變頻變壓的基本原則
由電機(jī)學(xué)理論可知三相感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為
n= [60f(1 − s)/p](1-1)
式中:
n為電機(jī)的轉(zhuǎn)速
f為輸入交流電源的頻率
p為電機(jī)的極對數(shù)
s為異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率
通過上式可知,改變交流電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法有三種。即變頻調(diào)速、變極調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。其中變轉(zhuǎn)差率調(diào)速主要包括調(diào)壓調(diào)速、串極調(diào)速和滑差電機(jī)調(diào)速。在變頻調(diào)速器未問世前,它是主要的調(diào)速手段。但由于其調(diào)速范圍窄、效率低,對電網(wǎng)污染較大,不能滿足交流調(diào)速應(yīng)用的廣泛需求。本世紀(jì)七十年代以后,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,特別是高性能大功率器件(GTRIGBT)的產(chǎn)品化,變頻調(diào)速器在體積、性能及成本方面取得飛躍的發(fā)展,并逐漸實(shí)用化。我們知道,交流電機(jī)是通過內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)磁場來傳遞能量的,為了保證交流電機(jī)能量傳遞的效率,必須保持氣隙磁通量為恒定值。如果磁通量太小,則沒有充分發(fā)揮電機(jī)的能力,導(dǎo)致出力不足。反之,如果磁通量太大,鐵心過度飽和,會導(dǎo)致勵磁電流過大,嚴(yán)重時會因繞組過熱而損壞電機(jī)。因此,保持氣隙磁通量的值恒定不變,是變頻變壓的基本原則。
三相異步電動機(jī)定子每相電動勢的有效值為
Eg=4.44f1N1ФM (1-2)
式中:
Eg:定子每相由氣隙磁通感應(yīng)的電動勢的方均根值(V)
f1:定子頻率(Hz);
N1:定子相繞組有效匝數(shù);
Фm:每極磁通量(Wb)。
由上式可見,只要控制好Eg和f1,便可達(dá)到控制磁通Фm的目的。