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為什么 電壓/頻率 變頻器控制電機模式應用比較廣泛?

2024-03-19

導讀:專門設計用于變頻器供電的變頻電機配置了獨立風機,不會因為調速范圍往低速的延伸而出現通風散熱條件惡化情況,但低速性能仍然相對較差。

無論哪種變頻器,其基本的工作和轉換思路就是先將交流轉換為直流,再經過斬波濾波變換為頻率可調節的交流電。當采用變頻器給電機供電時,可以通過調節電壓、電流或頻率的方式,使電機按規定模式運轉。不同的控制模式,電機的調速性能、運特性及適配負載也是不一樣的。

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變頻器的控制方式有開環和閉環控制兩種,控制模式有電壓/頻率即V/f控制、轉差控制、矢量控制和轉矩控制等。

V/f控制模式應用最為普遍。普通電機當作變頻電機使用,就是利用變頻器同比例調節電壓、頻率的大小,實現無極調速,將恒速設備升級為運轉速度可任意調節的高性能產品。對于運轉速度調節范圍不寬的場合,這種簡單粗放的控制模式技術門檻低,只需要在電源與電機之間串入變頻器即可,電控系統基本不變。

專門設計用于變頻器供電的變頻電機配置了獨立風機,不會因為調速范圍往低速的延伸而出現通風散熱條件惡化情況,但低速性能仍然相對較差。因為在低速運行時,導磁材料的磁性能低,同樣的勵磁電流產生的感應電動勢較小,出現弱磁現象。

為了解決變頻電機低頻弱磁問題,一般會在低速運行時進行電壓補償,即低轉速運行時需適當調高電壓值,使V/f曲線適應恒磁運行的要求。在調速節能應用場合,如風機、水泵、空調及家用電器中,恒磁運行理念基礎上的V/f控制模式不僅確保了電機穩定運行,本體的能效水平也始終維持理想狀態,節能效果遠比同比例調節電壓、頻率大小的粗放控制模式要好。

高性能應用的變頻電機控制模式,可以適應重載或需要精準控制的場合。矢量控制可以獲得非常理想的轉矩特性,經常應用在提升、起重類設備;配備編碼器、超速開關的變頻電機,變頻器與電機構成閉環控制系統,可以精準控制轉速和轉矩特性,流水作業場合隨處可見。


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與變頻器匹配時,電機的哪些性能需要特別保證?:下一頁

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