變頻調(diào)速系統(tǒng)有何特性?

通過變頻器以后，電流的頻率會(huì)發(fā)生變化，這樣就有兩種情況發(fā)生，一種是頻率增加，變化以后的頻率在基頻(一般為50Hz)以上，屬于恒功率調(diào)速；另一種是頻率減小，變化以后的頻率在基頻以下，屬于恒扭矩調(diào)速。其原理分析如下。

異步電機(jī)定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢E的關(guān)系公式：

E1=4．44R_r1f1N₁Φm。

式中，E₁為氣隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值；V；為定子頻率，Hz；N₁為定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；R_rl為與繞組有關(guān)的結(jié)構(gòu)常數(shù)；Φm為每極氣隙磁通量，Wb。

    上式中，R_rlN，對于同一臺(tái)電機(jī)而言基本是常量，而定子每相感應(yīng)電動(dòng)勢與電機(jī)輸入電壓基本相等，所以

或

式中，R為對于同一電機(jī)而言不變的比例系數(shù)。

由于電機(jī)的電壓V₁不能大于額定電壓V₁N，否則會(huì)燒壞繞組。因而當(dāng)改變以后的頻率大于電機(jī)的額定頻率(一般為50Hz)時(shí)，即在基頻以上調(diào)速的情況下，最多只能使V_l=V_lN，這樣隨著f₁的上升，氣隙磁通Φm。就減弱，最大輸出扭矩也減小，輸出功率基本不變。所以在基頻以上調(diào)速，屬于恒功率調(diào)速。

    同樣，氣隙磁通Φm也不能大于額定的氣隙磁通，否則會(huì)產(chǎn)生過大的勵(lì)磁電流，使電機(jī)的功率因素、效率下降，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)因勵(lì)磁電流過大而燒壞電機(jī)。因而當(dāng)改變以后的頻率小于電機(jī)的額定頻率(一般為50Hz)時(shí)，即在基頻以下調(diào)速時(shí)，最多只能使Φm=ΦmN，即隨著f₁的下降，輸入電壓也同步下降，即一常數(shù)。這時(shí)磁通基本不變，扭矩也就恒定，屬于恒扭矩調(diào)速。

    綜上所述，變頻調(diào)速系統(tǒng)中，變頻器輸出的頻率和電壓V·和電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩之間的關(guān)系曲線如下圖所示。

變頻調(diào)速輸出曲線