異步電動機的頻率調節

目前，異步電動機的電驅動器的旋轉角速度的頻率控制被廣泛使用，因為它允許在很寬的範圍內平滑地改變高於和低於標稱值的轉子旋轉速度。

變頻器是現代高科技設備，具有廣泛的調節範圍，具有用於控制異步電機的廣泛功能集。最高的質量和可靠性使它們可以在各個行業中使用，以控制泵、風扇、傳送帶等的驅動器。

頻率轉換器

電源電壓的變頻器分為單相和三相，但按設計分為旋轉電機和靜止電機。在電機變流器中，可變頻率是通過使用常規或專用電機獲得的。 V 靜態變頻器電源電流頻率的變化是通過使用不運動的電氣元件實現的。

感應電動機的變頻器電路

變頻器輸出信號

單相市電變頻器可為生產設備提供高達7.5千瓦的電力驅動。現代單相變流器設計的一個特點是輸入端只有一相電壓為220V，輸出端有三相電壓值相同，這樣就可以將三相電動機連接成一個設備不使用電容器。

由 380V 三相網絡供電的變頻器的功率範圍為 0.75 至 630 kW。根據功率值，設備採用聚合物組合和金屬外殼生產。

感應電機最流行的控制策略是矢量控制。目前大部分變頻器都是矢量控制，甚至是無傳感器矢量控制（這種趨勢出現在原本是標量控制，沒有連接速度傳感器端子的變頻器）。

根據輸出負載的類型，變頻器根據實現類型細分：

典型負載的機械特性

現代變頻器具有多種功能特性，例如，它們可以手動和自動控制電機的速度和旋轉方向，以及內置電位器在控制面板上。具有從 0 到 800 Hz 調整輸出頻率範圍的能力。

轉換器能夠根據來自外圍傳感器的信號自動控制異步電機，並根據給定的時序算法驅動電驅動器。支持短時掉電自動恢復功能。從遠程控制台執行瞬態控制並防止電動機過載。

西門子變頻器

旋轉角速度與電源電流頻率之間的關係如下式所示

ωo = 2πe1/ p

在恆定電源電壓 U1 和頻率變化的情況下，感應電動機的磁通量發生變化。同時，為了更好地利用磁系，隨著供電頻率的降低，需要按比例降低電壓，否則鋼材中的磁化電流和損耗會明顯增加。

類似地，隨著電源頻率的增加，電壓必須成比例地增加以保持磁通量恆定，否則（在軸扭矩恆定的情況下）這將導致轉子電流增加，電流使其繞組過載並降低最大扭矩。

合理的穩壓規律取決於電阻矩的性質。

在靜態負載的恆定時刻 (Ms = const)，電壓必須與其頻率 U1 / f1 = const 成比例地調節。對於風扇負載的性質，比率採用 U1 / f21 = const 的形式。

負載轉矩與速度 U1 /√f1 = const 成反比。

下圖顯示了帶角速度頻率控制的感應電動機的簡化接線圖和機械特性。

變頻器與異步電動機的連接圖

具有恆定靜阻力矩的負載的特性

風扇額定負載

給風扇充電的NSFeatures

靜負載下的特性扭矩與旋轉角速度成反比

異步電機速度的頻率調節允許您在 20 … 30 到 1 的範圍內改變旋轉角速度。異步電機的速度從主速度調節到幾乎為零。

當供電網絡的頻率發生變化時，異步電動機的轉速上限取決於其機械特性，特別是因為在高於標稱異步電動機的頻率下運行時，其能量特性優於在較低頻率下運行的能量特性。因此，如果在驅動系統中使用齒輪箱，則電機的這種頻率控制不僅必須從標稱點向下執行，而且必須從標稱點向上執行，直到機械強度條件下的最大允許轉速轉子。

當發動機轉速超過護照上標明的轉速時，電源頻率不應超過標稱轉速的1.5-2倍。

頻率法最有希望用於調節鼠籠式轉子感應電動機。這種調節的功率損耗很小，因為它們不會伴隨著增加滑倒…由此產生的機械特性是高度剛性的。