变频器原理及应用 第2版 教学配套课件 王廷才 电子课件 第7章 变频调速拖动系统.pdfVIP

第7章 变频调速拖动系统 7.1 异步电动机变频调速的原理 7.1.1 异步电动机变频调速工作原理 磁场旋转的转速(即同步转速)n 可用下式表示： 0 (7-1) 式中 f —— 电流的频率； I p ——旋转磁场的磁极对数。 如果频率调节成f ，则同步转速n 也随之调节成 x 0x (7-2) 这就是变频调速的理论依据。 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 7.1.2 三相异步电动机的机械特性 机械特性是指电动机在运行时，其转速与电磁转矩之间的关系， 即 n＝f (T )。 三相异步电动机的机械特性曲线如图7-1所示。 图7-1 三相异步电动机的机械特性曲线 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 1．起动转矩Tst 在n = 0 (s=1)，T = Tst点，这点的转矩称为起动 转矩Tst，也称为堵转转矩。当电动机的负载转 矩大于Tst时，电动机将不能起动。 2 ．额定转矩TN 在n = n (s= s )，T = T 点，这点的转矩称为额 N N N 定转矩T 。当电动机工作在额定转矩T 时，s 通 N N N 常在0.02～0.06之间，转速在很小的范围内变化 时，转矩即可在很大的范围内变化，即工作于额 定转矩TN时，电动机具有很硬的机械特性。 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 3．最大转矩TM 在n = n (s= s )，T = T 点，这点的 L L M 转矩称为最大转矩T 。T 的大小象征着电 M M 动机的过载能力，用过载倍数λ表示，λ ＝T ／T 。在任何情况下，电动机的负载 M N 转矩都不能大于TM ，否则电动机转速将急 剧下降，致使电动机堵转停止，因此，这 一点称为临界转速点。临界转速nL的大小 决定了L点的上下位置，从而反映了机械特 性的硬度。 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 7.1.3 三相异步电动机的起动 起动时定子电流Ist也很大，一般会达到额定电流I 的 N 4～7倍，除了小容量的三相异步电动机能直接起动外， 一般要采取不同的方法起动，变频器用降低频率f1从而也 降低了U1的方法来起动电动机。如图7-2所示为低频起动 时电动机的机械特性曲线。 图7-2 低频起动时电动机的机械特性曲线 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 7.1.4 三相异步电动机的制动 电动机的制动状态是指电磁转矩T与转速n方向相反的状态。 1．直流制动 电动机制动时，切断电动机的三相电源，在定子绕组中通入直 流电，产生一恒定磁场，如图7-3所示。 a) 直流制动的原理 b)直流制动的机械特性曲线 图7-3 直流制动的