變頻交流電源對異步電動(dòng)機(jī)的影響

變頻交流電源對異步電動(dòng)機(jī)的影響2023/1/1312背景14總結(jié)3

恒壓頻比控制

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/1322背景14總結(jié)3

恒壓頻比控制

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/133背景結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固可靠

適合高速運(yùn)行體積小、重量輕異步電動(dòng)機(jī)2023/1/134AXBYCZ×××n1在電動(dòng)機(jī)對稱三相定子繞組中通入對稱三相交流電流產(chǎn)生氣隙旋轉(zhuǎn)磁場NS轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場相切割感應(yīng)電動(dòng)勢，由于閉合生成感應(yīng)電流載流導(dǎo)體受電磁力的作用形成力偶力偶對電機(jī)轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩從而使轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。FF異步電動(dòng)機(jī)的工作原理背景2023/1/1352背景14總結(jié)3

恒壓頻比控制

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/1367異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：

異步電機(jī)的調(diào)速方式改變電機(jī)的磁極極對數(shù)p轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率s改變供電電源的頻率f恒壓頻比控制2023/1/13恒壓頻比控制如果只變頻不變壓：

頻率升高，磁通減弱，同樣的轉(zhuǎn)子電流下，電磁轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力下降;頻率下降，磁通太強(qiáng)，使鐵心飽和，導(dǎo)致勵(lì)磁電流過大，從而電機(jī)鐵芯熱損耗增大，其輸出效率降，甚至有燒毀電機(jī)的可能上述兩種情況實(shí)際運(yùn)行中都不允許出現(xiàn)。因此，不能只改變頻率一個(gè)物理量解決辦法：頻率f1和供電電壓U1配合調(diào)節(jié)2023/1/138工頻以下變頻調(diào)速控制當(dāng)電機(jī)輸入電壓在額定值之下時(shí)工頻以上變頻調(diào)速控制

U1/f1=常數(shù)

恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式不變當(dāng)電機(jī)輸入達(dá)到額定頻率和額定電壓時(shí)U1不變f1上調(diào)

變小角速度ω變大電磁轉(zhuǎn)矩T變小機(jī)械功率=Tω近似不變恒壓頻比控制2023/1/139對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：輸入的頻率在額定頻率之下采用恒轉(zhuǎn)矩控制方式輸入的頻率在額定頻率之上進(jìn)入近似恒功率控制方式恒壓頻比控制恒壓頻比下轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性2023/1/1310112背景14總結(jié)3

恒壓頻比控制

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/1312變頻交流電源對異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)面影響電動(dòng)機(jī)的損耗和效率

低速時(shí)的冷卻問題沖擊電壓及絕緣強(qiáng)度電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定問題頻繁起動(dòng)問題橫向振動(dòng)及噪聲軸承的問題

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/13

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響非正弦高次諧波對電機(jī)的影響變頻電源中高次諧波對電機(jī)的影響，主要體現(xiàn)在不同幅值和頻率的諧波電流及磁通的諧波必將引起電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組銅耗、鐵芯鐵耗的增加，這些損耗都會使異步電機(jī)的效率和功率因數(shù)降低。同時(shí)，這些損耗絕大部分的能量都是轉(zhuǎn)變成熱能，引起電機(jī)的附加發(fā)熱，導(dǎo)致普通異步電機(jī)工作溫升的增加。低速時(shí)的冷卻問題基頻以下的恒轉(zhuǎn)矩特性使電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)的電流和磁通都基本保持不變,然而此時(shí)的冷卻風(fēng)量卻與轉(zhuǎn)速的3次方成比例地減少,使散熱發(fā)生困難2023/1/13131.非正弦電流下的定子銅損與總電流有效值的平方成比例2.最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)使轉(zhuǎn)子阻抗增加所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱3.諧波引起的渦流損耗2023/1/131415電動(dòng)機(jī)絕緣強(qiáng)度問題

目前中小型變頻器，不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。另外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上，會對電動(dòng)機(jī)對地絕緣構(gòu)成威脅，對地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會加速老化。

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/1316高次諧波在電磁、磁電的能量裝換過程中產(chǎn)生隨諧波脈動(dòng)的諧波電磁轉(zhuǎn)矩，并帶來電機(jī)磁場的脈動(dòng)，造成電機(jī)轉(zhuǎn)速的震蕩，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。易對軸承等機(jī)械部件造成損壞 穩(wěn)定性降低

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/13172背景14總結(jié)3

恒壓頻比控制

變頻電源對交流異步電機(jī)的影響2023/1/13總結(jié)介紹了異步電動(dòng)機(jī)的恒壓頻比調(diào)速工頻下采用恒轉(zhuǎn)矩控制方式超過工頻近似恒功率控制方式介紹變頻電源對交流異步電機(jī)的影響

當(dāng)頻率改變時(shí)，