点概述。
交流异步电动机是在现今社会经济条件下运用最为广泛的一种动力机械,其承载着工业生产以及农业生产等重要的任务。
但是作为一种机械设备,由于其特定的结构以及性能也有着属于自身的使用特点,具体来讲如下:1.交流异步电动机使用优点。
在电动机中主要有直流电动机与交流电动机,而交流异步电动机作为交流电动机的一种,具有自己明显的运用优势。
首先,它具有简单的结构,并且功能齐全,可靠性高;其次,在其内部,控制器可以自成系统,也就使得软件功能完善灵活;再次,其控制功能全面精确,使用寿命长;最后,它在工作的过程中拥有着较高的工作效率,并且机器本身的重量也轻,通用性强,具有较低的运行成本。
2.交流异步电动机使用缺陷。
虽然说,通过上面的分析我们可以看出交流异步电动机有着很多的运行优势,但是不可避免的它还是有着自身的一些缺点。
其中调速性能差是其主要的缺点。
它不能够像直流电动机一样进行灵活简单的调速,而是由于其工艺要求,需要一定的电动机调速上场合。
所以,很多时候人们也往往因为交流异步电动机这样的一个缺点,会选用直流电动机来进行作业,或者是运用新的技术,来让交流异步电动机的运行能够进行符合其工艺要求的调速。
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异步电动机变频调速是利用变频器改变电源频率和电压，从而调节电动机的运行速度。
异步电动机是一种常见的交流电动机，常用于工业生产中，其工作原理是根据电磁感应定律，通过电磁感应产生感应转矩，从而驱动机械设备运行。
异步电动机的转速与电源的频率成正比，即转速等于同步转速减去滑差倍数。
滑差是指电动机转速低于同步转速的比例，滑差率与转动负载有关，通常为3%~5%。
异步电动机转速的改变需要改变电源的频率，传统的方法是通过转速开关或者变压器调整电源的频率。
而变频器则可以通过改变电源的频率和电压，实现对异步电动机的变频调速，具有调速范围广、调速精度高、响应速度快等优点。
异步电动机变频调速的原理如下：变频器通过输入交流电源，将其变换成直流电源，然后再将直流电源经过逆变器转换成交流电源，输出给电动机。
逆变器中的IGBT管控制电源的开关，改变电源的有效值和频率。
变频器通过控制IGBT管的开关时间，改变电源的有效值和频率，从而控制电动机的转速。
变频器中的控制器根据实际需求来调整输出电流和电压的波形，以实现电动机的变频调速。
控制器通常包括运算单元及相关的周边设备，运算单元可以根据给定的控制策略、电机参数和负载情况，计算出控制变量，实现实时调节电流、电压、频率和转矩等控制参数。
变频器中的传感器用于监测电动机的运行状态，如转速、转矩、温度等。
传感器将检测到的运行状态信号反馈给控制器，控制器根据这些信号来调整控制变量，以实现对电动机的精确控制。
异步电动机变频调速的应用广泛，可以适应不同的负载要求。
它在工业生产中具有重要的作用，如在输送机、风机、水泵和压缩机等设备中的应用。
通过调整异步电动机的转速，可以实现对生产过程的精确控制，从而提高生产效率、降低能源消耗和减少设备损耗。
总之，异步电动机变频调速通过变频器改变电源的频率和电压，实现对电动机转速的精确调节。
它具有调速范围广、调速精度高、响应速度快等优点，广泛应用于各种工业生产设备中。
交流异步电动机变频调速原理
第一节 交流异步电动机变频调速原理根据电机学原理，交流异步电动机的转速可表示为：)1(**60s pf n -= （2-1-1） 式中： n 一 电动机转速/分钟，单位：r/min ；p 一 电动机磁极对数；f 一 电源频率，单位：Hz ；s 一 转差率，10<<s 。
注：p 是磁极对数，不是磁极数。
由式（2-1-1）知，影响电动机转速的因素有：电动机的磁极对数 p ，转差率 s 和电源频率f 。
对于给定的电动机，磁极对数 p 一般是固定的；通常情况下，转差率 s 对于特定负载来说是基本不变的，并且其可以调节的范围较小，加之转差率 s 不易被直接测量，调节转差率来调速在工程上并未得到广泛应用。
如果电源频率可以改变，那么通过改变电源频率来实现交流异步电动机调速的方法应该是可行的，这就是所谓变频调速。
由电机学原理知，如忽略绕组间的互感、绕组的漏感及空间电磁谐波，交流异步电动机的相等效稳态电路如图 2-1-1。
图 2-1-1 交流异步电动机的相等效稳态电路由戴维南定理，图 2-1-1电压平衡方程式为：U = E + I * r （2-1-2）式中： U 一 相电压 ；E 一 定子绕组的感应电动势；I 一 定子绕组的相电流；r 一 定子绕组电阻与转子绕组电阻折算到定子侧的电阻之和。
交流异步电动机的定子绕组的感应电动势是定于绕组切割旋转磁场磁力线的结果， 其有效值计算如下：E = K * f * Φ （2-1-3） 式中：Ｋ 一 与电动机结构有关的常数；ｆ 一 电源频率；Φ 一 磁通量 。
由式（2-1-2）知，加在电机绕组端的电源电压Ｕ，一部分产生感应电动势Ｅ，另一部分消耗在电阻 r （ 定子绕组电阻与转子绕组电阻折算到定子侧的电阻之和 ）上 。
其中定子绕组的相电流 I 由两部分构成：21I I I += （2-1-4）电机的定子电流有一小部分1I 用于建立磁场的主磁通，其余大部分2I 用于产生拖动负载的电磁力。
交流异步电动机变频调速系统
交流异步电动机变频调速系统简介交流异步电动机变频调速系统是一种用于控制电动机转速的技术，通过改变电机供电频率来实现电机的调速。
这种系统由多个元件组成，包括变频器、传感器和控制器等。
工作原理交流异步电动机变频调速系统的工作原理是通过改变电机供电的频率来改变电机转速。
系统中的变频器负责将输入的电源频率转换为所需的输出频率，并通过传感器实时监测电机的转速。
控制器则根据传感器反馈的信号，对变频器进行调整，以实现电机的精确调速。
特点和优势交流异步电动机变频调速系统具有以下特点和优势：1. 节能：通过调整电机转速，系统可以根据实际需要提供恰当的动力输出，减少能源浪费。
2. 精确控制：系统可以通过微调频率来实现对电机转速的精确控制，满足各种应用需求。
3. 可靠性高：系统采用先进的控制算法和监测技术，保证了系统的稳定性和可靠性。
4. 维护成本低：由于系统自动监测电机运行状态，并及时发出报警信号，因此可以降低维护成本和停机时间。
应用领域交流异步电动机变频调速系统广泛应用于各个领域，包括工业制造、交通运输、石油化工等。
常见的应用包括：1. 机械设备：用于控制机器设备的转速和运行状态，提高生产效率和质量。
2. 电梯和升降机：用于控制电梯和升降机的运行速度和平稳性。
3. 水泵和风机：用于控制水泵和风机的转速，以适应不同工况需求。
结论交流异步电动机变频调速系统是一种经济高效、可靠稳定的电机调速技术。
它在提高能源利用率、降低维护成本和实现精确控制方面具有重要意义。
在各个行业中广泛应用，为工业现代化进程提供了强有力的支持。
交流电动机调速变频原理
交流电动机调速及变频原理一、交流异步电动机调速的基本类型交流调速系统的主要类型交流电机主要分为异步电机（即感应电机）和同步电机两大类，每类电机又有不同类型的调速系统。
现有文献中介绍的异步电机调速系统种类繁多，可按照不同的角度进行分类。
1、交流异步电动机调速的基本类型 由异步电动机的转速公式：min)/)(1(60r s pfn -=可知，异步电动机有下列三种基本调速方法： （1）改变定子极对数p 调速。
（2）改变电源频率1f 调速。
（3）改变转差率s 调速。
异步电动机的调速方式：1.1 变频调速交流变频调速技术的原理是把工频50Hz 的交流电转换成频率和电压可调的交流电，通过改变交流异步电动机定子绕组的供电频率，在改变频率的同时也改变电压，从而达到调节电动机转速的目的。
它与直流调速系统相比具有以下显著优点： （1）变频调速装置的大容量化。
（2）变频调速系统调速围宽，能平滑调速，其调速静态精度及动态品质好。
（3）变频调速系统可以直接在线起动，起动转矩大，起动电流小，减小了对电网和设备的冲击，并具有转矩提升功能，节省软起动装置。
（4）变频器置功能多，可满足不同工艺要求；保护功能完善，能自诊断显示故障所在，维护简便；具有通用的外部接口端子，可同计算机、PLC 联机，便于实现自动控制。
（5）变频调速系统在节约能源方面有着很大的优势，是目前世界公认的交流电动机的最理想、最有前途的调速技术。
其中以风机、泵类负载的节能效果最为显著，节电率可达到20%～60％。
1.2变极调速磁极对数 p 的改变，取决于电动机定子绕组的结构和接线。
通过改变定子绕组的接线，就可以改变电动机的磁极对数。
1.3 变转差率调速1.3.1、改变定子电压调速 −−交流调压调速 异步电动机的机械特性方程式:])()/[(/32'21212'211'221l l e L L s R R sR pU T +++=ωω其中：p 为电机极对数；U1为相电压有效值 R1为定子每相绕组的阻 Ll1为每相漏感R2′为折算到定子侧的每相电阻 Ll2′为折算到定子侧的漏感交流调压调速是通过改变电动机定子外加电压从而改变转差率S 进行调速的。
交流异步电动机变频调速设计
交流异步电动机变频调速设计异步电动机是目前工业中最常用的一种电动机，广泛应用于各个领域。
异步电动机的调速是为了满足不同工况下的要求，提高电机的效率和运行稳定性。
变频调速是目前常用的一种调速方法，可以灵活调节电机的转速和负载。
异步电动机变频调速的基本原理是通过改变电机的供电频率和电压来实现调速。
传统的调速方法是通过改变电源电压来实现调速，但是这种方法的调速范围有限，效果也不好。
而变频调速可以通过改变电源的频率来实现调速，调速范围广，效果好。
异步电机的变频调速系统主要由变频器、电机和控制系统组成。
变频器是用来改变电源的频率和电压的设备，可以根据实际需要灵活调节电机的转速和负载。
控制系统是用来控制变频器的工作状态和参数的，可以根据实际需要设置电机的转速和负载要求。
在异步电机的变频调速设计中，需要考虑以下几个方面：1.变频器的选择：变频器是异步电机变频调速的关键设备，需要选择合适的变频器。
在选择变频器时，需要考虑电机的功率、转速范围和负载要求等因素，以确定变频器的额定功率和频率范围。
2.变频器参数的设置：根据实际需要设置变频器的工作参数，如频率、电压、转速等。
这些参数的设置要根据电机的特性和负载要求来确定，以保证电机的运行稳定性和效率。
3.电机的选型：根据实际需要选择合适的异步电机。
在选择电机时，需要考虑电机的功率、转速范围和负载要求等因素，以确定电机的额定功率和转速范围。
4.控制系统的设计：控制系统是异步电机变频调速的核心部分，用于控制变频器的工作状态和参数。
控制系统需要根据实际需要设计合适的控制算法和参数，以实现电机的准确控制和调速要求。
5.系统的稳定性和安全性：异步电机变频调速系统需要保证系统的稳定性和安全性。
在设计过程中，需要考虑各种故障情况的处理和保护措施，以确保系统的可靠性和安全性。
通过以上几个方面的设计，可以实现异步电动机的变频调速，提高电机的效率和运行稳定性。
异步电动机变频调速在工业领域有着广泛的应用前景，可以适应不同工况下的要求，提高生产效率和降低能耗。
交流异步电动机变频调速的原理
交流异步电动机变频调速的原理交流异步电动机是应用最广泛的一种动力机械。
异步电动机所以能得到这样广泛的应用，是由于它结构简单、制造容易、运行可靠、维护方便，而且效率高、重量轻、价格低。
但异步电动机存在的缺点之一是调速性能差。
在生产中应用异步电动机由于工艺要求，需要电动机调速的场合，人们往往从二个方面着手解决。
一方面是不用异步电动机而使用调速性能好的直流电动机。
另一方面是应用新技术，使异步电动机的运行能够按照生产工艺要求进行调速。
交流异步电动机的变频调速的原理，可从异步电动机的转速方程得出。
转速方程如下所示1：式1中：n——电动机的实际转速f1——电动机定子绕组的供电频率p——旋转磁场的极对数 S——转差率，表示定子旋转磁场的同步转速n1与n的关系：n=n1(1-S) 从（1）式中可见，改变异步电动机的供电频率f1，就可改变电动机的转速n1和n，达到调速目的。
但f1的升高或降低影响到异步电动机的其它参数，如定子绕组中的输入电压U1，输入电流I1和磁通Φ。
三相异步电动机每相电压U1有以下关系式2：U1≈E1=4.44f1N1K1Φ式中： U1——定子相电压E1——定子相电动势N1——定子相绕组总匝数K1——基波绕组系数Φ——每极气隙磁通三相异步电动机在设计时，都给定了额定电压U1N，额定电流I1N及相应的额定频率f1N，磁通Φ的数值都定为接近磁路饱和的数值。
从（1）中可见，降低f1，可使电动机减速，但在降低f1时，从（2）式可见，若保持U1不变，Φ必须增大。
但Φ增大是不可能的，因为它已接近饱和值。
保持Φ不变，只有降低U1，保持U1/ f1=常数……(3)。
这种降低电动机转速n，是在f1＜f1N情况下采用，Φ不变，故称为恒磁通控制方式，它的调速机械特性如图1所示。
从图1中可见，这种调速具有最大转矩变化较小，近似认为恒转矩的特征。
进一步讨论还可得出，在相同的负载转矩下有近似相同的电流，该电流与频率无关。
交流异步电动机的变频调速技术-最新资料
交流异步电动机的变频调速技术电动机是进行工业、农业生产的一种重要工具,它能够将电能转变成为机械能从而满足生产的需要,也因此被广泛的运用到社会生产的各个领域。
一般来讲,电动机可以分为直流电机与交流电机,只是近年来随着技术的发展以及直流电机固有的缺点,人们对交流电机的运用更为广泛。
但是交流电机相对直流电机来说在调速方面有着一些困难,所以变频调速技术也就应用而生。
随着交流传动电动机调速理论研究逐步突破以及调速装置(主要为变频器)性能的完善,交流电动机调速系统的缺点(性能较差)已经基本得到了克服。
目前,交流调速系统的性能已经可以与直流系统相媲美,甚至可以超过直流系统。
不仅使交流调速系统控制装置体积小,效率高,而且还更容易实现各种功能复杂但在结构上简单的控制方案,更加充实和推动了变频器理论的进一步发展。
一、交流异步电动机的变频调速技术概述(一)交流异步电动机特点概述。
交流异步电动机是在现今社会经济条件下运用最为广泛的一种动力机械,其承载着工业生产以及农业生产等重要的任务。
但是作为一种机械设备,由于其特定的结构以及性能也有着属于自身的使用特点,具体来讲如下:1.交流异步电动机使用优点。
在电动机中主要有直流电动机与交流电动机,而交流异步电动机作为交流电动机的一种,具有自己明显的运用优势。
首先,它具有简单的结构,并且功能齐全,可靠性高;其次,在其内部,控制器可以自成系统,也就使得软件功能完善灵活;再次,其控制功能全面精确,使用寿命长;最后,它在工作的过程中拥有着较高的工作效率,并且机器本身的重量也轻,通用性强,具有较低的运行成本。
2.交流异步电动机使用缺陷。
虽然说,通过上面的分析我们可以看出交流异步电动机有着很多的运行优势,但是不可避免的它还是有着自身的一些缺点。
其中调速性能差是其主要的缺点。
它不能够像直流电动机一样进行灵活简单的调速,而是由于其工艺要求,需要一定的电动机调速上场合。
所以,很多时候人们也往往因为交流异步电动机这样的一个缺点,会选用直流电动机来进行作业,或者是运用新的技术,来让交流异步电动机的运行能够进行符合其工艺要求的调速。
交流异步电机的变频调速系统设计
交流异步电机的变频调速系统设计异步电机的变频调速系统是一种将电机的转速和负载匹配调整到最佳工作状态的控制系统。
本文将详细介绍异步电机变频调速系统的设计原理、组成部分、工作过程以及应用场景。
一、设计原理异步电机的变频调速系统是通过改变电机的输入电压频率来实现对电机转速和负载的调节。
通过控制器对电源进行频率调整，可以改变电机的转速和运行状态，从而达到节能、调节转速和优化电机性能的目的。
二、组成部分1.电源模块：负责提供变频调速系统的电源供应，包括电源输入、电压稳定、滤波和干扰抑制等功能。
2.变频器：是变频调速系统的核心部件，负责将输入电源的频率转换为电机所需的工作频率，并输出给电机，同时还能实现电机的启停、调速和保护等功能。
3.控制器：控制器是变频调速系统的智能部分，负责接收用户的控制信号，对变频器进行逻辑控制和指令传递，实现对电机的精确调节和保护。
4.传感器：变频调速系统中的传感器可以监测电机的转速、温度、电流等参数，并将数据反馈给控制器，控制器根据反馈的数据进行控制算法的运算和判断，以实现对电机的智能化控制。
5.电机：异步电机是变频调速系统的执行部分，根据变频器输出的频率和控制器的指令进行运行，实现负载的驱动和传动。
三、工作过程异步电机的变频调速系统的工作过程如下：1.控制器接收用户的控制信号，根据控制信号调节变频器的工作状态，包括启动、停止、正转、反转、调速等。
2.变频器接收控制器的指令，根据指令改变电源的输入频率和电压，并将变换后的电源输出给电机。
3.电机根据变频器输出的频率和电压进行驱动，实现负载的传动和工作。
4.传感器监测电机的工作状态和参数，并将数据反馈给控制器。
5.控制器根据传感器反馈的数据进行控制算法的运算和判断，调节变频器的输出频率和电压，以实现对电机的智能化控制和保护。
四、应用场景异步电机的变频调速系统广泛应用于各种工业领域，在以下场景中特别常见：1.通风系统：例如建筑物的空调系统、工厂的通风设备等，通过控制电机的转速，实现对空气流量和温度的调节。
异步电机调速原理
异步电机调速原理
异步电机调速原理是基于电机的转速和负载特性，通过调整电机的电气参数或给定外部控制信号，使电机能够按照要求实现变速运行。
异步电机调速的原理主要包括以下几个方面：
1. 频率调速原理：异步电机的转速与供电频率成正比关系，通过改变供电频率来调节电机的转速。
通常使用变频器控制电机的供电频率，从而实现调速的目的。
2. 电压调速原理：异步电机的转矩与电压的平方成正比关系。
通过改变电机的供电电压来调整电机的转矩大小，从而实现调速的目的。
电压调速主要应用于小功率的异步电机。
3. 串联电阻调速原理：通过在电机的定子绕组中串联电阻，可以增加电机的转矩特性。
调整串联电阻的大小，可以改变电机的转矩输出和转速，实现调速效果。
4. 自励调速原理：在异步电机的转子绕组中接入可控的额外励磁电源，通过调整励磁电流的大小，改变电机的励磁磁场强度，从而调节电机的转速。
自励调速适用于中小功率的异步电机。
5. 矢量控制原理：采用矢量控制技术，通过控制电机的定子电流和转矩电流的相位和幅值，可以实现对电机的转速和转矩进行精确控制。
矢量控制的原理较为复杂，需要较高的控制精度和计算能力。
总之，异步电机调速原理主要是通过调节电机的供电频率、电
压、电流、励磁电流等参数，来改变电机的转速和转矩，以实现对电机运行的调控。
不同的调速原理适用于不同的电机类型和工作情况，可综合考虑使用多种调速方法来满足实际应用需求。
交流变频调速电机原理
沟通变频调速基来源理一．异步电动机概括1．异步电动机旋转原理Nn0I F n异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流互相作用产生的。
⑴磁场以 n 0转速顺时针旋转，转子绕组切割磁力线，产生转子电流⑵ 通电的转子绕组相对磁场运动，产生电磁力⑶电磁力使转子绕组以转速n 旋转，方向与磁场旋转方向相同2．旋转磁场的产生旋转磁场其实是三个交变磁场合成的结果。
这三个交变磁场应知足：⑴在空间地点上互差 2π/3 rad 电度角。
这一点，由定子三相绕组的部署来保证⑵在时间上互差 2π/3 rad 相位角（或 1/3 周期）。
这一点，由通入的三订交变电流来保证3．电动机转速产生转子电流的必需条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。
所以，转子的转速n 一定低于定子磁场的转速n 0，二者之差称为转差：n＝n 0－n转差与定子磁场转速（常称为同步转速）之比，称为转差率：s＝n / n0同步转速 n0由下式决定：n 0＝60 f / p式中， f 为输入电流的频次， p 为旋转磁场的极对数。
由此可得转子的转速n＝60 f（1－s）/ p二．异步电动机调速由转速 n＝60 f（1－s）/ p 可知异步电动机调速有以下几方法：1．改变磁极对数p（变极调速）定子磁场的极对数取决于定子绕组的构造。
所以，要改变p，一定将定子绕组制为能够换接成两种磁极对数的特别形式。
往常一套绕组只好换接成两种磁极对数。
变极调速的主要长处是设施简单、操作方便、机械特征较硬、效率高、既合用于恒转矩调速，又合用于恒功率调速；其弊端是有极调速，且极数有限，因此只合用于不需光滑调速的场合。
2．改变转差率s（变转差率调速）以改变转差率为目的调速方法有：定子调压调速、转子变电阻调速、电磁转差离合器调速、串极调速等。
⑴定子调压调速当负载转矩一准时，跟着电机定子电压的降低，主磁通减少，转子感觉电动势减少，转子电流减少，转子遇到的电磁力减少，转差率 s 增大，转速减小，进而达到速度调理的目；同理，定子电压高升，转速增添。
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第一节 交流异步电动机变频调速原理
根据电机学原理，交流异步电动机的转速可表示为：
)1(**60s p
f n -= （2-1-1） 式中： n 一 电动机转速/分钟，单位：r/min ；
p 一 电动机磁极对数；
f 一 电源频率，单位：Hz ；
s 一 转差率，10<<s 。
注：p 是磁极对数，不是磁极数。
由式（2-1-1）知，影响电动机转速的因素有：电动机的磁极对数 p ，转差率 s 和电
源频率f 。
对于给定的电动机，磁极对数 p 一般是固定的；通常情况下，转差率 s 对于
特定负载来说是基本不变的，并且其可以调节的范围较小，加之转差率 s 不易被直接测量，调节转差率来调速在工程上并未得到广泛应用。
如果电源频率可以改变，那么通过改变电源
频率来实现交流异步电动机调速的方法应该是可行的，这就是所谓变频调速。
由电机学原理知，如忽略绕组间的互感、绕组的漏感及空间电磁谐波，交流异步电动
机的相等效稳态电路如图 2-1-1。
图 2-1-1 交流异步电动机的相等效稳态电路
由戴维南定理，图 2-1-1电压平衡方程式为：
U = E + I * r （2-1-2）
式中： U 一 相电压 ；
E 一 定子绕组的感应电动势；
I 一 定子绕组的相电流；
r 一 定子绕组电阻与转子绕组电阻折算到定子侧的电阻之和。
交流异步电动机的定子绕组的感应电动势是定于绕组切割旋转磁场磁力线的结果， 其
有效值计算如下：
E = K * f * Φ （2-1-3） 式中：Ｋ 一 与电动机结构有关的常数；
ｆ 一 电源频率；
Φ 一 磁通量 。
由式（2-1-2）知，加在电机绕组端的电源电压Ｕ，一部分产生感应电动势Ｅ，另一部
分消耗在电阻 r （ 定子绕组电阻与转子绕组电阻折算到定子侧的电阻之和 ）上 。
其中定
子绕组的相电流 I 由两部分构成：
21I I I += （2-1-4）
电机的定子电流有一小部分1I 用于建立磁场的主磁通，其余大部分2I 用于产生拖动负
载的电磁力。
由式 （2-1-1）知，调整电源频率f 时，可以调节速度n 。
当电源频率f 下降时，由
式 （2-1-3）知，感应电动势随之比例减小；在相电压U 保持不变的情况下，由式（2-1-2）
知，定子绕组的相电流I 相应增大。
在很多情况下，电机的负载是基本恒定的，因此用于产
生电磁力的电流2I 是基本不变的，于是1I 将增大；1I 的增大将直接导致主磁通的增大。
由
式 （2-1-3），主磁通的增大，将引起感应电动势Ｅ比例增大；由式（2-1-2），感应电动势
Ｅ的增大将使定子电流I 减小。
不难理解，通过这样的负反馈，电机将最终稳定在一个新的
工作点。
这样的控制方法看起来似乎没有问题。
但实际情况是主磁通容量上限与电机的铁芯有
关。
电机的铁芯受制于重量、体积、成本等因素的考虑，不可能做的很大。
对于电机设计来
说，设计目标之一就是：当电机处于额定工作状态下时，主磁通接近容量上限。
上述的变频
调速方法工作在额定频率以下时，将会导致铁心磁饱和，引起电流波形畸变，有效力矩下降；
严重时，将导致电机发热过快，振动和噪音加大；工作在额定频率以上时，铁心处于弱磁状
态，电磁力矩不足，电机的机械特性变软（转差率s 变大），带载能力下降。
结论：通过只调节电源频率来调节速度的方法不可取。
既然不可取的原因是因为铁心磁饱和。
那么在调节电源频率的同时，可不可以保持磁通量恒定呢？
答案是肯定的。
由式（2-1-3）知：
Φ∝ E/f(2-1-5)在电机运转速度不是很低的情况下，由于电机的电阻r很小，电机定子线圈上的阻抗压降（I*r）可以忽略。
由式（2-1-2）可以得到：
U≈ E (2-1-6) 于是式(2-1-5)可以表示为：
Φ∝ U/f(2-1-7)由式(2-1-7)知，在调节电源频率f的同时同比例地调节电源电压U可保持磁通量Φ基本恒定，达到了调节速度的目的，又不影响电机的带载能力。
这就是所谓的变频变压调速法：VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）控制法，也称恒压频比（V/F）控制法。
当电源频率较低时，因定子绕组的感应电动势较小，忽略电机定子线圈上的阻抗压降（I*r）时引入了较大的误差，直接表现就是电机的带栽能力下降。
实际应用中，为了保持转矩基本恒定，在低频段，通常需要对V/F 曲线进行补偿。
所以低频段也称恒转矩区。
见图 2-1-2。
当电源频率高于一定频率时，电机绕组相电压并不能依据式（2-1-7）比例增加。
主要原因是：
相电压受制于电机绕组的绝缘强度；
相电压受制于电源的利用率；
相电压受制于系统供电。
实际中的做法是：当电源频率高于一定阈值时，相电压保持不变。
见图 2-1-2。
此区间相电流基本保持不变，即电机的输入功率基本保持不变，所以该区间也称恒功率区。
不难理解，此时铁心处于弱磁状态，电磁力矩不足，电机的带载能力下降，机械特性变软。
图2-1-2 ：异步电机V/F控制特性
图2-1-2中：
Ⅰ：理想V/F 特性曲线；
Ⅱ：实际V/F 特性曲线（低频力矩补偿高频限压）；
Ⅲ：对应Ⅱ的主磁通特性。
V/F控制法最大的优点是绕开了定子绕组感应电动势的测量，可实现转速开环控制，简化了控制结构。
那么，如何产生电压与频率皆可调节的激励源呢？
我们知道，交流异步电动机的理想激励源是正弦波。
在早期的V/F调速系统中，受限于电力电子器件及微处理器的性能，固定脉宽的6拍阶梯波控制法较常使用。
这种控制方法的电流谐波比较大，电机的力矩波动明显。
已较少采用。
目前正弦波脉宽调制SPWM与空间矢量脉宽调制SVPWM两种方案的应用最为广泛。