应用型本科IT类专业教第一章.pptVIP

采用E1/f1=常数控制方式变频调速时的机械特性形状不变，不同定子频率下的机械特性平行，且最大转矩保持不变。如图1-8所示。因此恒磁通控制方式又称为转矩控制方式。 由于异步电动机的感应电动势E1不好测量和控制，所以在实际应用中，是采用电压补偿的办法。即随着f1的降低，适当提高U1，以补偿R1上的压降，等效地满足E1/f1=常数，达到维持最大转矩不变的目的。补偿特性如图1-9所示，图中曲线1为U1/f1=常数时的U1与f1的关系曲线；曲线2为随着f1的降低，逐渐增加补偿时的U1与f1的关系曲线；曲线3所示的补偿情况，除与曲线2相同之外，还考虑到低频空载时，由于电阻压降减小，应减小补偿量。否则将使电动机磁通 增大，导致磁路过饱和而带来的问题，故U1与f1的曲线是折线。  图1-8 E1/f1 =常数调速时的机械特性 图1-9 E1/f1 =常数变频调速时补偿特性 1.2.2 基频以上恒压变频控制时的机械特性 变频调速时，在定子频率大于额定频率情况下，若仍按上述两种控制方式，则定子电压要高于额定电压，这是不允许的。所以当在频率超过额定频率时，往往使定子电压不再升高，而保持为额定电压不变。这样一来，气隙磁通就会小于额定磁通，从而导致转矩减小，其机械特性如图1-10所示，由于转速上去了，故可视为恒功率调速。 图1-10 恒功率调速时的机械特性 保持 =常数时的恒功率控制方式所要求的电压与频率的协调关系，可推导如下： 在U1，f1时电机的最大转矩为 忽略R1时 额定转矩为 式中， 为电机过载倍数。 如果定子频率为变为，而定子电压和相应转矩变为 和 ，则 对于恒功率调速，有 将式（1-28）和式（1-29）代入式（1-30），可得 只要满足 =常数的条件，即可达到恒功率调速。 * 第1章 异步电动机转差功率不变型变压变频调速系统原理 第1章 异步电动机转差功率不变型 变压变频调速系统原理 1.1 异步电动机的稳态等值电路和感应电动 1.2 电压-频率协调控制时的稳态特性 1.3 笼型异步电动机恒压频比控制的调速系统 1.1 异步电动机的稳态等值电路和感应电动 1.1.1 等值电路和基本方程式  异步电动机的结构分为绕线式异步电动机和笼型异步电动机两种形式,图1-1为三相绕线式异步电动机的电路。笼型异步电动机与其区别仅在于转子绕组是短路的不能外接电阻，其等值电路和特性二者完全可以通用。 图1-1 三相绕线式异步电动机的电路 由图1-1的实际接线图可绘出如图1-2的一相等值电路。图中，转子电路的参数、、是已折算到定子侧的参数。同时，该等值电路也不考虑电动机铁耗的影响。 图1-2 异步电机一相的等值电路 R1：定子绕组一相的电阻 R2：转子绕组一相的电阻（已折算到定子） X1：定子绕组一相的漏抗， X1 =w1 L1， w1 为电源角频率 X2：转子绕组一相的漏抗， X2 =w1 L2 Xm：励磁电抗，Xm =w1 L2 s： 转差 U1：定子绕组相电压有效值 E1：定子绕组一相的感应电势有效值 I1：定子电流有效值 L2：转子电流有效值（经折算后） I0:磁化电流 图1-3 异步电动机等值电路的简化形式 该等值电路中，由于R1，X1的数值比较小，一般Xm》r1和X1 ，于是可将移至靠近电源侧，绘出如图1-3异步电动机简化等值电路。 应用该电路在一般情况下进行定性的研究还是实用的，但 在变频调速低频时采用本电路即会造成误差。根据图1-3电路可导出如下的电压方程式 定子侧： 转子侧： 转矩方程： 电动机轴上的转矩方程式是考虑到忽略电机内部机械损耗，可得出 电动机产生的转矩与电动机的输出机械功率及转速有关即 式中 ：电机磁极对数（简称，极对数） [例题5-1]异步电动机转子侧输出入能量的关系，可简单的表示为 1.转子输入/转子消耗/转子输出=1/s/（1-s） 2.转子效率=1-s 试定性予以推导 [解]（1）由图1-2和图1-3可写出三相的能量平衡关系即 三者之间的比例关系如下式 （2）若设从定子输入到转子的能量为1，则铜耗为s，转子实际输出能量为1-s， 故效率 1.1.2 速度-转矩特性 该特性又称机械特性 或 ，由式（1-4求出 代入到（1-8），（1-9），（1-10）式即得电动机的转矩T和转差S的关系 图1-4 转矩-转差特性 由上式可知，异步电动机的速度-转矩特性与电源电压U1和频率f1有很大关系。从图1-4的 曲线可看出特性上的关键点 和 。