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变频器工作原理

发布时间：2007年12月17日0时26分

变频器主要由整流〔交流变直流〕、滤波、再次整流〔直流变交流〕、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

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??????[注:再次整流〔直流变交流〕---更贴切的叫法是逆变!在这里感谢蔡工给我们编辑们提的意见!也欢送大家多给我们编辑组提出更多珍贵的意见和建议!????

??????1.电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

??????*1:r/min?

??????电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm.

??????例如：2极电机50Hz3000[r/min]

??????4极电机50Hz1500[r/min]

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??????$电机的旋转速度同频率成比例

??????本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大局部电机均为此类型电机。感应式交流电机〔以后简称为电机〕的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值〔为2的倍数，例如极数为2，4，6〕，所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

??????另外，频率能够在电机的外面调节后再供应电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

??????因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。

??????n=60f/p

??????n:同步速度

??????f:电源频率

??????p:电机极对数

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??????$改变频率和电压是最优的电机控制方法

??????如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压〔过励磁〕，导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。

??????输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。

??????例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V

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??????2.当电机的旋转速度〔频率〕改变时，其输出转矩会怎样？

??????*1:工频电源

??????由电网提供的动力电源〔商用电源〕

??????*2:起动电流

??????当电机开场运转时，变频器的输出电流

??????------变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动------

??????电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。

??????通常，电机产生的转矩要随频率的减小〔速度降低〕而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

??????通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的缺乏，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。

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??????3.-----当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低-----

??????通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速.(T=Te,P=Pe)

??????变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。

??????当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的缺乏。

??????举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。

??????因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速.(P=Ue*Ie)

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??????4.变频器50Hz以上的应用情况

??????大家知道,对一个特定的电机来说,其额定电压和额定电流是不变的.

??????如变频器和电机额定值都是:15kW/380V/30A,电机可以工作在50Hz以上

??????当转速为50Hz时,变频器的输出电压为380V,电流为30A.这时如果增大输出频率到60Hz,变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A1000m以下可以不考虑.以上每1000米降容5%就可以了.

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??????6.矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？

??????*1:转矩提升

??????此功能增加变频器的输出电压〔主要是低频时〕，以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电机的输出转矩。

??????$改善电机低速输出转矩缺乏的技术

??????使用