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异步电动机调速时的变频与变压分析

在异步电动机调速时,一个重要因素是希望保持每极磁通不变。因为,任何电动机中,电磁转矩的大小都与转子电流和磁通的乘积成正比。电动机允许电流的大小要受到发热的限制,是不能增大的,如果磁通减小,必将使电磁转矩减小,电动机的带负载能力也就减小,所以,磁通不能减小;另外,磁通增大,将使电动机的磁路饱和,励磁电流急剧增加,导致绕组过分发热,功率因数降低。

    根据电机学理论,三相异步电动机的定子绕组的感应电动势是定子绕组切割旋转磁场磁力线的结果,其有效值计算如下:
(式1)
其中:——与电机结构有关的常数;
——通过定子绕组的磁通。
可见,保持不变的准确方法就是使反电动势与频率同步升、降。即满足
(式2)
上述反电动势就是定子绕组的感应电动势,之所以称为反电动势,是因为电动机定子的感应电动势随时与产生旋转磁场的电源电压相反而形成定子回路的主要阻抗。
由于的大小无法从外部加以控制,所以,根据电源电压与反电动势相平衡()的特点,作为一种变通手段,保持主磁通不变的方法是:使电压与频率同步下降来近似地代替反电动势与频率的同步下降,则得:
(式3)
所以,变频的同时也必须变压,这就是VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)。

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