空压机变频调速的基本原理和公式

2019-05-13

空压机变频调速的基本原理和公式:

空压机变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系,通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。

三相异步电动机的转速公式为:

n=nl (1-s)=60f (l-s)/p……(1)

公式中n电动机转子的实际转速,r/min;

nl——定于旋转磁场的转速,也叫异步电机的同步转速,r/min;
p——磁极对数;

s——电动机的转差率,s=(nl-n) /n;

f——电源的工作频率,Hz。

由转速公式(1)可知,可以通过改变磁极对数p、转差率s和频率f的方法实现对异步电机的调速。设法改变三相交流电动机的供电频率f,就可以十分方便地改变电机的转速n,这比改变极对数p和转差率s两个参数要简单的多。

由异步电机的电势公式E=4.4KN1f1φN1鳇可知,外加电压近似与频率和磁通乘积成正比,即U∝E=C1fφ,其中C1为常数,若外加电压不变,则磁通会随着频率的下降而增加,造成磁路过饱和,励磁电流增加,功率因数下降,铁心和线圈过热,显然,这样会造成电机工作不安全。

此外,在许多场合,为了保持在调速时电机产生的更大转矩不变,需要使得磁通不变,所以人们常常采用频率和电压协调控制来实现,即可变频率、可变电压调速(VVVF),简称空压机变频调速。变额调速系统的关键装置是频率变换器,即变频器,它的作用是提供变频电源。

变频器可分成交~直~交变频器和交~交变频器两大类,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,适用于要求精度高、调速性能较好的场合。

交~直~交空压机变频调速系统的变频部分是由整流器、滤波器和逆变器三部分组成的。整流器的作用是把交变电流转换为直流电,滤波器的作用是把整流后的电压或电流进行滤波。逆变器的作用与整流器的作用相反,它是将恒定的直流电转换为可调电压可调频率的交流电,它是变频器的主要组成部分。

工作时首先将三相交流电经整流器整流为直流电,脉动的直流电经平滑滤波后,在微处理器的调控下,用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电,输出到需要调速的电动机上。由电动机的转速公式可知电机的转速与电源频率成正比,通过变频器可任意改变电源输出频率,从而任意调节电机转速,实现平滑的无级调速。