變頻調速原理及知識

一、變頻調速原理

改變電源頻率可以改變電動機的轉速，異步電動機的電動勢公式為：

E1=4.44f1Nsφ   （如忽略定子阻抗壓降則U1=E1）

當U1保持不變時，隨頻率f1不斷升高，氣隙磁通φ將減小，致使電動機的電磁轉矩減小，同時電動機的最大轉矩亦將減小，嚴重時會使電動機堵轉，反之隨著f1的減小，φ將增加，導致磁路飽和，勵磁電流上升，鐵損耗增加，因此變頻調速時，應根據被拖動機械的不同要求，在調頻時應相應改變定子的端電壓，根據U1和f1的不同比例關系，將有不同的變頻調速方式。

1、         恒轉矩變頻調速

為保持輸出轉矩一定，就要求磁通φ不變，根據上式可得：

     C=4.44 Ns

恒轉矩調速控制方法有兩種

①U1和f1成比例的控制方法，僅適用于調速范圍不大或轉矩隨轉速下降而減小的負載。

②E1/f1為常數的進行控制，適用于調速范圍大的恒轉矩負載，因此隨著f1的降低，需要適當提高輸入電壓以補償定子電阻上的壓降。

2、         恒功率變頻調速

變頻調速在f1大于電動機的額定功率時，定子電阻相對于定轉子漏抗之和可以忽略，為此對恒功率變頻調速且變頻過程中保持電動機過載能力不變時，U1和f1的協調關系為：

=        （Un、fn為額定電壓、額定頻率）

在f1>fn時，電機調速處于同步轉速以上，若要維持為常數，必須使U1超過Un，這是不允許的，所以在f1>fn時，電動機的端電壓往往不會升高，而維持額定電壓Un，這樣氣隙磁通將小于額定磁通導致轉矩減小。

二、變頻電機主要用在額定頻率及其以下的某一頻率范圍內作恒轉矩驅動，在額定頻率以上的某一頻率范圍內作恒功率驅動，對于（5-50Hz）（6-60Hz）頻率范圍內作恒轉矩調速的變頻電機稱為普通型變頻調速電機。