文档介绍：1 通用变频器应用技术指南
通用变频器应用技术指南(一)
成都希望森兰变频器制造有限公司蔡士齐编著
一、通用变频器基本原理
本资料所述通用变频器是指适用于工业通用电机和一般变频电机、并由一般电网供电(单相 220V、
三相 380V 50HZ)、作调速控制的变频器。此类变频器由于工业领域的广泛使用已成为变频器的主流。调
速的基本原理基于以下公式:

60f1
n1 = (1—1)

式中 n1——同步转速(r/min)
f1——定子供电电源频率(HZ)
P——磁极对数
一般异步电机转速 n 与同步转速 n1 存在一个滑差关系

60f1
n= n1(1-S)= (1-S) (1—2)
P

式中 n ——异步电机转速
S ——异步电机转差率
由(1—2)式可知,调速的方法可改变 f1、P、S 其中任意一种达到,对异步电机最好的方法是改变
频率 f1,实现调速控制。
由电机理论,三相异步电机每相电势的有效值与下式有关。
E1 = f1 N1 Φm (1—3)
式中 E1——定子每相电势有效值(V)
f1——定子供电电源频率(HZ)
U1
N1——定子绕组有效匝数 2
Фm——定子磁通(Wb)
1
由(1—3)式可分成两种情况分析
1)在频率低于供电的额定电源频率时属于恒转矩调速
变频器设计时为维持电机输出转矩不变,必须维持每极气隙 f1
图1-1 U/f 关系
磁通Фm 不变,从(1—3)式可知,也就是要使 E1/f1=常数
1---U1/f1 = 常数
。如忽略定子漏阻抗压降,可以认为供给电机的电压 U1 与
2---E1/f1 = 常数
频率 f1 按相同比例变化,即 U1/ f1=常数。
但是在频率较低时,定子漏阻抗压降已不能忽略,因此要人为地提高定子电压,以作漏抗压降的
补偿,维持 E1/ f1 ≈常数,此时变频器输出 U1/f1 关系如图 1—1 中的曲线 2,而不再是曲线 1。
多数变频器在频率低于电机额定频率时,输出的电压 U1 和频率 f1 类似图 1—1 中曲线 2,并且随着
设置不同,可改变补偿曲线的形状,使用者要根据实际电机运行情况调整。
2)在频率高于定子供电的额定电源频率时属于恒功率调速。
此时变频器的输出频率 f1 提高,但变频器的电源电压由电网电压决定,不能继续提高。根据公式(1
通用变频器应用技术指南 2
—3),E1 不能变,f1 提高必然使Фm 下降,由于Фm 是与电流或转矩成正比,因此也就使转矩下降,转
矩虽然下降了,但因转速升高了,所以它们两的乘积并未变,转矩与转速的乘积表征着功率。因此这
时候电机处在恒功率输出的状态下运行。
异步电机变频调速恒转矩和恒功率区域状态的特性如图 1—2 所示。
由以上分析可知通用变频器对异步电机调速时,输出频率
和电压是按一定规律改变的,在额定频率以下,变频器的输出Φm U1 3 2
U U1
电压随输出频率升高而升高,即所谓变压变频调速(VVVF)。 1N
ΦmN
而在额定频率以上,电压并不变,只改变频率。 1
4
实际上多数变