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第7章 异步电动机变频调速基础 7.2 异步电动机变频调速主电路类型 * * 7.1 异步电动机变频调速的控制特性与机械特性 一、变频时的电压控制方式及控制特性 1．变频的同时为什么要变压？ 变频调速时，s变化很小，转差功率基本不变，它的效率最高，性能也最好，是交流调速系统的主流。变频装置工作时, 随着输出频率的变化，输出电压也要配合改变（why？以讲），因此，变频调速系统常称为变压变频（VVVF）调速系统 。 定子相电动势有效值: ———每极气隙磁通量 － 转子漏磁通，称“转子全磁通”， 2．基频以下调速时的电压控制方式 常用的3种电压配合控制方式： （1）恒压频比控制： 优点: 容易实现 缺点: 逐步降低， 上的压降所占比重越来越大， 的关系不成立！ 解决办法: 在低频时使变频器的输出电压抬高，补偿r1上的压降，维持 基本不变。称“定子压降低频补偿的恒压频比控制” （2）恒气隙磁通控制 （3）恒转子全磁通控制 特性最好，是高性能交流调速系统追求的目标。 采用 “矢量控制”实现。 也称“恒转子全磁通控制”、“恒转子磁链控制” 略去Z1，φm≈C 3．基频以上调速时的电压控制方式 升频要升压？两个难题： 电机及元器件可能损坏 变频器直流母线电压基本不变，输出的交流电压最大值升高很困难。 电压保持最高输出值 不变时， ， ， 称“近似恒功率调速” 4．控制特性 时 ； 时 保持不变 ，当 时， 不变， 不变，称为“恒转矩调速” 二、 变频调速时的机械特性 1．固定电压固定频率时机械特性（复习） s很小时， 是与转差s成正比的直线（如a） s接近于1时， 是对称于原点（ ）的双曲线，如b 2．恒压频比控制（ ）时的机械特性 变频比 ： α变化时讨论： （1）理想空载转速 ：∝α （2）直线段斜率 略去r1影响，若输出转矩T不变，应使 不变。 Δn不变＝》斜率不变 但计及 ，则斜率略为增大。随着 的降低，机械特性变软 （3）最大转矩 不计定子电阻，为 常数 计及定子电阻， 随α降低而降低 a)恒压频比控制，计及 的影响 b)恒气隙磁通控制，不计r1影响 c)恒转子全磁通控制 3．恒气隙磁通控制 时的机械特性（如b） 4．恒转子全磁通控制（ ）时如c，不存在Tm，直线 5．基频以上恒电压控制 时 比较 采用不同控制方案时，要注意： ①理想空载转速 ②直线段斜率 ③最大电磁转矩 三个量的变化情况及原因 一、 变频调速主电路的分类 1．按变换方式分: 直接变换：把工频交流电直接变换成可变频率的交流电，称交-交变频 间接变换：先把交流变换成直流，再把直流逆变成交流，称交-直-交变频 2．按电源特性分: 依变频电路最后一级变换器的电源特性分，分为电压源型与电流源型 交-交变频器: 电流源型交-交变频电路 电压源型交-交变频电路 交-直-交变频电路：电压源型、电流源型 3．按主开关元器件的类别分：半可控，全可控 4．电压源型逆变器按控制方式分 电压控制型 电流控制型（电流跟踪型） 逆变器输出周期T2内，主开关元件只经历了6次通断模式转换 的工作方式称为六拍型。 逆变器在上述的一拍 时间之内，主开关元件又进行了多次通断，其目的是进行正弦脉冲宽度调制，称为SPWM型逆变器 5． DC/AC变换的逆变器 按其工作方式分: 六拍型逆变器