1. 转差频率控制原理
转差频率控制又称 SF 控制,通过控制电动机旋转磁场频率与转子转速频率之差来控制转矩。
异步电动机依靠定子绕组产生的旋转磁场带动转子旋转,转子转速略低于旋转磁场转速,两者之差称为转差 s。旋转磁场频率用 ω1 表示(ω1 与磁场旋转速度成正比),转子转速频率用 ω 表示。理论与实践证明,在转差不大的情况下,只要保持电动机磁通 Φ 不变,异步电动机转矩与转差频率 ωs(ωs=ω1-ω)成正比。
由此可知,转差频率控制有两个要点:①控制时须保持电动机磁通 Φ 不变。磁通 Φ 的大小与定子绕组电流 I 及转差频率 ωs 有关,图4-15 为保持 Φ 恒定的 I、ωs 曲线,表明在 ωs 较大时应增大电流 I、在 ωs 较小时应减小 I;ωs=0 时仅需很小电流 I0 即可保持 Φ 不变。定子电流大小通过改变电压实现,提高电压可增大电流。
图4-15 保持 Φ 恒定的 I、ωs 曲线
②异步电动机转矩与转差频率成正比,调节转差频率即可改变转矩大小,增大转差频率可增大转矩。
2. 转差频率控制的实现
图4-16 为一种转差频率控制实现示意图。运行时,测速装置检测出转子转速频率 ω,与设定频率 ω1 相减,经调节器调节后得到转差频率 ωs;ωs 分两路:一路经恒定磁通处理电路形成控制电压 U,去控制整流电路输出,ωs 较大时升高输出电压以增大定子电流;另一路与 ω 相加得到设定频率 ω1,去控制逆变电路输出与设定频率相同的交流电压。
图4-16 一种转差频率控制实现示意图
3. 转差频率控制的特点
转差频率控制借助测速装置实时检测电动机转速频率,与设定转速频率比较得到转差频率,再据此形成相应的电压与频率控制信号控制主电路。这种闭环控制较之前方式的加减速性能有较大改善,调速精度也明显提高。
但转差频率控制需采用测速装置,且不同电动机特性存在差异,变频器配接不同电动机时需对测速装置参数进行调整,除较麻烦外,还可能因调整偏差引入调速误差,故采用该控制方式的变频器通用性较差。