第五章
思考题
5-1 对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大?电动机机械特性越软,调速范围越大吗?
答:对于恒转矩负载,普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0<S<Sm所以调速范围不大。
电动机机械特性越软,调速范围不变,因为Sm不变。
5-2 异步电动机变频调速时,为何要电压协调控制?在整个调速范围内,保持电压恒定是否可行?为何在基频以下时,采用恒压频比控制,而在基频以上保存电压恒定?
答:当异步电动机在基频以下运行时,如果磁通太弱,没有充分利用电动机的铁心,是一种浪费;如果磁通,又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时还会因绕组过热而损坏电动机。由此可见,最好是保持每极磁通量为额定值不变。当频率从额定值向下调节时,必须同时降低Eg使
Eg
4.44NS KN mN 常值,即在基频以下应采用电动势频
S
f1
率比为恒值的控制方式。然而,异步电动机绕组中的电动势是难以直接检测与控制的。当电动势值较高时,可忽略定子电阻和漏感压降,而认为定子相电压Us
Eg。
在整个调速范围内,保持电压恒定是不可行的。
在基频以上调速时,频率从额定值向上升高,受到电动机绝缘耐压和磁路饱和的限制,定子电压不能随之升高,最多只能保持额定电压不变,这将导致磁通与频率成反比地降低,使得异步电动机工作在弱磁状态。
5-3 异步电动机变频调速时,基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式?为什么?所谓恒功率或恒转矩调速方式,是否指输出功率或转矩恒定?若不是,那么恒功率或恒转矩调速究竟是指什么?
答:在基频以下,由于磁通恒定,允许输出转矩也恒定,属于“恒转矩调速”方式;在基频以上,转速升高时磁通减小,允许输出转矩也随之降低,输出功率基本不变,属于“近似的恒功率调速”方式。
5-4基频以下调速可以是恒压频比控制、恒定子磁通、恒气隙磁通和恒转子磁通的控制方式,从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。
答:
恒压频比控制:恒压频比控制最容易实现,它的变频机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能够满足一般的调速要求,低速时需适当提高定子电压,以近似补偿定子阻抗压降。在对于相同的电磁转矩,角频率越大,速降落越大,机械特性越软,与直流电动机弱磁调速相似。在基频以下运行时,采用恒压频比的控制方法具有控制简便的优点,但负载变化时定子压降不同,将导致磁通改变,因此需采用定子电压补偿控制。根据定子电流的大小改变定子