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变频器如何改变电机的旋转速度

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发表于 2019-2-11 17:14:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
变频器如何改变电机的旋转速度,首先你得了解电机调速原理,电机的调速方法有许多,比如通过调节电压、改变频率、变极、电磁调速等方法实。而变频器改变电机的旋转速度只是其中的一种,变频器就是通过改变电源的频率来实现调速的。变频器是通过改变三相异步感应电动机定子线圈中电源频率,从而达到改变其同步转速的(单相变频器也可以驱动单相电容器起动的电动机)。
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上面就是变频器的主电路简图,我们知道平常采用电源都是频率都是工频50Hz的交流电,但是频率是不能直接转换的,必须通过交流→直流→交流的过程。首先把三相50Hz的电源通过整流器转换成直流电源,再根据需要使用逆变器将直流电压转换成交流电源(频率根据需要改变),这就是变频器变频的原理。
至于变频器变频调速的原理,一般采用传统V/F的方式来实现,根据公式n=60*F/p,改变输入电机的电源频率即可实现转速。但是变频器在改变电源频率的时候电压也是需要改变的,也就是说电源电压V和频率F是一个比例关系以维持磁通不变,这也是V/F控制方法的原理。
这要从电动机转速计算公式说起。三相电动机转速的计算公式表示为:n=60f/p;其中n表示电动机的转速(转r/分min);60则表示每分钟(秒s); f则表示电源频率(赫兹Hz); p则表示电动机的磁场极对数。
国家规定标准电源频率为50Hz,根据固定频率,代入计算公式,电动机的磁极对数与转速则成反比关系,即磁极对数越多,则电动机转速越低。当磁极对数p=1时,电机的旋转磁场的同步转速为 n=3000; 当p=2时,旋转磁场的同步转速n=1500; p=3,n=1000; p=4,n=750; p=5,n=600;
这里需要知道,由于三相异步交流电动机的转子电磁感应是靠定子旋转同步转速而感应的,它存在一个转差率,所以电动机转子的转速永远低于定子线圈绕组的旋转磁场转速,这就是为什么称为三相异步感应电动机的原因。
随着电子技术的不断完善,电子工程师们借助于上面的转速计算公式,设计生产出了变频器。 变频器按照调制技术VVVF分类,可以分为PMA和PWM。 PAM是把VV和VF分开完成的,人们俗称为“脉冲幅值调制方式”,简称PAM方式。 而PWM则是将VV和VF集中于逆变器一起来完成的,俗称“脉冲宽度调制方式”,简称PWM方式。
目前国内使用最多的大都是交流→直流→交流形式的变频器。这种变频器其特点;①效率高,调速过程中没有附加的损耗;②应用范围广泛,可以适应鼠笼式感应电动机;③调速范围大,机械特性较好,控制精度比较高。缺点为技术复杂,电子元器件的成本高,对维修人员技术要求高,维修价格高等。

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