3.1.1变频调速的控制方式

第3章变频调速原理内容提要和学习要求：1.掌握变频调速的基本原理及PWM控制技术；2.掌握通用变频器的电路结构、额定值勤和频率指标；3.了解通用变频器的控制电路；4.了解高压变频器的电路结构和控制特点；第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理内容提要和学习要求：1.掌握交流异步电动机变频调速的基本原理；2.掌握基频的基本概念和变频调速系统的控制方式；3.掌握PWM和SPWM控制技术；第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式变频调速控制系统:交流电动机的变频调速技术是应用当今国际最新变频技术产品——交流变频调速器，对交流电机进行无级调速控制的高新技术。变频调速控制系统主要由电控设备、变频器、交流电动机、传动机械及传感器系统等部分组成。学习变频调速的基本原理就要学习变频调速控制系统中关键部件的工作原理，其中主要是传动机械、交流电动机、变频器的工作原理。第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式采用变频调速技术的水位控制系统:第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式1.交流异步电动机变频调速原理交流异步电动机转速公式为：pfSn60)1(f-定子供电频率（电动机输入电源）p-磁极对数s-转差率（转差与定子磁场转速之比）n-电动机转速（r/min）若均匀地改变定子频率f，则可以平滑地改变电机的转速n。------变频调速的理论依据第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式2.变频调速系统的控制方式依电机学,三相异步电动机的每相电动势为：式中：E1——定子每相感应电动势的有效值；f1——定子电源频率；N1——定子每相绕组串联匝数；kr1——与绕组有关结构常数；Φm——每极气隙磁通量；mrNfKE111144.4第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式2.变频调速系统的控制方式如果忽略定子阻抗压降，则电动机输入电源电压U=E1。当U不变时，随着电动机电源输入频率的降低或增加，将会相应改变磁通量Φm，为保持电动机的磁通恒定，需要对电机的电压与频率进行协调控制。对此，需要考虑基频（额定频率）以下和基频以上两种控制方式。mrNfKE111144.4第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式2.变频调速系统的控制方式基频，即基本频率f1，按电动机的额定电压（指额定输出电压，是变频器输出电压中的最大值）进行设定，即在大多数情况下，额定输出电压就是变频器输出频率等于基本频率时的输出电压值，所以，基本频率又等于额定频率fN（即与电动机额定输出电压对应的频率）。异步电动机变压变频调速时，通常在基频以下采用恒转矩调速，基频以上采用恒功率调速。基频是变频器对电动机进行恒转矩控制和恒功率控制的频率分界线。第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式2.变频调速系统的控制方式（1）基频以下的变频调速----恒转矩调速由可知：要使磁通量Φm不变，当f下调时，E也要降低，即保持E1/f1为常数。从电动机的机械特性图可以看出：该种方式电动机的特点是电动机的转矩随磁通不变保持恒定。mrNfKE111144.4第3章变频调速原理3.1变频调速的基本原理---3.1.1变频调速系统的控制方式2.变频调速系统的控制方式（2）基频以上的变频调速-----弱磁恒功率调速当电动机的频率超过基频f1时，电压U随着增加，但不能超过额定电压UN。这将迫使磁通与频率成反比的趋势，在这种调速方式下，转速升高时转矩降低。此时从电动机的机械特性图上可以看出，电动机输出的功率不变。此类调速方式称为弱磁恒功率调速。其机械特性如图所示。fnT