變頻調速原理

　　(一)異步電機變頻調速原理。

　　交流調速伺服馬達是通過改變電定子繞組的供電的頻率來達到調速的目的的，但定子繞組上接入三相交流電時，定子與轉子之間的空氣隙內產生一個旋轉的磁場，它與轉子繞組產生感應電動勢，出現感應電流，此電流與旋轉磁場相互作用，產生電磁轉矩。使電動機轉起來。電機磁場轉速稱為同步轉速，用n0表示：

　　式中：f為三相交流電源頻率，一般是50Hz；

　　為磁極對數。當p=1時，n0=3000r/min；p=2時，n0=1500r/min。

　　由上式可知磁極對數p越多，東元變頻器轉速n0就越慢，轉子的實際轉速n比磁場的同步轉速n0要慢一點，所以稱為異步電動機，這個差別用轉差率表示：

　　在加上電源轉子尚未轉動瞬間，n=0，這時s=1；啟動後的極端情況n=n0，則s=0，即在0～1之間變化，一般異步電動機在額定負載下的 s=1%～6%。對於成品電機，其極對數已經確定，轉差率的變化不大，則電機的轉速與電源頻率成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機的同步轉速，進而達到異步電機調速的目的。

　　(二)電動機變頻調速方案

　　從經濟角度來講，煤礦的大容量風機、泵類負載采用高壓變頻調速合理性很強，可以在節能過程中逐漸收回成本。大功率的異步電動機，現有的變頻器系統有兩種調速方式：變頻器“高――高”，“高――低――高”。

　　1。高――低――高變頻調速系統

　　采用兩級變壓的方式。先降壓，經過降壓變頻器，再升壓，該模式對電力電子器件的要求降低。

　　2。高――高變頻調速系統

　　采用多個功率單元模塊串聯，直接高壓變頻轉換。這種方式節省了升壓、降壓變的投資及帶來的損耗，提高了效率。采用高壓變頻器的大容量電動機系統一般都采用高――高模式。該調速系統由於采用了橋式整流電路，在整個調速系統中功率因數較高，不需要裝設功率因數補償裝置，又因為高――高變頻調速系統采用多重化脈衝可程式控制器控制，通過模塊輸出串聯疊加消除高次諧波的影響。

　　高――高變頻調速系統改善了系統的動態特性，變頻器中逆變器的輸出頻率和電壓，都在逆變器內控制和調節，因此調節速度快，調節過程中頻率和電壓配合好，動態性能好。此外，高-高變頻調速系統有很好的對負載供電波形安川變頻器。變頻器的逆變器輸出電壓和電流波形接近正弦波，從而降低了由於矩形波供電引起的轉矩降低問題，從而改善了電動機的運行特性。

　　綜上所述，高――高調速系統比高――低――高調速有著明顯的優勢，由於高――高調速系統是針對高――低――高調速系統缺陷研制的新一代安川伺服馬達調速系統，所以該調速系統是以後的發展趨勢。