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異步電動機調速時的變頻與變壓分析

在異步電動機調速時,一個重要因素是希望保持每極磁通不變。因為,任何電動機中,電磁轉矩的大小都與轉子電流和磁通的乘積成正比。電動機允許電流的大小要受到發熱的限制,是不能增大的,如果磁通減小,必將使電磁轉矩減小,電動機的帶負載能力也就減小,所以,磁通不能減小;另外,磁通增大,將使電動機的磁路飽和,勵磁電流急劇增加,導致繞組過分發熱,功率因數降低。

    根據電機學理論,三相異步電動機的定子繞組的感應電動勢是定子繞組切割旋轉磁場磁力線的結果,其有效值計算如下:
(式1)
其中:——與電機結構有關的常數;
——通過定子繞組的磁通。
可見,保持不變的準確方法就是使反電動勢與頻率同步升、降。即滿足
(式2)
上述反電動勢就是定子繞組的感應電動勢,之所以稱為反電動勢,是因為電動機定子的感應電動勢隨時與產生旋轉磁場的電源電壓相反而形成定子回路的主要阻抗。
由于的大小無法從外部加以控制,所以,根據電源電壓與反電動勢相平衡()的特點,作為一種變通手段,保持主磁通不變的方法是:使電壓與頻率同步下降來近似地代替反電動勢與頻率的同步下降,則得:
(式3)
所以,變頻的同時也必須變壓,這就是VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)。

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