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变频器的U/f控制原理及特性分析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过改变可调电机的转速,频率改变时电机的内部阻抗也会变化。因此,在改变变频器输出频率的同时应控制其输出电压,以保持磁通不变,即进行U/f控制。变频器的Uf特性可在变频器中预先设定,如图9-21所示。图9-20变频器的基本工作原理图9-20变频器的基本工作原理图9-21变频器的U—f特性图9-21变频器的U—f特性图9-22变频器供电时异步电机的特性图9-22变频器供电时异步电机的特性

变频器的U/f控制原理及特性分析

逆变器中采用大功率电子器件(如GTR、IGBT)做主元件主回路的电路,如图9-20(a)所示;由微机CPU控制的基极驱动回路产生基极驱动信号,如图9-20(b)所示;使主元件顺序轮流导通,在A、B、C(输出)端得到矩形波构成的近似正弦波,如图9-20(c)、(d)所示,加到电动机的三相绕组上,其电流为三相近似正弦的交流波。输出的交流电频率取决于主元件基极驱动信号(矩形脉冲波)的频率。主电路中的二极管VD1~VD6构成制动再生能量的反馈回路。

变频器输出电压和频率的控制一般采用脉冲宽度调制(PWM)的逆变方式。通过改变可调电机的转速,频率改变时电机的内部阻抗也会变化。这样,单独改变频率将会造成弱励磁引起的转矩不足和过励磁引起的磁饱和等现象,致使电机的功率因数效率下降。因此,在改变变频器输出频率的同时应控制其输出电压,以保持磁通不变,即进行U/f控制。变频器的Uf特性可在变频器中预先设定,如图9-21所示。

由变频器供电的异步电机机械特性如图9-22(a)所示。它由许多不同电压和不同频率的异步电机的特性构成。

进行U/f控制的电机特性如图9-22b所示。当f为常数时,机械特性较“硬”,与并励直流电机的特性相同,有利于车辆加速;当U为常数时,机械特性较“软”与串励直流电机的特性相同,适合于车辆中高速时负载。

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图9-20 变频器的基本工作原理

图9-21 变频器的U—f特性

图9-22 变频器供电时异步电机的特性

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