空壓機變頻調速的基本原理和公式:
空壓機變頻調速技術的基本原理是根據(jù)電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系,通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。
三相異步電動機的轉速公式為:
n=nl (1-s)=60f (l-s)/p……(1)
公式中n電動機轉子的實際轉速,r/min;
nl——定于旋轉磁場的轉速,也叫異步電機的同步轉速,r/min;
p——磁極對數(shù);
s——電動機的轉差率,s=(nl-n) /n;
f——電源的工作頻率,Hz。
由轉速公式(1)可知,可以通過改變磁極對數(shù)p、轉差率s和頻率f的方法實現(xiàn)對異步電機的調速。設法改變三相交流電動機的供電頻率f,就可以十分方便地改變電機的轉速n,這比改變極對數(shù)p和轉差率s兩個參數(shù)要簡單的多。
由異步電機的電勢公式E=4.4KN1f1φN1鰉可知,外加電壓近似與頻率和磁通乘積成正比,即U∝E=C1fφ,其中C1為常數(shù),若外加電壓不變,則磁通會隨著頻率的下降而增加,造成磁路過飽和,勵磁電流增加,功率因數(shù)下降,鐵心和線圈過熱,顯然,這樣會造成電機工作不安全。此外,在許多場合,為了保持在調速時電機產(chǎn)生的更大轉矩不變,需要使得磁通不變,所以人們常常采用頻率和電壓協(xié)調控制來實現(xiàn),即可變頻率、可變電壓調速(VVVF),簡稱空壓機變頻調速。變額調速系統(tǒng)的關鍵裝置是頻率變換器,即變頻器,它的作用是提供變頻電源。變頻器可分成交~直~交變頻器和交~交變頻器兩大類,目前國內大都使用交~直~交變頻器,其特點:效率高,調速過程中沒有附加損耗,應用范圍廣,適用于要求精度高、調速性能較好的場合。
交~直~交空壓機變頻調速系統(tǒng)的變頻部分是由整流器、濾波器和逆變器三部分組成的。整流器的作用是把交變電流轉換為直流電,濾波器的作用是把整流后的電壓或電流進行濾波。逆變器的作用與整流器的作用相反,它是將恒定的直流電轉換為可調電壓可調頻率的交流電,它是變頻器的主要組成部分。工作時首先將三相交流電經(jīng)整流器整流為直流電,脈動的直流電經(jīng)平滑濾波后,在微處理器的調控下,用逆變器將直流電再逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調的三相交流電,輸出到需要調速的電動機上。由電動機的轉速公式可知電機的轉速與電源頻率成正比,通過變頻器可任意改變電源輸出頻率,從而任意調節(jié)電機轉速,實現(xiàn)平滑的無級調速。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期:2011-11-26
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