变频涡旋压缩机交流电机转速改变的方法

变频涡旋压缩机交流电机转速改变的方法
交流电机的转速特性:

n=60f(1-s)/p

式中：n为电机转速，f为交流电频率，s为转差率，p为磁极对数。由公式可知转速的改变可以通过改变P、s、f来实现。

1 改变磁极对数

定子磁场的磁极对数取决于定子绕组的结构，要改变p，必须将定子绕组绕制为可以转换成2种磁极对数的特殊形式。通常1套绕组只能换接成2种磁极对数，如在定子上安置2套可变磁极对数的绕组，可以得到4种转速。所以，一般需要特殊设计和制造多速异步电动机的定子绕组，通过改变外部联接的方式来改变磁极对数P，以达到调节转速的目的。这种方法的主要缺点为p是有级的，且级数很少；同时由于定子绕组的设计需照顾到2种磁极对数的情形，所以不管工作在哪种情况下，都不可能得到*佳设计，电机效率一也将降低。

2 改变转差率

只要在绕线式电动机的转子电路中接入一个调速电阻R(和起动电阻一样接入)，改变电阻R的大小，就可得到平滑调速。如增大调速电阻R时，转差率s上升，而转速n下降。这种调速方法功率损耗较大，运行效率较低。

虽然可以通过改变p或s来进行调速，但这2种调速方式对转差损耗大，效率低，对电机特性来说都有一定的局限性，所以到目前为止已经很少采用。

3 改变交流电频率

变频调速是通过改变交流电机定子绕组的供电频率f来改变同步转速n₀而实现调速的。如能均匀地改变供电频率f，则交流电机的同步转速n。及交流电机的转速n均可以平滑地改变.在交流异步电动机的诸多调速方法中，变频调速的性能*好，其特点是调速范围大、平滑性好、稳定性好、运行效率高、故障率低，同时有很好的静态和动态特性.又由交流电机的电动势公式可知:外加电压近似地与频率和磁通的乘积成正比，即

U≈E≈C₁fφ

式中:C₁为常数，因此有φ∝E/f≈U/f

若外加电压不变，则磁通φ随频率而改变。如频率f下降，磁通φ会增加，造成磁路饱和，励磁电流增加，功率因数下降，铁心和线圈过热，显然这是不允许的。为此，要在降频的同时还要降压，这就要求频率与电压协调控制。此外，在许多场合，为了保持在调速时，交流电机产生*大转矩不变，也需要维持磁通不变，这也由频率和电压协调控制来实现，故称为可变频率可变电压调速(VVVF)，简称变频调速。现在交流电机的变频调速所达到的指标已经可以和直流电机的调速性能相媲美。目前已有多种系列的通用变频器问世，由于使用方便、可靠性高且经济效益显著的特点，其得到了广泛的应用。近年来变频调速技术发展很快，目前的变频控制器多采用正弦波脉宽调制(SPWM)，其原理如图1所示。它主要由整流器、中间电路、逆变器和控制电路组成。整流器先将频率f为5o Hz的三相交流电变换为直流电，经过中间电路，再由逆变器变换为频率f₁可调、电压有效值U₁也可调的三相交流电，供给三相异步电动机。控制电路将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接受来自这些部分的信号。由此可使交流电机实现无级调速，并具有较好的机械特性。

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