變頻渦旋壓縮機(jī)交流電機(jī)轉(zhuǎn)速改變的方法
發(fā)布時(shí)間：2019-07-31 11:22:43來源：
變頻渦旋壓縮機(jī)交流電機(jī)轉(zhuǎn)速改變的方法
交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性: n=60f(1-s)/p
式中：n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，f為交流電頻率，s為轉(zhuǎn)差率，p為磁極對數(shù)。由公式可知轉(zhuǎn)速的改變可以通過改變P、s、f來實(shí)現(xiàn)。
1 改變磁極對數(shù)
定子磁場的磁極對數(shù)取決于定子繞組的結(jié)構(gòu)，要改變p，必須將定子繞組繞制為可以轉(zhuǎn)換成2種磁極對數(shù)的特殊形式。通常1套繞組只能換接成2種磁極對數(shù)，如在定子上安置2套可變磁極對數(shù)的繞組，可以得到4種轉(zhuǎn)速。所以，一般需要特殊設(shè)計(jì)和制造多速異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組，通過改變外部聯(lián)接的方式來改變磁極對數(shù)P，以達(dá)到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。這種方法的主要缺點(diǎn)為p是有級的，且級數(shù)很少；同時(shí)由于定子繞組的設(shè)計(jì)需照顧到2種磁極對數(shù)的情形，所以不管工作在哪種情況下，都不可能得到比較佳設(shè)計(jì)，電機(jī)效率一也將降低。
2 改變轉(zhuǎn)差率
只要在繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中接入一個(gè)調(diào)速電阻R(和起動(dòng)電阻一樣接入)，改變電阻R的大小，就可得到平滑調(diào)速。如增大調(diào)速電阻R時(shí)，轉(zhuǎn)差率s上升，而轉(zhuǎn)速n下降。這種調(diào)速方法功率損耗較大，運(yùn)行效率較低。
雖然可以通過改變p或s來進(jìn)行調(diào)速，但這2種調(diào)速方式對轉(zhuǎn)差損耗大，效率低，對電機(jī)特性來說都有一定的局限性，所以到目前為止已經(jīng)很少采用。
3 改變交流電頻率
變頻調(diào)速是通過改變交流電機(jī)定子繞組的供電頻率f來改變同步轉(zhuǎn)速n0而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。如能均勻地改變供電頻率f，則交流電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。及交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速n均可以平滑地改變.在交流異步電動(dòng)機(jī)的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能比較好，其特點(diǎn)是調(diào)速范圍大、平滑性好、穩(wěn)定性好、運(yùn)行效率高、故障率低，同時(shí)有很好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性.又由交流電機(jī)的電動(dòng)勢公式可知:外加電壓近似地與頻率和磁通的乘積成正比，即
U≈E≈C1fφ
式中:C1為常數(shù)，因此有φ∝E/f≈U/f
若外加電壓不變，則磁通φ隨頻率而改變。如頻率f下降，磁通φ會(huì)增加，造成磁路飽和，勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降，鐵心和線圈過熱，顯然這是不允許的。為此，要在降頻的同時(shí)還要降壓，這就要求頻率與電壓協(xié)調(diào)控制。此外，在許多場合，為了保持在調(diào)速時(shí)，交流電機(jī)產(chǎn)生比較大轉(zhuǎn)矩不變，也需要維持磁通不變，這也由頻率和電壓協(xié)調(diào)控制來實(shí)現(xiàn)，故稱為可變頻率可變電壓調(diào)速(VVVF)，簡稱變頻調(diào)速?，F(xiàn)在交流電機(jī)的變頻調(diào)速所達(dá)到的指標(biāo)已經(jīng)可以和直流電機(jī)的調(diào)速性能相媲美。目前已有多種系列的通用變頻器問世，由于使用方便、可靠性高且經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)，其得到了廣泛的應(yīng)用。近年來變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，目前的變頻控制器多采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)，其原理如圖1所示。它主要由整流器、中間電路、逆變器和控制電路組成。整流器先將頻率f為5o Hz的三相交流電變換為直流電，經(jīng)過中間電路，再由逆變器變換為頻率f1可調(diào)、電壓有效值U1也可調(diào)的三相交流電，供給三相異步電動(dòng)機(jī)?？刂齐娐穼⑿盘?hào)傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時(shí)它也接受來自這些部分的信號(hào)。由此可使交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，并具有較好的機(jī)械特性。
