从基频向上变频调速技术优化方案

在基频以上变频调速时，电源频率f₁大于电动机的额定频率f_N，要保持气隙每极磁通Ф_m不变，定子绕组的电压U₁将高于电动机的额定电压U_N，这是不允许的。因此，从基频向上变频调速，只能保持电压U₁为电动机的额定电压UN不变。这样，随着频率f₁升高，气隙每极磁通Ф₁必然会减小，这是一种降低磁通升速的调速方法，类似于他励直流电动机弱磁升速的情况。

保持U₁=U_N=常数，升频调速时电动机的机械特性如图1-23所示，从图1-23中可以看出，电动机的最大转矩T_max与f²₁成反比减小。这种调速方式可以近似认为属于恒功率调速方式。

异步电动机变频调速的电源是一种能调压的变频装置，近年来多采用晶闸管器件或自关断的功率晶体管器件组成的变频器。变频调速已经在很多领域内获得应用，随着生产技术水平的不断提高，变频调速必将获得更大的发展。

图1-23 保持U₁=U_N为常数的升频调速的机械特性

例1-1 一台笼型三相异步电动机，极数2p=4，额定功率P_N=30kW，额定电压U_N=380V，额定频率f_N=50Hz，额定电流I_N=56.8A，额定转速n_N=1470r/min，拖动T_L=0.8T_N的恒转矩负载，若采用变频调速，保持，试计算将此电动机转速调为900r/min时，变频电源输出的线电压U′₁和频率f′₁各为多少？

解：电动机的同步转速为

电动机在固有机械特性上的额定转差率为

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负载转矩T_L=0.8T_N时，对应的转差率为

于是，T_L=0.8T_N时的转速降为

Δn=sn_s=0.016×1500r/min=24r/min

因为电动机变频调速时的人为机械特性的斜率不变，即转速降落值Δn不变，所以变频以后电动机的同步转速为

n_s′=n′+Δn=900r/min+24r/min=924r/min

若使n′=900r/min，则变频电源输出的频率和线电压分别为