Электрические

51 
частот выше номинальной частоты. Для очень низких частот повышение напряжения применяется для 
компенсации разницы между приложенным напряжением и индуцированной генерируемой 
электродвижущей силы (Dubey, 1989).
Ссылаясь на эквивалентную схему, показанную на рис. 3.11, в которой R
m
игнорируется, ток 
намагничивания I
m
при номинальной скорости может быть выражен как
где E′
r
– это обратная генерируемая электродвижущая сила на номинальной частоте, а L
m
– 
индуктивность намагничивания. Ниже номинальной скорости рабочая частота 
f
может быть нормализована 
как отношение частот 
a
, которое определяется как
Следовательно, соответствующий ток намагничивания может быть выражен как
Ток намагничивания и, следовательно, магнитный поток будут оставаться постоянными, если 
E′
r 
= aE′
r 
rated
, или просто называется постоянной E ∕ f. Следовательно, соответствующие максимальные моменты, как 
во время движения, так и при генерации, остаются постоянными, как
Поскольку измерение обратной генерируемой электродвижущей силы очень сложно, приложенное 
напряжение обычно принимается для аппроксимации обратной генерируемой электродвижущей силы. 
Таким образом, желаемая стратегия с постоянным 
E ∕ f
аппроксимируется стратегией с постоянным 
V ∕ f
для 
большинства рабочих частот, за исключением низких частот для работы на низкой скорости. На низких 
скоростях падение сопротивления статора становится заметным, так что приложенное напряжение больше 
не может быть действительным для аппроксимации обратной генерируемая электродвижущая сила. Таким 
образом, повышающее напряжение обычно требуется, чтобы компенсировать падение импеданса статора 
при работе на низкой скорости с использованием стратегии постоянного 
V ∕ f
.
Выше номинальной скорости прикладываемое напряжение сохраняется на номинальном напряжении 
V
rated
, а рабочая частота увеличивается выше номинальной частоты. Следовательно, максимальный 
крутящий момент уменьшается с увеличением частоты (a > 1) как
Поскольку скольжение небольшое, ток ротора почти совпадает по фазе с обратной генерируемой 
электродвижущей силой. При пренебрежении потерями сопротивления ротора и падением импеданса 
статора выходная мощность равна произведению номинального напряжения и тока ротора. Таким образом, 
при максимально допустимом токе статора этот регулятор переменной частоты обеспечивает работу с 
постоянной мощностью.
Помимо критической скорости, двигатель работает на скольжении для максимального крутящего 
момента. Как ток, так и мощность двигателя могут уменьшаться обратно пропорционально скорости, а 
крутящий момент уменьшается обратно пропорционально квадрату скорости.
Таким образом, характеристики крутящего момента привода асинхронного двигателя с использованием 
управления с переменной частотой показаны на рис. 3.17, а соответствующие возможности крутящего 
момента показаны на рис. 3.18. Можно наблюдать, что есть три рабочих региона. Первая область 
называется областью постоянного крутящего момента, в которой двигатель может выдавать свой 
номинальный крутящий момент для скоростей ниже номинальной скорости (обычно называемой базовой 

52 
скоростью ω
b
). Во второй области, называемой областью постоянной мощности, скольжение постепенно 
увеличивается до максимального значения, так что ток статора остается постоянным, и двигатель может 
поддерживать свою номинальную мощность. Когда скорость превышает критическую скорость ω
c
, 
скольжение остается постоянным, в то время как ток статора уменьшается. Таким образом, крутящий 
момент уменьшается с квадратом скорости, так называемой области пониженной мощности.
Следует отметить, что как крутящий момент, так и поток воздушного зазора под управлением с 
переменной частотой являются функциями напряжения и частоты. Этот эффект связывания фактически 
ответственен за вялый отклик. То есть соответствующее управление крутящим моментом недостаточно 
быстрое и точное для применения к высокопроизводительным электромобилям. 

жүктеу/скачать 23,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: