变频调速系统的特性

带变频的永磁调速器的特点与弊端带变频的永磁调速器是在筒式永磁结构上再加碳刷收集电流，通过变频器回馈到电网，环节很多，结构复杂。

而筒式结构，正如上文介绍主要是为了避免盘式专利保护而发明的，带变频的永磁调速器则是在筒式结构上进一步变化导致复杂化。

一般的主流盘式永磁调速器，采用调整导体盘和永磁体的间隙，而改变永磁涡流的强弱来调整转速的，非常简单。

特点分析：1、这种技术很难称之为永磁调速器技术，只能说是筒式永磁调速器+变频的结合。

2、还没有进过市场的验证，在2000KW以上的很难找到成功案例，离产品成熟还有3～5年的验证期。

3、结构环节太多，综合了机械和变频的缺点，没有突出单一的优点。

例如机械产品的优点是寿命长，结构简单可靠，环节少，整体安全性高，但是调节精度不高。

电子的特点是调速精度高，但是寿命短，易出现故障等。

变频的弊端1、应用变频会增加系统的故障点，背离了永磁调速器结构简单的初衷。

2、变频器一但损坏，由于永磁调速器是靠变频器散热的，直接导致永磁调速器热量快速上升，无法有效保护从而导致系统崩溃，出现重大事故。

3、电网回馈会成为败笔，很容易引起谐波，降低功率因素，同时变频器的任何一个部件损坏，永磁调速器由于无法散热从而烧毁。

4、有碳刷结构也会是一个败笔，市场上已经有无碳刷结构的励磁方式，会增加系统的不可靠性，技术落后，且后期运维成本较高。

小结永磁调速技术经过多年发展，其简单可靠、少维护的特性也为越来越多有调速节能需求的工业大功率电机业主所认同，盘式结构用多年的实践业绩验证了其技术成熟性。

而筒式结构或带变频的永磁调速技术还需进一步观察，待其成熟时可尝试改造，但不能盲目上大项目。

电动机知识变频器的六大调速方法1.变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、[1]方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。

本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

变频调速分为基频以下调速和基频以上调速，基频以下调速属于恒转矩调速方式，基频以上调速属于恒功率调速方式。

2.串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。

大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。

根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

变频器调速原理及调速方法3.绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。

变频调速的四象限运行张燕宾1 异步电动机的机械特性1.1 概述电力拖动系统就是电动机带动生产机械运动（大多数为旋转运动）的系统。

进一步说，则是电动机的电磁转矩克服了生产机械的阻转矩，把生产机械带动到一定转速的运行系统。

如图1所示，拖动系统主要由三大部分构成：图1 电力拖动系统的构成(1) 电动机是把电能转换成机械能的装置。

在拖动系统里，起原动机的作用。

(2) 生产机械是拖动系统的工作对象，如鼓风机、水泵、起重机械、机床等。

也是电动机的负载。

(3) 传动机构是把电动机输出的机械能传递给生产机械的装置。

在大多数情况下是一种减速装置，有时也能在一定范围内进行调速。

常见的传动机构如皮带、齿轮、联轴器等。

拖动系统的主要物理量是：(1) 转速n拖动系统的基本工况是由电动机带动生产机械以一定的速度运行。

因此，转速n是拖动系统的工作目的。

本文中，电动机输出轴上的转速用n M表示；生产机械输入轴上的转速用n L表示。

(2) 转矩T对于电动机，这是拖动系统得以转动的原因，是原动力。

由于电动机的转矩是由电流和磁场相互作用而产生的，故称为电磁转矩，用T M表示。

描绘转速n与转矩T之间的关系n=ƒ(T)是至关重要的，称之为机械特性。

在异步电动机内，电磁转矩的大小与电流和磁通量的乘积成正比：T M=K T I1Ф1cosö2 (1) 式中，K T为转矩常数；I1为定子电流；Ф1为每个磁极的磁通量；cosö2为转子电流的功率因数。

作为拖动生产机械的原动转矩，应该是电动机轴上的输出转矩。

是电磁转矩克服了电动机内部的磨擦损失和通风损失的结果。

但由于磨擦损失和通风损失都很小，为了简化分析的过程，常粗略地把异步电动机的电磁转矩直接看作是电动机轴上的输出转矩。

1.2 自然机械特性与速度变化电动机在没有人为地改变其参数时的机械特性，称为自然机械特性。

异步电动机的自然机械特性如图２所示。

其主要特征可由三个点来描述：图2 异步电动机的自然机械特性(1) 理想空载点（N0点）电动机输出轴上的转矩为0（T=0），称为理想空载。

变频器特性与性能变频器（又称变频驱动器）是一种将交流电源转换为可调频率、可调幅度的交流电源装置。

它被广泛应用于工业控制系统中，能够实现精确的速度控制和节能效果。

本文将介绍变频器的特性与性能，从技术角度全面解析其工作原理和优势。

一、变频器的特性1. 高效性能：变频器通过调整输入电源的频率和电压，实现电机的精准控制。

相比传统的启停式控制方法，变频器能够在起动和停止时实现平稳加减速，减小机械部件的磨损，提高设备运行效率。

2. 调速范围广：变频器可以根据实际需求调整电机的转速，满足不同工况下的速度要求。

从低速到高速，变频器能够稳定输出，并保持较高的控制精度。

3. 良好的动态响应性能：变频器对电机的响应速度快，信号传递延迟小。

通过实时监测和调整输出频率，能够实现快速、准确的速度响应，降低运行过程中的波动与振动。

4. 节能环保：变频器通过优化负载的运行状态，按需调整电机的转速，达到精确控制的同时最大程度地节约能源。

节能减排是变频器的重要特性之一，有效降低了设备运行成本和对环境的影响。

二、变频器的性能指标1. 输出电压和频率：变频器通过输出电压和频率来控制电机的转速。

通常情况下，输出电压和频率呈线性关系，通过调整输出频率可以实现电机的加减速和定速运行。

2. 输出当前和转矩：变频器能够根据负载的需求实时调整电机的输出电流和转矩，并保持输出的稳定性。

通过精确的电流控制和参数设定，可以避免电机因负载变化而产生的过载或失速等问题。

3. 控制精度和稳定性：变频器对电机的控制精度是衡量其性能的重要指标。

良好的控制精度可以保证电机在各种工作条件下的稳定性和可靠性，减少因控制误差而引发的故障和停机。

4. 故障诊断和保护功能：变频器具备故障诊断和保护功能，通过实时监测电流、温度、转速等参数，能够及时发现电机或变频器本身的故障，并采取保护措施，减少损坏和维修成本。

5. 通信和网络功能：现代化的变频器通常具备通信和网络功能，可以与上位控制系统进行数据交互和远程监控。

三相异步电动机分类特点以及调速方法三相异步电动机分类：1、从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

不改变同步转速的调速方法有1)绕线式电动机的转子串电阻调速、2)斩波调速、3)串级调速以及应用电磁转差离合器、4)液力偶合器、5)油膜离合器等调速。

不改变同步转速的调速方法在生产机械中广泛使用。

2、改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

3、从调速时的能耗观点来看，有1)高效调速方法与2)低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。

有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。

一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

我们清楚三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的，下面松文机电具体介绍其七种调速方法。

一、变极对数调速方法：这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

特点如下：1、具有较硬的机械特性，稳定性良好；2、无转差损耗，效率高；3、接线简单、控制方便、价格低；4、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

二、变频调速方法：变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。

变频调速技术的特点及其应用案例一、交流变频调速的特点1、减少功耗降低成本纺织厂离不开空调设备。

当空调电机使用变频调速器控制后，降低了功耗，大大节省了用电支出。

《据某公司提供的数据，全年 12台空调机可节电24余万元，空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。

》2、简化了机构提高了性能通过PLC可编程序控制器或工控机的控制，再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。

根据生产工艺曲线控制各机构的运动，进而简化了机构。

比如粗纱机利用交流变频调速，去掉了锥轮变速机构，从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。

而对于细纱机来说，由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮，进而克服了由于成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃顶有冲击的现象，使得细纱卷形状良好。

以便于下一道工序的高速退绕。

同时利用变频调速器控制主电机的变速来控制锭子的转数，使得细纱在大中小纱时转速在变化，以减少纱的断头率。

二、交流变频技术的应用变频器控制的纺织机械所用的交流电机主要分为两类。

1、交流异步电机。

这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺机上。

2、交流变频调速专用异步电机。

主要用于调速精度要求高、调速范围大的机器上。

2.1、用变频器开环控制异步电机调速称为V/F形式( 如四方的E350系列变频器 )。

这种方式电路简单、可靠。

但调速范围在10：1范围以内，调速精度较低2% ~ 5%，并且低速性能不理想。

因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。

2.2、采用无速度传感器矢量控制变频器( 如四方的C320系列变频器 )。

其有优良的低速特性。

电路结构简单，可靠性高。

同时还具有较好的加减速特性、转矩特性以及电流限制特性等。

调速精度可达 0.1%。

调速范围在20：1范围以内。

较适合印染机械的调速等。

2.3、采用带速度反馈的矢量变频控制异步电机，闭环变频调速，又称交流伺服电机。

调速范围可达100：1。

为了提高变频器开关频率，应用功率绝缘栅双极型晶体管（IGBT）取代一般的大功率管（GTR）。