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保持U/f恒定,在基频以下调速有什么要求?

来源:艾特贸易2017-06-04

简介由式 (3-3) 可知,要保持 M 不变,要使 E1/f1= 常数。但绕组中的感应电动势是 难以直接控制的,所能控制的是定子外加电压和定子频率。由图 3-7 异步电动机稳态等效电路可知电动机定子

    由式(3-3)可知,要保持ΦM不变,要使E1/f1=常数。但绕组中的感应电动势是    难以直接控制的,所能控制的是定子外加电压和定子频率。由图3-7异步电动机稳态等效电路可知电动机定子电压与感应电动势之间存在式(3-4)所示关系。    U1=E1+(R1+jωL12)I1=E1+ZI1     (3-4)式中 Z-异步电动机等效定子阻抗。    只要频率不是太低,式(3-4)中的定子阻抗压降ZI1就比E1小得多。因此,在电动机正常运转时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子外加电压与定子感应电动势近似相等,即U1E1,则得U1/f1=常数。这是恒压频比的控制方式(简称U/f控制),即只要保持外加电压U1和频率f1的比值恒定,气隙磁通就可以近似保持恒定。
异步电动机稳态等效电路和感应电动势
    3-7    异步电动机稳态等效电路和感应电动势    但是采用U/f比恒定控制,在频率降低后,电动机的转矩有所下降。这是由于低速时的定子电阻压降所占比重增大,电动机端电压和电动势近似相等的条件已不满足。    除了定子漏阻抗的影响外,逆变器桥臂上下开关器件的互锁时间是影响电动机低速性能的重要原因。对电压型变频器,考虑到电力电子器件的导通和关断需一定时间,为了防止桥臂上下器件在导断切换时直通,造成短路而损坏,在控制导通时设置一段开关导通延迟时间,在该时间内,桥臂上下电力电子器件处于关断状态,因此又称该延迟时间为互锁时间。互锁时间的长短与电力电子器件的种类有关。对于大功率晶体管(GTR),互锁时间为1030μs。对于绝缘栅晶体管(IGBT),互锁时间为310μs。由于互锁时间的存在,变频器的输出电压将比控制电压降低。互锁时间造成的电压降还会引起转矩脉动,在一定条件下将会引起转速、电流的振荡,严重时变频器不能运行。    此时,可以采用补偿电压的方法,即在低速时人为地把电压U1抬高一些,以便近似地补偿定子压降。如图3-8所示,带定子压降补偿的恒压频比控制特性为b线,无补偿的控制特性为a线。
 恒压频比控制特性
    3-8    恒压频比控制特性