变频调速应用技术讲座

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1、39变频调速应用技术讲座变频本来不姓“节”张燕宾（0717－6833317；13972026878；zyanbin@vip.sina.com）第1章变频器的主电路1．1　开发变频器的初衷1．1．1　异步电动机的优点很突出1．三相交流异步电动机的构造和原理图1－1　笼形转子异步电动机的构造a）外形　b）定子　c）转子（短路绕组）――――――――――――――――――――――――――――――――――定子绕组：三相绕组：中心线互差2π／3电角度。转子绕组：短路绕组：形如松鼠笼，和外电路无联系。优点：结构简单坚固，价格低廉。（1）笼形转子异步电动机3939图1－2　绕线转子异步电动机的构造a）外形

2、与接线　b）转子绕组――――――――――――――――――――――――――――――――――转子绕组：也是三相绕组，可通过集电环和电刷和外部的电阻相接（2）绕纯转子异步电动机2．旋转磁场图1－3　三相交流电的合成磁场a）A相电流最大　b）B相电流最大　c）C相电流最大―――――――――――――――――――――――――――――――――――三相电流：相位（时间）上互差2π／3电角度。旋转磁场：三相电流分别通入三相绕组，合成磁场是旋转磁场。3939图1－4　异步电动机旋转原理a）转子产生感应电流　b）转子导体受力产生电磁转矩――――――――――――――――――――――――――――――――――转子电

3、流：转子绕组切割旋转磁场，产生感应电动势和感应电流。电磁转矩：转子电流与定子磁场相互作用，产生电磁力和电磁转矩。3．异步电动机旋转原理4．基本公式n0＝n0—同步转速；　f—电流的频率；　p—磁极对数。　Δn＝n0－nM—转差s＝＝—转差率p2pn0nMΔns备注12300029001000.0335.5～7.5kW2930700.02311～18.5kW2970300.0145～160kW2415001460400.02711～15kW1470300.0218.5～30kW1480200.01337～315kW361000960400.043～5.5kW970300.037.5～30k

4、W980200.0237～250kW39391．1．2　异步电动机的缺点也很突出图1－5　生产机械对无级调速的要求举例――――――――――――――――――――――――――――――――――本来只需一台电动机，却用了三台同容量的电机。不惜工本！这说明：生产机械对无级调速要求何等迫切！生产机械要求无级调整调速图1－6　变频可以调速―――――――――――――――――――――――――――――――――只有变频，才可以实现无级调速！1．1．3　异步电动机的世纪之梦3939电动机怎样把电能转换成机械能？1．2　异步电动机的能量转换过程1．2．1　异步电动机输入电功率的过程（能量载体－定子电路）1．作功要

5、点图1－7　定子取用电功率的电路a）电动机输入电能　b）三相电路示意图　c）单相电路示意图――――――――――――――――――――――――――――――――作功的主体：施加于定子绕组的电源电压，它要产生交变电流。受体的反作用：定子绕组的自感电动势（反电动势），它要阻碍电流交变。作功的标志：电路内有电流。39392．反电动势图1－8　反电动势的实质与相关因素a）定子绕组的反电动势　b）线圈的自感电动势　c）相关因素―――――――――――――――――――――――――――――――――电动机中自感电动势的表现形式：（1）线圈因切割自己电流的磁场而感应的电动势。（2）线圈因自身电流的变化而感应的电动

6、势。感应电动势的瞬时值：与磁通的变化率成正比：e1＝－感应电动势的有效值：与磁通和频率的乘积成正比：E1＝KEfΦ139393．电动势平衡方程图1－9　定子绕组的等效电路a）主磁通和漏磁通　b）等效电路――――――――――――――――――――――――――――――――――――主磁通：能够穿过空气隙，把能量传递到转子的磁通。在绕组中形成反电动势。漏磁通：不能穿过空气隙，不能传递能量的磁通。在绕组中形成漏磁电抗。电动势平衡方程：＝－＋39391．2．2　电动机输出机械功率的过程（能量载体－输出轴）1．作功要点图1－10　拖动系统的转矩平衡――――――――――――――――――――――――――――

7、―――――作功的主体：电动机的电磁转矩。受体的反作用：负载的阻转矩。作功的标志：拖动系统以一定的转速旋转。2．转矩平衡方程TM＞TL＋T0　→　n↑TM＜TL＋T0　→　n↓TM＝TL＋T0　→　n＝C39391．2．3　定、转子传递能量的过程（能量载体－磁路）图1－11　异步电动机的磁路a）电动机的磁路　b）定、转子磁动势　―――――――――――――――――――――――――――――――――作功的主体：定子电流的磁动势：I1N1它要