高压电机常识

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变频电机的控制原理及应用


特别是随着变频器在工业控制(control)领域内日益广泛(extensive)的应用,变频马达的使用也日益广泛起来,可以这样说由于变频电机在变频控制方面较普通电机的优越性,凡是用到变频器的地方我都不难看到变频电机的身影。
变频技术实际是利用电机控制学原理,通过所谓的变频器(Variable-frequency Drive),对电机进行控制,用于此类控制的电机叫做变频电机。
罕见的变频(frequency conversion)马达包括: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。高压电机产生是由于电机功率与电压和电流的乘积成正比,因此低压电机功率增大到一定程度(如300KW/380V)电流受到导线的允许承受能力的限制就难以做大,或成本过高。需要通过提高电压实现大功率输出。
变频电机的控制原理
通常变频(frequency conversion)电机的控制战略(strategy)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:由于电机运转时会发生反电动势,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(control):马达在基速下,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:当电机逾越基速后,通过调节电机励磁电流(Electron flow)来使电机的反电动势基本坚持恒定,以此提高电机的转速。此时,电机的输出功率基本坚持恒定,但电机转矩与转速成反比例下降(descend)。
弱磁控制:当马达转速逾越一定数值后,励磁电流(Electron flow)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(control),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”交流调速方式,正在以其卓越的性能和经济性,调速领域,引导了一场取代激进调速方式的更新换代的革新。给各行各业带来的福音在于:使机械自动化水平和生产效率大为提高、节约能源(说明:向自然界提供能量转化的物质)、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保守的机械调速和直流调速方案。
由于变频电源的特殊性(particularity),以及系统对高速或低速运转、转速动态响应等需求,对作为动力主体的电动机,提出了苛刻的要求,给电动机带来了电磁、结构、绝缘(insulated)各方面新的课题。

高压电机产生是由于电机功率与电压和电流的乘积成正比,因此低压电机功率增大到一定程度(如300KW/380V)电流受到导线的允许承受能力的限制就难以做大,或成本过高。需要通过提高电压实现大功率输出。
变频(frequency conversion)马达的应用
变频调速已经成为主流的调速方案,可广泛应用于各行各业无级变速传动。

  
  
  

  
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