交流变频电机作工原理是什么?有哪些调速方法?

交流变频电机作工原理是利用变频器可以改变电源将其转换为可以控制频率的输出电源,从而控制电机的运作速度。电机的调速方式有很多,采用变频电机调速的方式是常用的调速方式之一。

交流变频电机工作原理

1.交流变频电机中的变频器主要采用交-直-交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

2.变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

3.变频器,逆变器和斩波器的变频调速器将通过变频器向交流电动机供电,并形成开环或闭环系统。 变频器是将固定电压和固定频率的交流电转换为可调电压和可调频率的交流电的转换器,并且是用于异步电动机变频和调速的控制装置。 逆变器是将固定的直流电压转换为固定的或可调的交流电压的设备。将固定的直流电压转换为可调的直流电压的设备称为斩波器。

4.可变电压变频调速(VVVF)调整电动机的速度时,通常要考虑的一个重要因素是希望将电动机中每极的磁通量保持在额定值 并保持不变。

5.在设计变频电动机时,电动机的磁通通常接近饱和值,如果进一步增加磁通量,电动机的磁芯将饱和,从而导致大的励磁电流流过电动机,从而增加了铜含量 电机的铁损和铁损,绕组过热会损坏电机性能。

交流电机的其他调速方法

交流变频电机是三相异步电机,三相异步电机调速由转速n=60 f(1-s) / p,三相异步电机除了采用变频调速以外还可以其他的调速方式主要有：

1、更改磁极对数p(可变极速调节)定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。 因此,为了改变p,必须将定子绕组制成特殊形式,可以用两种极对代替。 通常,这组绕组只能用两对极代替。

变极调速的主要优点是设备简单,操作简便,机械性能硬,效率高,适用于恒转矩调速和恒功率调速。 它的缺点是它具有极速调节和极数限制,因此仅适用于不需要平稳速度调节的场合

2、改变滑差率s(可变滑差率速度调节)改变滑差率的速度调节方法有：定子电压调节,转子可变电阻速度调节,电磁滑动离合器速度调节,串联极速度调节等。

(1)定子电压调节当负载转矩正时,随着电动机定子电压的降低,主磁通量减小,转子感应的电动势减小,转子电流减小,转子受到的电磁力减小,滑移率As s 增加,转速降低,从而达到调速的目的。类似地,定子电压增加并且转速增加。电压和速度调节的优点是平稳的速度调节。使用闭环系统时,机械特性较硬,调速范围较宽。缺点是低速时滑差功率损耗大,功率因数低,电流大且效率低。压力和速度调节既不是恒定转矩速度调节也不是恒定功率速度调节,这更适合于风扇泵特性的负载。

(2)转子可变电阻速度调节当定子电压恒定时,电动机的主磁通量不变。如果减小定子电阻,则转子电流增大,转子接收的电磁力增大,滑移率减小。转速降低;同样,定子电阻增加,转速增加。转子变阻调速的优点是设备和电路简单,投资不高,但机械特性软,调速范围有限,低速滑差功率损耗大,效率低,经济效益差。目前,转子变阻调速仅在调速要求不高的场合使用。

交流变频电机是目前最常采用的变频电机,主要用作变频调速的电源就是交流电源。变频电机的应用设计多个领域,随着变频技术的发展,交流变频电机已经成为主流的调速方案。

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