讲座二变频器功能解析0差压表

讲座(二)变频器功能解析

讲座(二)变频器功能解析 2011年12月09日 来源： 1 变频引出的特殊问题1.1 异步电动机在频率下降后出现的问题异步电动机的输入输出如图1所示。图1 异步电动机的输入和输出(1) 问题的提出(a) 电动机的输入功率众所周知，电动机是将电能转换成机械能的器件。三相交流异步电动机输入的是三相电功率P1:(b) 电动机的输出功率电动机是用来拖动负载旋转的，因此，其输出功率便是轴上的机械功率:式(2)中:P2─电动机输出的机械功率，kW;TM─电动机轴上的转矩，N·m;ｎM─电动机轴上的转速，r/min。(c) 频率下降后出现的问题毫无疑问，频率下降的结果是转速下降。这是因为，异步电动机的转速和频率有关: 式(4)中: ｎ0—同步转速(即旋转磁场的转速), r/min。由式(2)知, 转速下降的结果是:电动机的输出功率下降。然而, 式(1)表明, 电动机的输入功率和频率之间却并无直接关系。如果仔细分析的话，当频率下降时，输入功率将是有增无减的(因为反电动势将减小)。输入不变而输出减少，这似乎有悖于能量守恒的原理，出现了什么问题呢？(2) 异步电动机的能量传递异步电动机的转子是依靠电磁感应(转子绕组切割旋转磁场)而得到能量的，如图2(a)所示。所以，其能量是通过磁场来传递的。传递过程如图2(b)所示, 可归纳如下:图2 异步电动机的能量传递(a) 从输入的电功率P1中扣除定子侧损失(定子绕组的铜损pCu1和定子铁心的铁损pFe1)后，便是通过磁场传递给转子的功率，称为电磁功率，用PM表示: (b) 转子得到的电磁功率PM中扣除转子侧损失(转子绕组的铜损PCu2和转子铁心的铁损PFe2)，便是转子输出的机械功率P2: 显然，频率下降的结果必将导致电磁功率PM的“中部崛起”，这意味着磁通的大量增加。那么，PM是如何增大的呢？(3) 定子侧的等效电路(a) 定子磁通及其在电路中的作用如图3(a)所示，定子磁通可以分为两个部分:图3 定子侧的等效电路·主磁通Φ1　主磁通Φ1是穿过空气隙与转子绕组相链的部分，是把能量传递给转子的部分。它在定子绕组中产生的自感电动势称为反电动势，用E1表示，其有效值的计算如下式: 式(7)表明，反电动势E1与频率fX和主磁通ΦM的乘积成正比:在频率一定的情况下，反电动势的数值直接反映了主磁通的大小。或者说，主磁通ΦM的大小是通过反电动势E1的大小来体现的。·漏磁通Φ0漏磁通Φ0是未穿过空气隙与转子绕组相链的部分，它并不传递能量，它在定子绕组中产生的自感电动势只起电抗的作用，称为漏磁电抗X1，其压降为I1X1。(b) 定子侧的等效电路图3(b)所示即为定子绕组的一相等效电路，其电动势平衡方

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