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交流变频调速基本原理

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交流变频调速基本原理 一、异步电动机概述 1.异步电动机旋转原理 异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。 ⑴ 磁场以 n0 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 旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。这三个交变磁场应满足: ⑴ 在空间位置上互差 2π /3 rad 电度角。这一点,由定子三相绕组的布置来保证 ⑵ 在时间上互差 2π /3 rad 相位角(或 1/3 周期)。这一点,由通入的三相交变电流来保证 3.电动机转速 产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此,转子的转速n 必须低于定子磁场的转速n0,两者之差称为转差: Δ n=n0-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=Δ n/n0 同步转速n0 由下式决定: n0=60f/p 式中,f 为输入电流的频率,p 为旋转磁场的极对数。 由此可得转子的转速 n=60f(1-s)/p 二、异步电动机调速 由转速n=60f(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结构。所以,要改变p,必须将定子绕组制为可以换接成两种磁极对数的特殊形式。通常一套绕组只能换接成两种磁极对数。 变极调速的主要优点是设备简单、操作方便、机械特性较硬、效率高、既适用于恒转矩调速,又适用于恒功率调速;其缺点是有极调速,且极数有限,因而只适用于不需平滑调速的场合。 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 当负载转矩一定时,随着电机定子电压的降低,主磁通减少,转子感应电动势减少,转子电流减少,转子受到的电磁力减少,转差率 s 增大,转速减小,从而达到速度调节的目;同理,定子电压升高,转速增加。 调压调速的优点是调速平滑,采用闭环系统时,机械特性较硬,调速范围较宽,缺点是低速时,转差功率损耗较大,功率因素低,电流大,效率低。调压调速既非恒转矩调速,也非恒功率调速,比较适合于风机泵类特性的负载。 分体机上的室内风机就是利用定子电压调速的方法进行调速的,其调速电路如下图。 根据风机速度的反馈信号,控制晶闸管 SCR 导通的相角,从而控制风...

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