变频器培训(PPT63页).doc

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1、怎样描绘拖动系统的带负载能力?第2章 电动机变频后的带负载特性2.1 异步电动机的机械特性2.1.1 异步电动机的自然机械特性图2-1 异步电动机的自然机械特性a)自然机械特性 b)机械特性的含义――――――――――――――――――――――――――――――――――电动机的机械特性:描绘电磁转矩和转速之间关系的曲线。自然机械特性:在不改变任何参数时的机械特性。理想空载点:阻转矩和损耗转矩都等于0时的工作点。起动点:刚合上电源,尚未起转时的工作点。临界点:产生最大转矩的工作点。机械特性说明的问题:从电动机的角度看,转速降低,产生的电磁转矩将增大。1

2、.自然机械特性图2-2 机械特性的含义之二a)拖动系统的工作点 b)机械特性的含义――――――――――――――――――――――――――――――――――负载的机械特性:描绘负载的阻转矩与转速之间关系的曲线(曲线②)。拖动系统工作点:电动机机械特性(曲线①)与负载机械特性(曲线②)的交点。负载增大的过程:↑→<→↓→↑→=→在已经降低了的转速下达到新的平衡。拖动系统的观察结果:负载转矩增加,拖动系统的转速将有所下降。2.拖动系统的工作点3.机械特性的“硬”与“软”图2-3 机械特性的“硬”与“软”a)硬特性 b)软特性―――――――――――――――

3、――――――――――――――――――――硬特性:负载变化时,转速的变化不大。软特性:负载变化时,转速的变化较大。 2.1.2 异步电动机的人工机械特性图2-4 转子串联电阻的机械特性a)转子串联电阻的电路 b)机械特性――――――――――――――――――――――――――――――――――特点:临界转矩不变,临界转速下降,起动转矩增大。优点:有利于起动。缺点:机械特性变软。1.转子串联电阻的机械特性2.改变电压的机械特性图2-5 改变电压的机械特性a)电路图 b)机械特性――――――――――――――――――――――――――――――――――特点:临界

4、转速不变,临界转矩减小,起动转矩减小。优点:可平滑起动。    缺点:不利于起动。图2-6 ≤时的机械特性a)变频调速 b)变频机械特性簇――――――――――――――――――――――――――――――――――理想空载点:随频率的减小而下移。临界转矩:略有减小。机械特性硬度:基本不变。优点:可平滑调速。缺点:低频时带负载能力略有减小。3.改变频率的机械特性()转矩变小的关键在磁通!2.2 低频时临界转矩减小的原因图2-7 有效转矩与磁通――――――――――――――――――――――――――――――――――――(1)电磁转矩总是和负载转矩(包括损耗转矩

5、)相平衡的。(2)电磁转矩正比于转子电流和磁通的乘积。(3)电流是不允许超过额定电流的。(4)临界转矩与磁通成正比。2.2.1 有效转矩与磁通2.2.2 与磁通有关的因素2.2.3 频率下降时的磁通变化(=) 假设:(1)ΔU=30V[I1=I1N](约30~40V)(2)≈U1X-ΔU1图2-8 低频时临界转矩减小的原因a)运行频率为50 b)运行频率为25 c)运行频率为10――――――――――――――――――――――――――――――――――低频时运行特点变频器的输出电压:随频率的减小而下降。电动机的阻抗压降:如负载不变,则阻抗压降也基本不

6、变。反电动势:有所减小。磁通:有所减小。临界转矩:有所减小。当=,I1=I1N时,在不同频率下的磁通量()U1X(V)Φ1X(%)()U1X(V)Φ1X(%)50380100201528740304981076663022894538232.3 增大转矩的对策之一 ——V/F控制方式2.3.1 V/F控制的基本思想  图2-9 电压补偿的原理a)电压补偿的含义 b)25时的补偿量 c)10时的补偿量――――――――――――――――――――――――――――――――――转矩提升的基本思想:低频时适当补偿电压,使反电动势保持不变。1.设置转矩提升功能

7、图2-10 转矩提升量的定义a)基本U∕f线 b)转矩提升量――――――――――――――――――――――――――――――――――基本U∕f线:=时的U∕f线。基本频率:与最大输出电压对应的频率。转矩提升量: =×100%2.转矩提升后的U∕f线图2-11 负载变化(减轻)对磁通的影响a)负荷率减轻至20% b)正常时励磁电流 c)饱和时励磁电流――――――――――――――――――――――――――――――――――变频器的输出电压:只和频率有关,与负载无关。阻抗压降:负载减小时,阻抗压降也随之减小。反电动势:负载减小时,将有所增加。磁通:负载减小时

8、,将有所增加,甚至可使磁路饱和,励磁电流产生尖峰波。3.转矩提升存在的问题2.3.2变频器提供的U∕f线图2-12 U∕f线的类型之一a)U∕f线类别

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