异步电机变频调速 1/13 变压变频调速的基本控制方式 异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性 *电力电子变压变频器的主要类型 变压变频调速系统中的脉宽调制(PWM)技术 基于异步电动机稳态模型的变压变频调速 异步电动机的动态数学模型和坐标变换 基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统 基于动态模型按定子磁链控制的直接转矩控制系统 6 .1 变压变频调速的基本控制方式 在进行电机调速时,常须考虑的一个重要因素是:希望保持电机中每极磁通量 m 为额定值不变。如果磁通太弱,没有充分利用电机的铁心,是一种浪费;如果过分增大磁通,又会使铁心饱和,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。 对于直流电机,励磁系统是独立的,只要对电枢反应有恰当的补偿, m 保持不变是很容易做到的。 在交流异步电机中,磁通 m 由定子和转子磁势合成产生,要保持磁通恒定就需要费一些周折了。 定子每相电动势 式中:Eg —气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值,单位为 V; f1—定子频率,单位为 Hz Ns—定子每相绕组串联匝数; kNs—基波绕组系数; m—每极气隙磁通量,单位为 Wb。 由式(6-1)可知,只要控制好 Eg 和 f1 ,便可达到控制磁通 m 的目的,对此,需要考虑基频(额定频率)以下和基频以上两种情况。 1. 基频以下调速 由式(6-1)可知,要保持 m 不变,当频率 f1 从额定值 f1N 向下调节时,必须同时降低 Eg ,使 常值 即采用恒值电动势频率比的控制方式。 恒压频比的控制方式 然而,绕组中的感应电动势是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压 Us ≈ Eg,则得 这是恒压频比的控制方式。 但是,在低频时 Us 和 Eg 都较小,定子阻抗压降所占的份量就比较显著,不再能忽略。这时,需要人为地把电压 Us 抬高一些,以便近似地补偿定子压降。 带定子压降补偿的恒压频比控制特性示于下图中的 b 线,无补偿的控制特性则为 a 线。 带压降补偿的恒压频比控制特性 mNs1gΦ44.4SkNfE 1gfE常值1fUs异步电机变频调速 2/13 基频以上调速 在基频以上调速时,频率应该从 f1N 向上升高,但定子电压Us 却不可能超过额定电压UsN ,最多只能保持Us = UsN ,这将迫使磁通与频率成反比地降低,相当于直流电机弱磁升速的情况。 把基频以下和基频...