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变频电机的控制原理

变频技术实际是利用电机控制学原理,通过所谓的变频器,对电机进行控制。用于此类控制的电机叫做变频电机。
常见的变频电机包括:三相异步电机、直流无刷电机、交流无刷电机及开关磁阻电机等。
变频电机的控制原理
通常变频电机的控制策略为:基速下恒转矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范围弱磁控制。
基速:由于电机运转时会产生反电动势,而反电动势的大小通常与转速成正比。因此当电机运转到一定速度时,由于反电动势大小与外加电压大小相同,此时的速度称为基速。
恒转矩控制:电机在基速下,进行恒转矩控制。此时电机的反电动势E与电机的转速成正比。又电机的输出功率与电机的转矩及转速乘积成正比,因此此时电机功率与转速成正比。
恒功率控制:当电机超过基速后,通过调节电机励磁电流来使电机的反电动势基本保持恒定,以此提高电机的转速。此时,电机的输出功率基本保持恒定,但电机转矩与转速成反比例下降。
弱磁控制:当电机转速超过一定数值后,励磁电流已经相当小,基本不能再调节,此时进入弱磁控制阶段。
电动机的调速与控制,是工农业各类机械及办公、民生电器设备的基础技术之一。随着电力电子技术、微电子技术的惊人发展,采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式,正在以其卓越的性能和经济性,在调速领域,引导了一场取代传统调速方式的更新换代的变革。它给各行各业带来的福音在于:使机械自动化程度和生产效率大为提高、节约能源、提高产品合格率及产品质量、电源系统容量相应提高、设备小型化、增加舒适性,正以很快的速度取代传统的机械调速和直流调速方案。
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