三相交流异步电机的变频控制
实验3 三相异步电机变频控制实验
实验3 三相异步电机变频控制实验实验三三相异步电机变频控制实验一、实验目的1．了解三相异步电动机变频调速的原理； 2．掌握用基本操作面板（BOP）更改变频器参数； 3．掌握用PLC实现对变频器的控制方法。
二、实验设备机电控制实验台、计算机、编程软件、通讯电缆三、实验原理三相交流异步电动机的转速n满足如下公式：n?60f(1?s)p式中 f——定子电源频率（Hz）；s——转差率；p——磁极对数。
可见，要改变交流电动机的转速有三种方法：改变定子电源频率；改变转差率；改变磁极对数。
其中以改变定子电源频率最为常见。
四、实验内容 1．变频器的参数设置本实验以SINAMICS G110变频器基本参数名称为例说明。
利用基本操作面板（BOP）可以设置变频器的各个参数。
BOP 具有五位数字七段LED显示器，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。
下面以表3-2说明如何改变参数P0003 的数值。
按照这个步骤，可以用BOP设定任何一个参数。
变频器常用参数功能说明如表3-3所示。
表3-2 BOP设定参数P0003步骤1表3-3 BOP设定参数步骤说明参数 P0010 开始快速调试 1=快速调试。
在电动机投入运行前，P0010必须回到0。
但是，如果调试结束后选定P3900=1，那么，P0010的回0操作是自动进行的。
P0100 选择地区是欧洲/北美 0=kw/50Hz 1=hp/60Hz 2=kw/60Hz 用DIP 开关设定为0或1，或把参数P0100设定为2。
P0304 电动机的额定电压根据铭牌输入电动机额定电压（V） P0305 电动机的额定电流根据铭牌输入电动机额定电流（A） P0307 电动机的额定功率根据铭牌输入电动机额定功率（kW），如果P0100=1，功率单位为hp。
P0310 电动机的额定频率根据铭牌输入电动机额定频率（Hz） P0311 电动机的额定速度根据铭牌输入电动机额定速度（rpm）P0700 选择命令信号源（on-接通；off-断开；reverse-反转） 1=BOP 2=由端子排输入 5=USS接口 P1000 设定值信号源 1=BOP 设定值 2=模拟设定值（缺省设置） 3=固定频率 5=USS接口 2说明P1080 最低频率本参数设定最低的电动机频率 [0-650Hz] 。
三相异步电动机的变频范围
三相异步电动机的变频范围三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和家庭设备中。
它的主要特点是结构简单、可靠性高、成本较低，因此受到了广大用户的青睐。
在实际应用中，为了满足不同的工作需求，我们通常需要对三相异步电动机进行变频控制，以实现不同的转速调节。
变频范围是指三相异步电动机在变频控制下能够实现的转速范围。
一般来说，变频范围取决于电动机的设计和制造质量、变频器的性能以及工作环境等因素。
下面我们将详细介绍三相异步电动机的变频范围及其影响因素。
首先，三相异步电动机的变频范围受到电机本身的特性限制。
电机的转速范围取决于其设计参数，如极数、定子槽数、转子槽数等。
一般来说，电机的设计参数越合理，其转速范围就越宽。
同时，电机的铁心材料和绕组材料也会对其转速范围产生影响。
优质的铁心材料和绕组材料可以提高电机的磁导率和导热性能，从而扩大其转速范围。
其次，变频器对电机的转速范围也有一定影响。
变频器是用来控制电机转速的设备，通过改变输入电压和频率来调节电机的转速。
一般来说，变频器的输出频率范围越宽，其对电机转速范围的调节能力就越强。
此外，变频器的响应速度和稳定性也会影响电机的转速范围。
如果变频器响应速度较慢或者稳定性差，可能会导致电机在高速或低速运行时出现问题。
最后，工作环境对电机的转速范围也有一定影响。
在恶劣的工作环境下，如高温、高湿、多尘等条件下，电机的转速范围可能会受到限制。
这是因为这些条件会影响电机的散热和绝缘性能，从而限制其运行在高速或低速状态下。
综上所述，三相异步电动机的变频范围受到多个因素的影响，包括电机本身的设计和制造质量、变频器的性能以及工作环境等。
在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的电机和变频器，并合理设置工作环境，以实现所需的转速调节范围。
同时，在使用过程中需要注意合理使用和维护电机和变频器，以确保其正常运行和延长使用寿命。
简述三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成
简述三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成三相异步电动机是在控制系统中应用得较为广泛的一种电动机，其是由三相异步电动机、变频器及一些辅助的控制设备组成的一种调速系统。
三相异步电动机的变频调速要实现，其中变频器就是起着关键作用的，下面我们来具体讨论一下它的基本原理及构成要素。
三相异步电动机变频调速的原理三相异步电动机变频调速的基本原理是：在网侧调整电源电压，而使用变频器改变电动机输出转速，从而使所驱动的机械设备达到调速的效果，实现了转矩精确控制，转速精确控制，功率精确控制的目的。
在三相异步电动机变频调速过程中，关键的任务是将电压变换到电机组上，并将采集的电机组反馈信号反馈到变频器上，进行反馈控制，从而使调速系统具有精确控制的可能性，实现了变频调速的效果。
变频器的结构特点变频器的主要功能是将电压变换成频率，使电源的输出频率随电源的输入电压的变化而变化，从而改变三相异步电动机的转速。
变频器的基本构成主要有电源模块、控制模块、变频模块、调速模块四大部分。
电源模块主要负责将电源输入的电压转化为模拟信号及功率放大电压，供变频模块使用。
控制模块主要负责变频系统控制逻辑的处理，其包括电压、频率、转矩等参量的检测及调节，实现三相异步电动机变频控制。
变频模块负责将电源模块输出的功率放大电压转换为频率，来改变电动机的转速。
调速模块是变频系统的动力模块，负责将变频模块的输出经过功率放大后输出给三相异步电动机，从而实现调速的功能。
总结以上就是有关三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成的介绍，三相异步电动机变频调速的基本原理是：以变频器改变电动机输出转速，从而使所驱动的机械设备达到调速的效果，变频器的主要构成主要有四大部分：电源模块、控制模块、变频模块、调速模块。
其中电源模块负责将电源输入电压转化为模拟信号及功率放大电压，而控制模块则负责变频系统控制逻辑的处理，变频模块则负责将电源模块输出的功率放大电压转换为频率，调速模块则是变频系统的动力模块，负责将变频模块的输出经过功率放大后输出给三相异步电动机，实现调速的功能。
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制异步电动机变频调速所要求的变频电源几乎都采用静止式变频器。
利用变频器进行调速控制时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序，即可以达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正、反转切换。
本文介绍了PLC在三相交流异步电动机变频调速系统方面的设计，说明了系统的控制策略和工作原理，探讨三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制。
1、PLC在三相交流异步电动机变频调速系统设计三相交流异步电动机变频调速系统，以可编程序控制器PLC 作为核心控制部件，通过速度传感器将电动机的转速信号传给PLC, PLC经过控制规律的运算后，给出控制信号，改变电动机输入电压的频率，来调节电动机的转速，从而构成了一个闭环的速度控制系统。
如图1 所示。
2、三相异步电动变频器电路连接的要点2.1变频器前面一定要加接触器输入侧接触器的作用。
一般说来，在断路器和变频器之间，应该有接触器。
a. 可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电。
b. 发生故障时可自动切断变频器电源，如：变频器自身发生故障，报警输出端子动作时，可使接触器KM迅速断电，从而使变频器立即脱离电源。
另外，当控制系统中有其他故障信号时，也可迅速切断变频器电源。
2.2变频器与电动机之间是否接输出接触器并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机接触器，则有可能在变频器的输出频率较高的致变频器跳闸。
a. 当一台变频器只控制一台电动机，且并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机之间不要接输出接触器。
因为如果接入了输出接触器，则有可能在变频器的输出频率较高的情况下启动电动机，产生较大的启动电流，导致变频器跳闸。
b. 必须接输出接触器的情况有两种：当一台变频器接多台电动机时，每台电动机必须要有单独控制的接触器。
另外，在变频和工频需要切换的情况下，当电动机接至工频电源时，必须切断和变频器之间的联系。
通用变频器，一般都是采用交、直、交的方式组成，利用普通的电网电源运行的交流拖动系统，为了实现电动机的正、反转切换，必须利用触器等装置对电源进行换相切换。
三相异步电动机的几种调速方式
三相异步电动机的几种调速方式一、手动控制调速手动控制是一种最普遍的三相异步电动机调速方式。
它依靠加装变压器、电阻器或多脉冲变压器等器件，调节其输入电压、输入频率或输出电压，从而在一定范围内实现电动机的速度调节。
手动控制调速简单易行，但需要对其进行操作并且无法在一定时间内快速响应，因此其调速效果难以满足大功率调速应用的需求。
二、电压型调速又称为调压调速，它利用晶闸管、继电器等智能控制器调节电动机供电输入电压或输出电压，控制电动机转速。
这种调速方式具有精度高、响应快的优点，而且兼容性好，可实现精细调节。
三、频率型调速频率型调速是运用变频器将变频器输入电源的固定频率变换为可调的变频电源，并通过变频器控制电动机转速。
变频器能够调节电动机速度，实现电机无极调速，从而应用广泛。
此外，特别适用于中低速大扭矩的电动机。
四、矢量控制调速矢量控制调速又称为磁场定向控制调速。
它是一种高精度、高响应速度的调速方式，它利用磁场定向技术，利用电机开机后的瞬态响应，精确测量电机位置并控制电机转速。
与其它调速方式相比，矢量控制调速能够实现缓启动、粘滑保护，并且可以自动调整电磁场大小和角度，实现高速、高精度的调速。
五、惯量调节法惯量调节法是利用电动机惯性和输出转矩的反比关系控制电动机转速的，通常应用于重载起动场景中的电动机调速。
它适用于一些运行要求高的场合，在某些情况下，可达到更好的调速效果，但一般不适用于低速调节。
六、PWM调速PWM调速广泛应用于三相异步电动机调速中，它结合了电压调速和频率调速的优点，而且具有成本低、可靠性高等优点。
PWM调速采用高频脉冲宽度调制技术，调节输出电压的宽度，从而控制电动机转速。
PWM调速还可以实现过流保护、欠压保护等，应用性强。
以上为六种三相异步电动机的调速方式，每种调速方式都有其适用的场合。
根据实际应用需求，选择合适的调速方式可以实现电动机稳定、高效的工作。
三相异步电动机的变频范围
三相异步电动机的变频范围摘要：I.引言- 介绍三相异步电动机- 变频技术的概念II.三相异步电动机的变频范围- 变频范围的影响因素- 实际应用中的变频范围III.变频技术的优势- 节能- 提高效率- 精确控制IV.变频技术的应用- 工业生产- 交通运输- 家电设备V.结论- 总结变频技术的重要性- 展望变频技术的未来发展正文：I.引言三相异步电动机是一种广泛应用于工业、交通运输、家电等领域的电动机。
随着电力电子技术的发展，变频技术逐渐成为电机控制领域的研究热点。
本文将介绍三相异步电动机的变频范围及其优势和应用。
II.三相异步电动机的变频范围三相异步电动机的变频范围受多种因素影响，包括电机本身的特性、变频器的质量和参数设置等。
在实际应用中，根据负载需求和运行条件，可以通过调整电源频率和电压来实现对电机转速和输出功率的控制。
III.变频技术的优势变频技术具有许多优势，包括节能、提高效率和精确控制。
通过调整电机转速，可以实现对负载的有效控制，避免无谓的能源浪费。
同时，变频技术可以提高电机的运行效率，降低运行成本。
此外，变频技术还能够实现对电机的精确控制，提高生产过程的自动化程度。
IV.变频技术的应用变频技术在工业生产、交通运输、家电设备等领域都有广泛的应用。
在工业生产中，变频技术可以应用于各类机械设备的驱动控制，提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域，变频技术可以应用于电动汽车、轨道交通等交通工具的驱动控制，提高运行效率和安全性。
在家电设备中，变频技术可以应用于空调、洗衣机、冰箱等家用电器的电机控制，提高产品性能和用户体验。
V.结论总之，变频技术在三相异步电动机的控制领域具有重要意义。
通过实现电机转速和输出功率的精确控制，变频技术可以提高电机的运行效率，降低能源消耗，为我国工业、交通运输、家电等领域的可持续发展提供有力支持。
三相异步电机矢量变频
三相异步电机矢量变频三相异步电机作为现代工业中最为常见的电动机类型之一，其性能与运行效率对于整个工业体系的能源消耗和生产力具有重要影响。
随着科技的不断进步，对于三相异步电机的控制技术要求也日益提高。
其中，矢量变频技术作为一种先进的电机控制技术，为三相异步电机的高效、稳定运行提供了有力支持。
一、三相异步电机的基本原理三相异步电机是利用三相交流电源供电的一种交流电机。
其工作原理基于电磁感应定律，即当定子绕组通入三相交流电时，会在定子中产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场以同步转速在定子中旋转，同时切割转子导条，从而在转子导条中产生感应电流。
这个感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，从而使转子转动。
二、矢量变频技术的引入传统的三相异步电机控制方法主要依赖于电机的稳态模型，难以实现对电机转矩和磁场的独立控制。
这在一定程度上限制了三相异步电机的性能发挥和节能潜力。
为了解决这一问题，矢量变频技术应运而生。
矢量变频技术，又称磁场定向控制或矢量控制，是一种基于电机动态模型的高性能控制方法。
它将三相异步电机的定子电流分解为磁场产生分量和转矩产生分量，并分别进行控制。
通过这种方法，可以实现对电机磁场和转矩的独立、精确控制，从而显著提高电机的运行效率和动态性能。
三、矢量变频技术的实现矢量变频技术的实现主要依赖于坐标变换和PWM（脉宽调制）技术。
坐标变换包括Clarke变换和Park变换，它们可以将三相异步电机在定子坐标系下的数学模型转换为旋转坐标系下的数学模型，从而简化控制算法的设计和实现。
PWM技术则用于将控制算法输出的电压或电流指令转换为适合逆变器开关的PWM信号，以驱动电机运行。
在矢量变频控制系统中，通常需要测量电机的转速、转子位置以及定子电流等信号作为反馈信号。
这些信号经过处理后与给定值进行比较，产生误差信号。
误差信号经过控制器（如PI控制器）的调节后输出控制指令，再经过坐标变换和PWM调制后驱动电机运行。
通过这种方法，可以实现对电机转速、转矩和磁场的精确控制。
简述三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成
简述三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成三相异步电动机变频调速技术是将变频器与三相异步电动机相结合，利用变频器改变电动机的工作频率，使用电动机调节转速，从而实现调节机器的工作状态。
变频调速技术具有高可靠性、节能降耗特性，在电机驱动应用中得到广泛的应用，在工业生产、家用电器等领域都发挥着重要的作用。
本文将介绍三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成。
一、三相异步电动机变频调速的原理三相异步电动机变频调速，是把变频器和三相异步电动机结合在一起，利用变频器对电动机的运行频率进行调节，从而改变电动机的转速，实现调节机械设备的工作状态，可有效提高机器的运行精度和可靠性。
变频调速技术的基本原理是通过改变电源频率，来改变电动机的转速。
电动机的转速与电压相关，电源频率的改变可以改变电动机的转速。
变频器为电动机提供的电压是恒定的，并且可以随电源频率的改变而改变电动机的转速。
通过改变电源频率，可以调节电动机的转速，实现变频调速。
二、变频器的基本构成变频器是三相异步电动机变频调速的核心设备，它由控制器、变频电路和电压调节等部分组成。
（1）控制器：控制器是控制变频器运行的主要部件，它负责处理输入指令，根据指令来控制变频电路的变频比，并确保运行的稳定性。
（2）变频电路：变频器是控制电动机运转的主要部件，它由电容开关、功率晶体管、变频器等组成，它负责处理控制器输出的指令，控制电动机运转的变频比。
（3）电压调节：电压调节器用于调节变频器输出的电压，确保变频器在不同转速下给电动机提供恒定的电压输出以及满足电动机每秒最大转速的要求。
三相异步电动机变频调速技术，是一种通过改变电源频率调节电动机转速来改变机械设备的工作状态的高精度控制技术，是当今工业自动化生产中广泛应用的技术之一。
变频调速技术的实现，主要依赖变频器的控制器、变频电路和电压调节这三个部件。
变频器的控制器处理输入信息，调整变频电路的变频比，保证变频器的正常运行；变频电路给电动机供电，改变电源频率实现电动机转速的调节；而电压调节器则负责确保恒定的电压输出以及有效的转速调节。
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造本文主要从三项异步电动机概述、三相笼型转子异步电动机的传统起动方式、三相异步电动机调速策略探讨、电动机节能注意事项等方面进行了阐述。
标签：三相异步电动机；调速；节能一、前言三项异步电动机在我国电网中应用非常广泛，技术也相对成熟，但是如何使其变频调速进行控制以及节能问题，都是需要进一步探讨与总结的重点问题。
二、三项异步电动机概述全国年总发电量的一半以上，耗能非常之高。
因此，加强和提高三相异步电动机的节能控制对我国电能的节约将会起到巨大的作用。
当电流在满负荷的情况下时，三相异步电动机的功效一般比较的高，可以达到85%左右。
但是，如果电流的负荷量下降的话，三相异步电动机的功效就会明显的降低。
因此，总的来说，三相异步电动机的功效还是比较低的。
如果我们通过对三相异步电动机节能控制，我们就会在这方面有所提高，从而提升电动机的运行效率，将会产生巨大的经济效益。
进行三相异步电动机的节能控制主要是从两方面的工作着手，首先就是要提升三相异步电动机的制造技术，而这方面如今已经取得了巨大的发展，另外一方面就是要做好电动机的运行控制技术，这才是我们进行电动机节能控制技术的关键。
三相异步电动机的功效是指三相异步电动机的输出功效同输入功效的比例，因此供电机的一部分电能是用来使电动机驱动的，即输入的功效，而另外一部分电能就会发生在三相异步电动机的自身损耗上，这就是我们所说的输出功效。
三相异步电动机的电能损耗主要是指电动机的铁和铜，而电动机的铜耗则是在电流通过电动机的铜线绕组时而产生的，相比之下，电动机的铁耗则是指电动机在运转的过程中，其定子和转子铁芯中产生的电流而发生的损耗，这主要是与电压有关。
电动机的损耗除了这两部分损耗外，还存在其他的损耗，但是这些损耗都比较小，可以忽略。
而三相异步电动机的节能原理就是在电压的负荷下降的时候，可以通过适当降低电源的电压的方法，从而减少电动机中铁耗，当电压下降的时候，相应的电流也会随之下降，这样也就降低了电动机中的铜耗，只有这样电动机的功效才会得到提高。
三相异步电动机的变频范围
三相异步电动机的变频范围摘要：1.变频技术简介2.普通三相异步电机变频范围的影响因素3.变频器与三相异步电动机的匹配4.变频调速三相异步电动机的性能优势与应用5.结论正文：一、变频技术简介变频技术是一种通过改变电源频率和电压来控制电机转速和输出功率的技术。
这种技术广泛应用于各类电机系统中，以实现更加精确和灵活的控制。
普通三相异步电机的变频范围受到多个因素的影响，包括电机本身的特性、变频器的质量和参数设置等。
二、普通三相异步电机变频范围的影响因素1.电机本身的特性：普通三相异步电机的额定转速与电源频率成正比。
因此，电源频率的变化会直接影响电机的额定转速。
此外，电机的转矩与电源电压和频率也有关系，所以在变频范围内，电机的转矩也会发生变化。
2.变频器的质量和参数设置：变频器的性能和参数设置直接影响着三相异步电机的变频范围。
高质量的变频器能够提供更宽的变频范围和更稳定的输出，而参数设置则会影响变频器的输出效果。
三、变频器与三相异步电动机的匹配在使用变频器控制三相异步电动机时，需要注意变频器与电机的匹配。
匹配不当可能会导致电机性能下降、温升过高、故障等问题。
1.变频器功率与电机功率的匹配：变频器的功率应与电机的功率相匹配。
如果变频器的功率小于电机的功率，可能会导致电机无法正常运行。
2.控制方式的选择：不同的控制方式会对电机的性能产生影响。
一般来说，小功率的变频器采用V/F 控制，即电压越高，频率越高；而大功率的变频器则采用失量控制，具有更高的控制精度和更大的转矩。
四、变频调速三相异步电动机的性能优势与应用变频调速三相异步电动机具有优良的调速性能，能充分发挥三相笼型异步电动机的优势，实现平滑的无级调速，调速范围宽，效率高。
这种电机广泛应用于电梯、输送线、风机、水泵等需要精确控制转速的场合。
五、结论总之，普通三相异步电机的变频范围受多种因素影响，包括电机本身的特性、变频器的质量和参数设置等。
在使用变频器控制三相异步电动机时，需要注意变频器与电机的匹配，以确保系统的稳定运行和性能。
三相异步电动机的变频范围
三相异步电动机的变频范围摘要：I.引言- 介绍三相异步电动机- 引入变频范围的概念II.变频范围的重要性- 影响电机性能- 影响设备工作效率III.变频范围的原理- 电机转速与频率的关系- 变频器的作用IV.变频范围的应用- 工业生产- 交通运输- 日常生活V.变频范围的优化- 选择合适的电机和变频器- 控制参数设置VI.结论- 总结变频范围的重要性- 强调优化变频范围的方法正文：三相异步电动机是一种广泛应用于工业、交通运输、日常生活等领域的电动机。
在不同的应用场景中，电机需要根据实际需求调整转速，这就涉及到一个重要的概念——变频范围。
变频范围是指三相异步电动机在变频器控制下，能够实现的有效调速范围。
它直接影响着电机的性能和设备的运行效率。
因此，了解和掌握变频范围对于合理使用电机、提高系统运行效率具有重要意义。
在电机转速与频率的关系中，我们可以找到变频范围的原理。
当变频器改变电源频率时，电机转速也会相应地发生变化。
通过调整变频器的输出频率，可以实现对电机转速的控制，进而满足不同场景下的需求。
在实际应用中，变频范围在工业生产、交通运输、日常生活等方面都有着广泛的应用。
例如，在工业生产领域，通过调整电机转速，可以实现设备的自动化运行，提高生产效率；在交通运输领域，变频范围的应用可以降低能耗，延长设备使用寿命；在日常生活中，变频范围在空调、冰箱等家电产品中也有着重要作用。
为了优化变频范围，我们需要选择合适的电机和变频器。
电机方面，应根据负载需求选择适当功率和转速的电机；变频器方面，应选择质量可靠、性能稳定的产品。
此外，合理设置变频器的控制参数，如加速/减速时间、电流限制等，也有助于提高变频范围的效果。
总之，三相异步电动机的变频范围在电机应用中具有重要意义。
普通的三相异步电机能否用变频器进行调速控制？
普通的三相异步电机能否用变频器进行调速控制？一般异步电动机都是按恒频恒压设计的，不行能完全适应变频调速的要求。
一般状况下，不建议采纳变频器带一般的三相异步电机进行调速掌握。
一般专用的变频电机，会有特地的散冷装置，即外接散热风扇，再就是从制作工艺方面来说，比较严格，制作材料绝缘等级较高，比一般电机耐温升，而且变频频率的范围较广从5HZ-------100HZ，甚至可以高达几百HZ的频率。
一般电机一般没有特地的散冷风扇，常见的是带有风扇翅，再就是能够变频运行的范围较窄，一般不高于基频，最低频率在30HZ左右，常见的在基频四周变频。
以下为变频器对电机的影响——1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。
拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波重量为：2u+1（u为调制比）。
" 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。
由于异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。
除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将一般三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%。
2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器，不少是采纳PWM的掌握方式。
他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威逼，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
三相交流异步电动机调速方法
三相交流异步电动机调速方法一、调频调速法调频调速法是通过改变电源的频率来改变电动机的转速。
传统的调频调速法使用直流电源的伺服电动机，通过改变直流电压的大小来改变电动机的转速。
而对于异步电动机，调频调速法使用的是变频器。
变频器是一种能够改变交流电频率的装置，可以将常规的50Hz或60Hz的交流电源转换为可变频率的交流电源。
当将变频器与异步电动机配对使用时，可以通过改变输出频率来改变电动机的转速。
调频调速法的原理是：变频器将电网电源的交流电压转换为直流电压，并经过变频器内部的变换电路转换为可控的交流电源输出，通过调整变频器的输出频率，可以改变电动机的转速。
调频调速法的优点是：调速范围广，可靠性高。
通过调整变频器的输出频率，可以使电动机在范围内任意转速。
同时，调频调速法可以保持电动机的高效率，提高能源利用效率。
二、电压调制调速法电压调制调速法是通过改变电源的电压来改变电动机的转速。
这种调速方法在控制电动机转速时需要改变电源电压的大小，以达到改变电动机转速的目的。
电压调制调速法的原理是：在控制电动机转速时，通过改变供电电压的大小，从而改变电机的转速。
在供电电压改变的同时，也要保持电动机的机械可靠性和高效率。
电压调制调速法的优点是：控制简单，实时性好。
通过改变供电电压，可以快速实现电动机的转速调节，同时也不会对电动机的机械可靠性和高效率造成影响。
三、频率调制调速法频率调制调速法是通过改变电源的频率来改变电动机的转速。
与调频调速法类似，频率调制调速法使用的是变频器。
频率调制调速法的原理是：通过调整变频器的输出频率，改变电动机的转速。
在频率调制调速法中，可以通过输入指定的频率值，使电动机按照指定的频率运行。
频率调制调速法的优点是：控制精确，稳定性好。
可以通过输入指定的频率值，实现电动机的精确调节，同时也保持电动机的稳定性。
四、极数切换调速法极数切换调速法是通过改变电动机的外部电路来改变电动机的转速。
这种调速方法是通过改变电动机的极数来改变电动机的转速。
三相异步电动机变频调速
.一、三相异步电动机变频调速原理由于电机转速 n 与旋转磁场转速 n1接近，磁场转速 n1改变后，电机转速 n 也60 f 1可知，改变电源频率 f 1，可以调节磁场旋转，从就随之变化，由公式 n1p而改变电机转速，这种方法称为变频调速。
根据三相异步电动机的转速公式为60 f1n1 1 sn 1 sp式中 f 1为异步电动机的定子电压供电频率；p 为异步电动机的极对数；s为异步电动机的转差率。
所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。
异步电动机的变压变频调速系统一般简称变频调速系统，由于调速时转差功率不变，在各种异步电动机调速系统中效率最高，同时性能最好，是交流调速系统的主要研究和发展方向。
改变异步电动机定子绕组供电电源的频率 f 1，可以改变同步转速n ，从而改变转速。
如果频率 f 1连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。
三相异步电动机运行时，忽略定子阻抗压降时，定子每相电压为U 1E1 4.44 f 1N 1k m m式中 E1为气隙磁通在定子每相中的感应电动势；f1为定子电源频率； N1为定子每相绕组匝数； k m为基波绕组系数，m为每极气隙磁通量。
如果改变频率 f 1，且保持定子电源电压U1不变，则气隙每极磁通m 将增大，会引起电动机铁芯磁路饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，这是不允许的。
因此，降低电源频率 f 1时，必须同时降低电源电压，已达到控制磁通m 的目的。
.1、基频以下变频调速为了防止磁路的饱和，当降低定子电源频率 f 1时，保持U1为常数，使气每f 1极磁通m 为常数，应使电压和频率按比例的配合调节。
这时，电动机的电磁转[1][8]m 1 pU r 2r 21m 1 p U 1 2f 1ss 1T矩为222 f 1r 2 22 f 1r 2x 12r 1x 2r 1x 1 x 2ss上 式 对 s 求 导 ， 即dT ，有最大转矩和临界转差率为ds12U2f11111T m22 f 1 r 1222 2 f1f 1r 1 22r 1x 1 x 2r 1 x 1 x 2s mr 2由上式可知：当U1常数时，在 f 1 较高时，即接近额22f 1x 1 x 2r 1定频率时， r 1 = x 1 x 2 ，随着 f 1 的降低， T m 减少的不多； 当 f 1 较低时， x 1 x 2较小； r 1 相对变大，则随着 f 1 的降低， T m 就减小了。
三相异步电动机变频调速控制系统设计
三相异步电动机变频调速控制系统设计一、引言三相异步电动机广泛应用于工业生产中，以其结构简单、制造成本低、容量大、耐用等优点而受到青睐。
然而，传统的电动机调速方式并没有很好地满足各种应用场景的需求。
变频调速系统是一种能够根据不同需求实现高效调速的解决方案。
本文将介绍三相异步电动机变频调速控制系统的设计方案，包括系统的原理、硬件设计、软件设计及性能测试等内容。
二、系统原理系统主要由以下几个部分组成：1.变频器：负责将输入的电源交流电转换为可调的电压和频率，供给电动机使用。
变频器通常包括整流器、逆变器和滤波器等电路。
2.控制电路：包括信号输入、测量电路、调速逻辑电路等。
其中，信号输入模块负责接收用户的控制信号；测量电路负责测量电动机的转速和电流等参数；调速逻辑电路负责根据用户控制信号和测量参数计算出变频器的控制信号。
3.电机驱动：负责将变频器输出的电压和频率传送给电动机，驱动电动机工作。
三、硬件设计硬件设计包括电路的选型和布局。
其中，变频器的选型需要考虑电源电压和频率、电机额定参数、控制精度等因素。
控制电路的设计需要选择合适的传感器和控制芯片，保证调速系统的稳定性和性能。
硬件布局上，需要合理布置各个电路模块，使得信号传输和功率传输互不干扰。
同时，还需考虑防护措施，确保系统的安全性。
四、软件设计软件设计主要包括控制算法和用户界面设计。
控制算法根据用户的设定值和实际测量值，计算出变频器的控制信号。
控制算法一般采用闭环控制方法，包括PID控制、模糊控制等。
用户界面设计可采用上位机软件，通过图形界面实现对调速系统的设置和监控。
五、性能测试为了验证系统设计的可行性和性能，需要进行性能测试。
性能测试包括静态特性测试和动态特性测试。
静态特性测试主要是测量系统的静态输出特性，如电机的转速、电流和功率等。
动态特性测试则是模拟实际工况下的负载变化情况，测试系统的动态响应和稳定性。
六、总结三相异步电动机变频调速控制系统的设计方案包括系统原理、硬件设计、软件设计和性能测试四个方面。
三相380V变频器的控制异步交流电动机正反转工作过程详解
腹有诗书气自华一提到变频器，大家都知道，用它来调速 效果很好。
其实，用变频器三相380v 来控制三相异步交流电机的正反转，效果也不错。
下面就给大家来讲解一下。
现举一例说明，看下图：变频调速电动机正反转控制电路上图为三相380V 变频器控制三相交流电机正反转电路图。
从图中可以看出，电路由两部分组成：负载工作主电路和控制电路。
负载工作主电路是由电源主开关（断路器）、交流接触器KM 主触点、变频器内置交—直—交转换电路、三相异步交流电动机M 等。
控制电路由变频器内置辅助电路，启动按钮开关SB2，停止按钮开关SB1、交流接触器KM 电磁线圈，接触器常开辐助触点及电机正反转选择开关SA 等。
RP 为频率给定信号电位器。
二、三相380V 变频器控制三相交流电机正反转工作过程见上图，先合上电源开关QF ，控制电路得电，当按下启动按钮SB2时，接触器KM线圈得电吸合并自锁，连接COM与SA之间的接触器动合触点KM闭合。
主电路中接触器主触点闭合，变频器输入端R、S、T得电，变频器准备工作。
操作选择开关SA,当SA与FWD接通时，电机正向运转；当SA与REV接通时，电机反向运转。
需要停机时，将选择开关SA置于中间位置，三相380V 变频器先停止工作。
按下停止按钮SB1，接触器KM线圈失电复位，接触器主触点断开，切断三相电源。
若先按下停止按钮SB1，接触器线圈失电复位，接触器主触点断开，直接切断变频器输入电源，电机停止工作。
深圳市艾米克电气有限公司自2004年成立以来，经过十年的快速稳健发展，目前已经成长为国际知名的变频器制造商。
公司具有业内领先的自主核心技术和可持续研发能力，提供通用变频器、电流矢量变频器、磁通矢量变频器、风机专用变频器、水泵专用变频器、纺织专用变频器、空压机变频器、注塑机专用变频器等优质产品。
由于变频器在众多行业中都能实现高效节约电能，提高工艺水平等优势，艾米克变频器已广泛应用于风机、水泵、空压机、注塑机、卷绕机、中央空调，纺织、化工、冶金、矿业、制药、陶瓷、造纸、油田、塑料、印刷、热电、烟草、食品等各类机械设备中。
三相异步电机变频调速的工作原理
三相异步电机变频调速的工作原理1.基本原理：三相异步电机是通过电磁感应的原理产生转动力的，其转速与供电频率成正比。
变频调速就是通过改变电机的供电频率，来改变电机的转速。
2.变频器：变频调速系统的核心是变频器，也称为交流变频调速器。
它由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等组成。
变频器可以将输入的固定频率、固定电压的交流电能转换成可变频率、可调电压的交流电能。
3.电压变频调速：在电压变频调速中，变频器通过提供可调的电压来改变电机的供电电压，进而控制电机的转速。
变频器会根据控制信号，调整输出电压的频率和幅值，使得电机的转速与所需的转速匹配。
4.频率变频调速：在频率变频调速中，变频器通过改变电机的供电频率来控制电机的转速。
变频器会通过改变输入电压的频率，改变电机的额定转速。
例如，如果输入电压的频率为50Hz，变频器将其转换为30Hz，电机的转速将降低为原来的60%。
5.闭环控制系统：为了实现精确的调速，变频调速系统通常采用闭环控制方法。
这种方法通过在电机轴上安装编码器等位置传感器，将电机的实际转速反馈给控制系统。
控制系统会根据设定的转速和实际转速之间的误差，调整变频器的输出，使得实际转速接近设定转速。
6.调速特性：三相异步电机变频调速具有良好的调速特性。
在负载变化较小的情况下，调速范围广，调速精度高。
同时，变频调速系统还具有起动电流小、起动冲击小、能耗低等特点。
总结起来，三相异步电机变频调速是通过改变电机的供电频率来调节电机的转速的方法。
其核心是变频器，通过调整电压或频率来控制电机的供电，同时采用闭环控制系统实现精确的调速。
该方法具有调速范围广、调速精度高等特点，广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
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60f1 1 s n p
(r/min)
(6-5-1)
式中 f1—定子电源频率（Hz）； p—磁极对数； s—转差率。 由转速表达式可知，异步电机的调速有变转差率、变极对数及变频三种。 •改变转差率，实际上是转子绕组串电阻或改变定子电压，有损耗、效率 低，且导致机械特性变软，低速时转差率大。 •变极调速只能产生二种或三种转速，不可能做成无级调速，应用范围较 窄。 •变频调速是从高速到低速都可以保持有限的转差率，故它具有高效率、 宽范围和高精度的调速性能，可以认为是一种理想的调速方法。
• 本次课的任务： √转速开环恒压频比控制的变频调速系统(掌握) • 转速闭环转差频率控制的变频调速系统(了解) • 按转子磁场定向的矢量控制系统(了解) • 按定子磁场控制的直接转矩控制系统(了解)
• 变频器可把固定电压、固定频率的交流电变换为可调电 压、可调频率的交流电。
一、转速开环恒压频比控制的变频调速系统
• 交直交变频实现恒压频比的方式有三种：
1.可控整流器调压、变频器变频 • 调压和调频分别在两个环节上进行，两者要在控制电路上 协调配合。这种装置结构简单，控制方便，但由于采用可 控整流器，功率因数较低，还易产生较大的谐波成分，一 般用于电压变化不太大的场合。 2.直流斩波器调压、变频器变频 • 采用不可控整流器，在直流环节上设置直流斩波器完成电 压调节。这种调压方法有效地提高了变频器整流侧的功率 因数，并能方便灵活地调节电压，但增加了一个电能变换 环节——斩波器，该方法仍有谐波较大的问题。
变频主电路分为交-直-交变频和交-交变频两大类。 交-直-交变频是先将频率固定的交流电整流成直流电， 再把直流电逆变成频率可变的交流电。 交-交变频不经过中间环节，把频率固定的交流电直接 变换成频率连续可调的交流电。因只需一次电能转换，效 率高，工作可靠，但是频率的变化范围有限。交-直-交变 频虽需两次电能的变换，但频率变化范围不受限制，目前 应用得比较广泛。 我们以交直交变频为例做介绍。
主电路逆变器输出电压 属于强电！
•利用的是面积等效原理d
O
-
wt
双极性
U
d
思考：如何顺序控制逆变电路中的6个电力全控器件，才能把 直流逆变成UA、UB、UC三相等效于正弦波的脉冲序列呢？
单片机根据 设定值，直 接输出U/f= 恒定的三相 正弦波信号。
我们以控制信号SPWMa为例，分析其通入V1、V4后如何产生在A 向产生等效正弦波： SPWMa的上半周，V1导通时间大于V4导通时间，而很显然V1导 通时A相逆变输出正脉冲，而V4导通时A相逆变输出负脉冲； 即SPWMa控制V1、V4后逆变出的A相脉冲与SPWMa波形一致， 但大小不同，SPWMa是弱电而A相脉冲是强电。实现弱电控制 强电！
3.变频器自身调压、变频 • 采用不可控整流器，改变输出电压脉冲列的脉冲宽度，便 可达到调节输出电压的目的。其控制信号通常是正弦波脉 宽调制信号(SPWM)。 • 因采用不可控整流，功率因数高；因用PWM逆变，谐波可 以大大减少，且结构简单，性能优良。是应用最广泛的变 频控制方式。 • 我们以变频器自身调压、变频为例，详细介绍。
二、基于转速开环恒压频比控制的通用变频器
• 所谓“通用”，包含着两方面的含义： • （1）可以和通用的笼型异步电机配套使用； • （2）具有多种可供选择的功能，适用于各种不 同性质的负载。 • 下页图绘出了一种典型的数字控制通用变频器异步电动机调速系统原理图。
交-直-交变频主电路
整流部分把交流电压转换为直流电压； 电容能使直流电压波纹平直； 逆变器把直流逆变为等效交流同时完成调频和调压任务。 控制电路向逆变器发出指令，按规律导通各个器件，使直流变为三相等效 交流。
恒压频比控制的交-直-交变频控制电路
•控制电路的主要作用是为主电路中的逆变器提供控制信号 （即为逆变电路中的6个电力器件提供顺序通断信号）；其次 是对主电路的电压、电流、温度等进行监控。 •首先我们可以确定，主电路逆变器输出的电压波形是三串脉 冲，且这三串脉冲都应等效于正弦波。
当略去定子阻抗压降时，定子相电压U1为
U E K f (6-5-3) 1 1 E 1 m
由式(6-5-3)可见，定子电压不变时，随f1的上升，气隙磁通Φm将减小。 又从转矩公式
T C I cos T m 2 2
(6-5-4)
式中 CT—转矩常数； I2—折算到定子上的转子电流； cosφ2 —转子电路功率因数。 可以看出，Φm减小导致电机允许输出转矩 T下降，则电机利用率下降， 电机的最大转矩也将降低，严重时可能发生负载转矩超过最大转矩，电机 就带不动了，即所谓堵转现象。 又当定子电压U1不变，减小f1时，Φm上升会造成磁路饱合，励磁电流 会上升，铁心过热，功率因数下降，电机带负载能力降低。 故在调频调速中，要求在变频的同时改变定子电压U1，以维持Φm接近 不变，即U1/ f1=常数，这样电机输出转矩T保持不变。 恒 压 频 比 控 制 也 称 为 变 压 变 频 控 制 （ VVVF-Variation Voltage Variation Frequency频率可变、电压可变)
由上述分析可知改变频率f1，可平滑调节同步转速。但在实际调速时， 只改变频率是不够的，现在来看一下变频时电动机的机械特性的变化情况， 由电机学知：
E 4 . 44 K f N 1 r 1 1 1 m
式中 E1—感应电势；
(6-5-2)
Kr1—基波绕组系数； N1—定子每相绕组串联匝数； Φm—每极气隙磁通量。
项目6 数控机床的主轴伺服系统
任务6.5 主轴电机(三相异步电机)的变频控制 数控机床上的主轴电动机通常三相交流异步电动 机。 交流异步电机不但结构简单、坚固耐用、运行可 靠、价格低廉，而且异步电机的变频调速控制节 能且实现无级调速，应用广泛。
交流异步电机的控制策略:
基本上分成两大类：开环控制与闭环控制 开环控制：恒压频比控制方式。 闭环控制：转差频率控制、矢量控制和直接转 矩控制。