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频调速应用技术-【新闻】胶纸机

发布时间:2021-04-20 12:25:25 阅读: 来源:彩涂板厂家

频调速应用技术

孙子兵法说:知己知彼,百战不殆。

在变频调速系统里的“己”,是异步电动机经过变频调速后的特性;“彼”是指负载的特性和工作特点。

5.2 变频本领须有底

5.2.2电机特性三个点

电动机在没有人为地改变其参数时的机械特性,称为自然机械特性。异步电动机的自然机械特性如图5-2所示。

图5-2 电动机的自然机械特性

自然机械特性的主要特征可由三个点来描述:

5.2.2.2理想空载点

电动机输出轴上的转矩为2,称为理想空载。

在理想空载的情况下,电动机的转速可以达到同步转速n2,如图5-2中之N2点所示。所以,理想空载点的坐标是:

5.2.2.2.2起动点

电动机刚接通电源,但转速仍为0时称为起动点,这时的转矩称为起动转矩TS,也叫堵转转矩,如图5-2中之S点所示。因此,起动点的坐标是:

起动转矩TS的大小,说明了电动机带动负载从静止状态逐渐起动起来的能力。通常,异步电动机的起动转矩应大于额定转矩的2.5倍:

TS≥2.5TMN

5.2.2.2.3临界点

异步电动机的机械特性有一个拐点,如图5-2中之K点。在这一点,电动机所能产生的电磁转矩最大,称为临界转矩,用TK表示,K点称为临界点。与此对应的转速称为临界转速nK,相应地,有临界转差ΔnK和临界转差率sK。所以,临界点的坐标是:

临界转矩与额定转矩之比就是异步电动机的过载能力。通常,过载能力应大于2:

TK≥2.2TMN

5.2.2特性意义看两面

5.2.2.2从电动机侧看

如图5-2,转速下降时,转子和旋转磁场之间的转差增大,转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子电流和电磁转矩也都随之增大。

图5-2 从电动机侧看机械特性

所以,机械特性表明:电动机产生的电磁转矩,将因转速的下降而增大。

从根本上说,电动机的机械特性就是根据电动机的上述特点作出的。

5.2.2.2从负载侧看

如图5-3所示。

图5-3 从负载侧看机械特性

负载较轻

当负载较轻,其转矩为TL2时,克服TL2所需的电磁转矩TM2也较小,电动机的转差Δn2将减小,拖动系统的转速较高,为n2,拖动系统工作在Q2点;

负载较重

当负载较重,其转矩增大为TL2时,克服TL2所需的转矩TM2也必须增大,这就要求电动机的转差Δn2也增大,拖动系统的转速将降低,为n2,工作移至Q2点。

所以,从拖动系统的工作特点看,机械特性表明了:负载越重,则拖动系统的转速越低。

5.2.3能力须瞧有效线

5.2.3.2有效转矩线的概念

额定工作点

在额定频率fN下,大家都习惯于有一个额定工作点,如图5-4中曲线①之AN点所示。在这一点,电动机的转矩等于额定转矩TMN。

图5-4 有效工作点

额定转矩TMN的含义是:电动机在额定频率下工作时,允许长时间输出的最大转矩。就是说,如果负载转矩超过了TMN,电动机将处于过载状态。

有效工作点

当工作频率低于额定频率时,如不进行补偿,则临界转矩变小,其机械特性如图5-4中之曲线②。在这种情况下,允许长时间运行的最大转矩也必减小,如曲线②之AX点。与AX点对应的转矩TMEX,称为有效转矩。AX点为有效工作点。

对应于每一个工作频率,都有一条机械特性曲线,就有一个有效工作点和有效转矩。

把所有频率下的有效工作点联接起来,即得到电动机在变频调速过程中的有效转矩线。

kU=kf时的有效转矩线簇

在第一讲中,介绍了异步电动机在满足U/f=const条件时,临界转矩随频率的下降而减小的特点。其机械特性曲线簇如图5-5所示。图中,A2、A2、A3、A4点分别为不同频率下的有效转矩点。将这些点联接起来,便得到有效转矩线TME=f有效转矩线与工作点

有效转矩线是说明电动机允许工作范围的曲线,而不是特性曲线。因此,不能在有效转矩线上决定工作点。

如图5-6所示,说明如下:

图5-6 有效转矩线与工作点

·曲线①是负载的机械特性,设为恒转矩负载,转矩为TL,其大小和拖动系统的调速过程无关。

·图中的曲线②是频率为f2时,电动机的机械特性;图中的曲线②是在频率下降为f2时,电动机的机械特性。

可见,电动机的机械特性

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