异步电动机的频率调节

目前，异步电动机的电驱动器的旋转角速度的频率控制被广泛使用，因为它允许在很宽的范围内平滑地改变高于和低于标称值的转子旋转速度。

变频器是现代高科技设备，具有广泛的调节范围，具有用于控制异步电机的广泛功能集。最高的质量和可靠性使它们可以在各个行业中使用，以控制泵、风扇、传送带等的驱动器。

频率转换器

电源电压的变频器分为单相和三相，但按设计分为旋转电机和静止电机。在电机变流器中，可变频率是通过使用常规或专用电机获得的。 V 静态变频器电源电流频率的变化是通过使用不运动的电气元件实现的。

感应电动机的变频器电路

变频器输出信号

单相市电变频器可为生产设备提供高达7.5千瓦的电力驱动。现代单相变流器设计的一个特点是输入端只有一相电压为220V，输出端有三相电压值相同，这样就可以将三相电动机连接成一个设备不使用电容器。

由 380V 三相网络供电的变频器的功率范围为 0.75 至 630 kW。根据功率值，设备采用聚合物组合和金属外壳生产。

感应电机最流行的控制策略是矢量控制。目前大部分变频器都是矢量控制，甚至是无传感器矢量控制（这种趋势出现在原本是标量控制，没有连接速度传感器端子的变频器）。

根据输出负载的类型，变频器根据实现类型细分：

典型负载的机械特性

现代变频器具有多种功能特性，例如，它们可以手动和自动控制电机的速度和旋转方向，以及内置电位器在控制面板上。具有从 0 到 800 Hz 调整输出频率范围的能力。

转换器能够根据来自外围传感器的信号自动控制异步电机，并根据给定的时序算法驱动电驱动器。支持短时掉电自动恢复功能。从远程控制台执行瞬态控制并防止电动机过载。

西门子变频器

旋转角速度与电源电流频率之间的关系如下式所示

ωo = 2πe1/ p

在恒定电源电压 U1 和频率变化的情况下，感应电动机的磁通量发生变化。同时，为了更好地利用磁系，随着供电频率的降低，需要按比例降低电压，否则钢材中的磁化电流和损耗会明显增加。

类似地，随着电源频率的增加，电压必须成比例地增加以保持磁通量恒定，否则（在轴扭矩恒定的情况下）这将导致转子电流增加，电流使其绕组过载并降低最大扭矩。

合理的稳压规律取决于电阻矩的性质。

在静态负载的恒定时刻 (Ms = const)，电压必须与其频率 U1 / f1 = const 成比例地调节。对于风扇负载的性质，比率采用 U1 / f21 = const 的形式。

负载转矩与速度 U1 /√f1 = const 成反比。

下图显示了带角速度频率控制的感应电动机的简化接线图和机械特性。

变频器与异步电动机的连接图

具有恒定静阻力矩的负载的特性

风扇额定负载

给风扇充电的NSFeatures

静负载下的特性扭矩与旋转角速度成反比

异步电机速度的频率调节允许您在 20 … 30 到 1 的范围内改变旋转角速度。异步电机的速度从主电机向下调节几乎为零。

当供电网络的频率发生变化时，异步电动机的转速上限取决于其机械特性，特别是因为在高于标称异步电动机的频率下运行时，其能量特性优于在较低频率下运行的能量特性。因此，如果在驱动系统中使用齿轮箱，则电机的这种频率控制不仅必须从标称点向下执行，而且必须从标称点向上执行，直到机械强度条件下的最大允许转速转子。

当发动机转速超过护照上标明的转速时，电源频率不应超过标称转速的1.5-2倍。

频率法最有希望用于调节鼠笼式转子感应电动机。这种调节的功率损耗很小，因为它们不会伴随着增加滑倒…由此产生的机械特性是高度刚性的。