变频器工作原理及组成

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1、变频器工作原理及组成　　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]　　结论：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部分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

2、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给电机，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　　结论：改变频率和电压是较优的电机控制方法　　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，较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

3、，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　　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　　当电机开始运转时，变频器的输出电流　　变频器驱动时的起动转矩和较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。　

4、　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不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。　　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=TeP=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

5、给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。　　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)　　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变频器的较大输出电压电流还只能为380V/30A.很显然输出功率不变.所以我们称之为恒功率调速

6、.　　这时的转矩情况怎样呢?　　因为P=wT(w:角速度T:转矩).因为P不变w增加了所以转矩会相应减小。　　我们还可以再换一个角度来看:　　电机的定子电压U=EI*R(I为电流R为电子电阻E为感应电势)　　可以看出UI不变时E也不变.　　而E=k*f*X(k:常数f:频率X:磁通)所以当f由50--60Hz时X会相应减小　　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。