1、变频器的结构和工作原理郭春荣一、三相异步感应交流电动机的工作原理1.旋转磁场在一个可旋转的马蹄型磁铁中间,放置一只可转动的笼型短路线圈。当转动马蹄形磁铁时,笼型转子就会跟着一起旋转。这是因为当磁铁转动时,其磁感线(磁通)切割笼型转子的导体,在导体中因电磁感应而产生感应电动势,由于笼型转子本身是短路的,在电动势作用下导体中就有电流流过 。该电流又和旋转磁场相互作用,产生转动力矩,驱动笼型转子随着磁场的转向而旋转起来,这就是异步电动机的简单旋转原理。在定子三相对称的定子绕组中通入对称三相电流即在气隙中产生旋转磁场一、三相异步感应交流电动机的工作原理电动机的旋转磁场一、三相异步感应交流电动机的工作原
2、理2.旋转磁场的转速在以上的分析中,旋转磁场只有一对磁极,即p=1,当电流变化一个周期,旋转磁场正好在空间转过一周。对50Hz工频交流电而言,旋转磁场每秒在空间旋转50周,n1=60f1=6050r/min=3000r/min。若磁场有两对磁极,p=2,则电流变化一周,旋转磁场只转过0.5周,比磁极对数p=1情况下的转速慢了一 ,即n1=60f1/2=1500r/min。 理,在3对磁极p=3情况下,电流变化一周,旋转磁场 旋转了1/3周,即n1=60f1/3=1000r/min。以 ,当旋转磁场有p对磁极,旋转磁场的转速为 n1=60f1/p因 , 只 异步电动机的定子 电频 f1, 就可以
3、异步电动机的 步转速n1。 由于转子是跟随旋转磁场 步旋转的, 转子转速为n=n1(1-s), 以变频 通过 步转速的 变 异步电动机的 速。一、三相异步感应交流电动机的工作原理来,只 变定子电 的频 f1就可以 转速的 , 是 上,只 变f1 正 速。异步电动机的电 U 1E1 =4.44f1 K1 N1 在只 变f1currency1 速, 电频 f1上下 , 而 电电U 1 变, 因 为K1 N1 数, 则异步电动机的“磁通 变 f1向上 , 则会下fi, 这fl 动转矩T下fi,因为T=C TI2cos2 , 电动机的动 力会fi, 对转矩 会因 动而转 f1 向下 , 则会, 这会”
4、来 的, 因为电机铁磁 的磁化 线 是线而有和, 电机时为了的磁场, 其工频下的工作 磁和, 磁场势起磁电流 体 在定子电流上 , 电机。由上可 , 只 变频 f 上 正 速。 在 场, 在 定子 电频 f 的 时, 定子 电电 U 的 , 通过U 和f 的 的 频 速。一、三相异步感应交流电动机的工作原理由于 E 1 /f1U1 /f1, 三相异步电动机的 电频 f1 时, 比 电电 的U1的 可以 为 数。 以形 的电机为 , 变频 速时, 电50 Hz对应220 V相电 一为定 , 则25 Hz 110 V相电 , 10 Hz 44 V相电 。E1 /f 1= 数 的机 、变频的 1、
5、u/f 通过 频变 器fl变频器的电 频比 的 变,即U/?= 数。 比 ,转矩定即磁通 , 速的 。 用于以 为目的和对速 较的场 。频稳定较差 在速运时,会造转矩 足, currency1转矩补偿。该变频器为开环 , 装 试便。、变频的 2、转差频 U/f闭环 电动机由于存在转速差n ,且转速差和转矩T正比,当 变变频器的频 ,fl变频器的转差n 变时,变频器的转矩T 变,变频器的转速 变。就是通过 转差n,来 电动机的转矩,达到 电动机转速的目的。这就是转差频 原理。由 可见,变频器 想达到以上 目的,须采取闭环,即变频器 闭环反馈入端子。、变频的 转差频 变频器内比较电路和PID 电路,处理目标信号和反馈信号。系统工作时为闭环 。变频器给定一个目标量,从变频器的 量中取回反馈量,反馈量和目标量currency1比较 当反馈量 于目标量,变频器给频 上 信号fl频 上 , n上 ,转矩随之上,电动机的转速随之上 反之,变频器给频 下fi信号, n下fi,转矩随之下fi,电动机的转速随之下fi。fl电动机的 转速给定目标 转动。、变频的 转差频 和U/f 功 上的区别 U/f变频器内部 用置PID 功 , 用置反馈端子。而转差频 在变频器的内部 比较电路和PID 电路。果用U/F 变频器 闭环 , 在变频器之外置PID 板。