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1、变频器的基本原理及特点 变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。常用三相交流异步电动机的结构为图1所示。定子由铁心及绕组构成，转子绕组做成笼型（见图2），俗称鼠笼型电动机。当在定子绕组上接入三相交流电时，在定子与转子之间的空气隙内产生一个旋转磁场，它与转子绕组产生相对运动，使转子绕组产生感应电势，出现感应电流，此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使电动机转动起来。电机磁场的转速称为同步转速，用n表示n=60f/p(r/min) （1）式中：f三相交流电源频率，一般为50hz；p磁极对数。当p=1时，n=3000r/min；p=2时，n=1500r/min。可见磁

2、极对数p越多，转速n越慢。转子的实际转速n比磁场的同步转速n要慢一点，所以称为异步电机，这个差别用转差率s表示：s=n1n）/n1×100%  （2）当加上电源转子尚未转动瞬间，n=0，这时s=1；起动后的极端情况n=n，则s=0，即s在01之间变化。一般异步电机在额定负载下的s=（16）%。综合式（1）和式（2）可以得出n=60f（1s）/p  （3）图1 三相异步电动机结构示意图1机座；2定子铁心；3定子绕组；4转子铁心；5转子绕组图2笼型电动机的转子绕组1铜环；2铜条由式（3）可以看出，对于成品电机，其磁极对数p已经确定，转差率s变化不大，则电机的转速n与电

3、源频率f成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机调速的目的。但是，为了保持在调速时电机的最大转矩不变，必须维持电机的磁通量恒定，因此定子的供电电压也要作相应调节。变频器就是在调整频率（variablefrequency）的同时还要调整电压（variablevoltage），故简称vvvf（装置）。通过电工理论分析可知，转矩与磁通量（最大值）成正比，在转子参数值一定时，转矩与电源电压的平方成正比。变频器的工作原理是把市电（380v、50hz）通过整流器变成平滑直流，然后利用半导体器件（gto、gtr或igbt）组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（spwm）方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速。上述的两次变换可简化为acdcac（交直交）变频方式。图3图3给出国产（深圳华为）变频器的原理图。图中各组成部分名称已经标出，dsp是微机编程器。利用变频器可以根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速或减速，基本保持异步电机固有特性转差率小的特点，具有效率高、范围宽、精度高且能无级变速的优点，这对于水泵，风机等设备是很适用的。我国应用的变频器，国外产品以日本富士、三菱

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