電動機(jī)變頻技術(shù)其實(shí)也就是電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)的一種,以前我們對異步電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速的時候都是用的有級調(diào)速,比如異步電機(jī)的降壓調(diào)速、異步電機(jī)的變機(jī)調(diào)速以及繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接電阻的調(diào)速等這些都屬于有級調(diào)速。我們根據(jù)式子n0=60f(1-s)/2p就可以知道我們對電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)三種調(diào)速方法,那就是改變轉(zhuǎn)差率S的降壓調(diào)速、改變磁極對數(shù)P的變極調(diào)速、還有一種就是改變電機(jī)供電頻率f的變頻調(diào)速。下面我們來討論一下電動機(jī)的變頻技術(shù)方面的問題。
隨著電子技術(shù)的進(jìn)步,特別是大功率晶體管的出現(xiàn),比如絕緣柵晶體管(IGBT)的出現(xiàn),使電動機(jī)的變頻技術(shù)的出現(xiàn)成為了可能。特別是最近二三十年電機(jī)的變頻技術(shù)在國家節(jié)能減排政策的激勵下出現(xiàn)了一個高速發(fā)展期。那么什么是電機(jī)的變頻呢?我們根據(jù)前面的式子可以看出,只要改變電動機(jī)的電源頻率f,就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速n0,從而能夠達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。因此我們把能夠改變電源頻率的這項(xiàng)技術(shù)稱之為變頻技術(shù)。,能夠改變電源頻率的需要一種設(shè)備,我們稱之為變頻器。這個變頻器就是電動機(jī)變頻技術(shù)的核心設(shè)備。通過這個設(shè)備我們能夠使電動機(jī)在50HZ以上的頻率運(yùn)行,我們也可以讓他在50HZ以下的頻率運(yùn)行,總之通過這個設(shè)備是我們的電動機(jī)的調(diào)速范圍大大拓展了。
我們先說說在50HZ以下的調(diào)速,這種變頻調(diào)速的特點(diǎn)是在進(jìn)行頻率下降的時候其電源電壓也要下降,并且使U/f要是一個恒定值才可以,我們也稱之為恒磁通控制方式。在這種方式下它的出色表現(xiàn)就是輸出轉(zhuǎn)矩比較平穩(wěn),在工控技術(shù)上也稱為恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速技術(shù);然后我們再說說在50HZ以上的調(diào)速,在這種調(diào)速下電動機(jī)轉(zhuǎn)動速度快了但是出現(xiàn)了其轉(zhuǎn)矩降低了。這時變頻器的輸出功率幾乎是恒定的,故此我們把這種變頻技術(shù)叫恒功率變頻技術(shù)。
由于以上兩種變頻技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn),為了能夠把這兩者的優(yōu)點(diǎn)都發(fā)揮出來,我們又引出了第三種變頻技術(shù),這種技術(shù)稱之為矢量變頻控制技術(shù),矢量變頻技術(shù)的應(yīng)用使電動機(jī)的變頻調(diào)速后它的機(jī)械特性和動態(tài)性能達(dá)到了很大的改善?,F(xiàn)在絕大多數(shù)變頻器都具有矢量變頻控制功能。所以變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛的原因就在這里。
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