变频调速原理及知识

一、变频调速原理

改变电源频率可以改变电动机的转速，异步电动机的电动势公式为：

E1=4.44f1Nsφ   （如忽略定子阻抗压降则U1=E1）

当U1保持不变时，随频率f1不断升高，气隙磁通φ将减小，致使电动机的电磁转矩减小，同时电动机的最大转矩亦将减小，严重时会使电动机堵转，反之随着f1的减小，φ将增加，导致磁路饱和，励磁电流上升，铁损耗增加，因此变频调速时，应根据被拖动机械的不同要求，在调频时应相应改变定子的端电压，根据U1和f1的不同比例关系，将有不同的变频调速方式。

1、         恒转矩变频调速

为保持输出转矩一定，就要求磁通φ不变，根据上式可得：

     C=4.44 Ns

恒转矩调速控制方法有两种

①U1和f1成比例的控制方法，仅适用于调速范围不大或转矩随转速下降而减小的负载。

②E1/f1为常数的进行控制，适用于调速范围大的恒转矩负载，因此随着f1的降低，需要适当提高输入电压以补偿定子电阻上的压降。

2、         恒功率变频调速

变频调速在f1大于电动机的额定功率时，定子电阻相对于定转子漏抗之和可以忽略，为此对恒功率变频调速且变频过程中保持电动机过载能力不变时，U1和f1的协调关系为：

=        （Un、fn为额定电压、额定频率）

在f1>fn时，电机调速处于同步转速以上，若要维持为常数，必须使U1超过Un，这是不允许的，所以在f1>fn时，电动机的端电压往往不会升高，而维持额定电压Un，这样气隙磁通将小于额定磁通导致转矩减小。

二、变频电机主要用在额定频率及其以下的某一频率范围内作恒转矩驱动，在额定频率以上的某一频率范围内作恒功率驱动，对于（5-50Hz）（6-60Hz）频率范围内作恒转矩调速的变频电机称为普通型变频调速电机。