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变频器低频原理特点与改良办法(1)

发布日期:2017-09-12 16:03浏览次数:39570

 1 引子

  由变频器构成的交流调速系统普遍存在的问题一般为系统运行在低频区域时,其性能不够理想,主要表现在低频启动的时候启动转矩比较,造成系统启动困难甚至无法启动。由于变频器的非线性产生的高次谐波,引起电动机的转距脉动及电动机发热,并且造成电动机运行噪声大。低频稳态运行时,受电网电压波动或者系统负载的变化及变频器输出电压波形的奇变,将造成电动机的抖动。当变频器距电动机距离较大时及高次谐波对控制电路的干扰,极易引起电动机的爬行。由于上述各种现象,严重降低由变频器构成的调速系统的调速特性和动态品质指标,本文对系统的低频机械特性和变频器的低频特性进行分析,提出采取相应的措施,以使系统的低频运行特性能得以改善。

  2 变频器低频机械特性

  2.1 低频启动特性

  异步电动机改变定子频率F1,即可平滑地调节电动机的同步转速,但是随着F1的变化,电动机的机械特性也将发生改变,尤其是在低频区域,根据异步电动机的**转距公式:

  Temax=3/2{np(U1/W1)2}/{R1/W1+/(R2/W1)2+(LL1+LL2)2} 式中np—电动机极对数;

  R1—定子每相电阻;

  R2—折合到定子侧的转子每相电阻;

  LL1—定子每相漏感;

  LL2—折合到定子侧的转子每漏感;

  U1—电动机定子每相电压;

  W1—电源角频率

  可见Temax是随着W1的降低而减小,在低频时,R1已不可忽略。Temax将随着W1的减小而减小,启动转距也将减小,甚至不能带动负载。

  2.2 低频稳态特性

  电动机稳态运行时的转距公式如下:

  TL=3np(U1/W1)2SW1R2/{(SR1+R2)2+S2W2(LL1+LL2)2 }

在角频率W1为额定时,R1可以忽略。而在低频时,R1已不能忽略,故在低频区时由于R1上的压降所占的比重增加,将无法维持M的恒定,特别是在电网电压变化和负载变化时,系统将出现抖动和爬行。

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