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（3）改变定子电源频率的人为机械特性
改变定子电源频率f对三相异步电动机机械特性的影响是比较复杂的。一般变频调速采用恒转矩调速，即希望大转矩Tmax保持为恒值。为此，在改变频率f的同时，电源电压U也要做相应的变化，使U/f=常数。这在实质上是使电动机气隙磁通保持不变。在上述条件下，存在n0∝f，Sm∝1/f，TST∝1/f，Tmax不变的关系，即随着频率的降低，理想空载转速n0减小，临界转差率增大，起动转矩增大，而大转矩基本不变。故对于三相异步电动机，改变定子电源频率的人为机械特性性的转矩之比等于二者的电压平方之比。例如，当UA=UN时，TA=Tmax；当UB=0.8UN时，TB=0.64Tmax；当UC=0.5UN时，TC=0.25Tmax。据此，可做出降低电动机电源电压的人为机械特性，操作面板降低电压后电动机的机械特性线性段的斜率增大。
由此可见，异步电动机对电源电压的波动非常敏感。运行时，如果电压降得太多，会大大降低它的过载能力和起动转矩，甚至可能发生带不动负载和无法启动的现象。此外，电网电压下降时，在负载不变的条件下，电动机的转速将下降，转差率S增大，电流增加，会引起电动机发热，甚至烧坏。
（2）定子电路接入电阻或电抗的人为机械特性
在电动机定子电路中外串电阻或电抗后，电动机定子绕组端电压为电源电压减去定子外串电阻或电抗上的压降。因此，定子电路接入电阻或电抗后，定子绕组相电压将降低。这种情况下的人为特性与降低电源电压时的人为特性相似，定转矩TN见式
式中，PN为电动机的额定功率；nN为电动机的额定转速。
在电动机的额定工作点，依据式大转矩Tmax的大小与定子每相绕组上所加的电压U的平方成正比，与转子电阻R2无关，但临界转差率Sm与R2成正比。故若电源电压过低，会使轴上输出转矩明显降低，若小于负载转矩，则会造成电机停转。对于绕线式异步电动机，在转子电路中串接附加电阻会使Sm增大，但不会改变Tmax。
通常，把固有机械特性上的大电磁转矩与额定转矩之比λm=Tmax/TN称为电动机的过载能力系数，用于衡量电动机承受冲击负载的能力。一般，三相异步电动机的λm=1.8～2.2，而供起重机械和冶金机械用的YZ和YZR型绕线式异步电动机的
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4）点d为电动机的起动工作点，此时T=TST，n=0，S=1。TST为电动机的起动转矩，它是衡量电动机运行性能的重要指标之一。如果起动转矩太小，在一定负载下电动机有可能起动不起来。
图2-4 异步电动机的固有机械特性
3）点c为电动机的临界工作点，此时T=Tmax ，n=nm，S=Sm。Tmax为电动机的大转
电流的频率用f表示。当旋转磁场具有一对磁极（p=1）时，旋转磁场旋转的速度为60f（单位：r/min）。当旋转磁场具有两对磁极（p=2）时，旋转磁场旋转速度仅为一对磁极的一半，即（单位：r/min）。依次类推，当旋转磁场具有p对磁极时，转速n0见式
根据式（2-2），当使用标准工业频率（f=50Hz）时，对应于p=1、2、3和4，同步转速分别为3000 r/min、1500 r/min、1000 r/min和750 r/min。
（3）电磁转矩
异步电动机的电磁转矩T是由于具有转子电流I2的转子导体在磁场中受到电磁力F作用而产生的。电磁转矩是三相异步电动机重要的物理量之一，反映了电动机拖动生产机械能力的大小。电磁转矩的大小与转子电流I2以及旋转磁场的每极磁通 Ф 成正比，表达式见式
三相交流异步电动机的工作原理是基于定子旋转磁场和转子电流的相互作用。6
将三相交流异步电动机的三相定子绕组AX、BY和CZ通过接线盒与三相交流电源相连，每一组绕组都由三相交流电源中的一相供电。操作面板三相定子绕组AX、BY和CZ的供电电流分别用iA、iB和iC表示，每相电流的相位角相差120°。
图2-2 三相定子绕组的供电电流
相应地，定子绕组接通三相交流电源后，在定子绕组周围会产生旋转的磁场。应用右手螺旋定则（安培定则），图2-3表示出了相位角在0°、120°和240°三种情况下的旋转磁场的方向。该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流。带感应电流的转子绕组在定子绕组旋转磁场的作用下产生电磁力，从而在电动机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，电动机旋转方向与旋转磁场方向相同。闭电源，然后进行机械制动或通过电路实现制动（例如能耗制动或反接制动）使电动机停下来，而通过变频器控制电动机，则可以实现可控制动。
另外，变频器还有很多的保护功能，如过电流、过电压及过载保护等。
变频器主要应用于工业领域的机械和设备制造，例如：生产工业中的泵和风机应用；离心机、压机、挤出机、升降机、传送带和传输系统中的复杂单电动机驱动；纺织机械、塑料机械、造纸机械以及轧钢设备中的复合驱动系统；用于风电涡轮机控制的精密伺服驱动系统；用于机床、包装机械和印刷机械的高动态伺服系统等。当然，变频器也普遍应用于空调、冰箱及洗衣机等家用电器中。
随着微电子技术、电力电子技术及变频技术的不断发展，变频器逐渐向着主控一体、系统、小型集成及低磁除噪的方向发展。变频器控制精度及动态特性将逐渐趋于完善，有助于实现节省时间、节约成本的目的。
在现今互联网和智能化时代，变频技术将与智能技术和网络技术相结合，为用户提供更为高效、节能、舒适和安全的全新体验。的频率（10～20kHz）以上，从而达到降低电动机噪声的目的。
按照工作原理分类，变频器可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等。V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，是基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能。转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的4基础上，按照异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，从而使电动机具有对应的输出转矩，是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。
按照用途分类，变频器可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
1.5 变频器的优点及异步电动机的速度调节等控制。
图1-4 变频器的主电路
逆变电路中，常用的开关元件有绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、功率场效应晶体管（MOSFET）、大功率晶体管（GTR）及门极关断晶闸管（GTO）等。IGBT 融合了 GTR 与MOSFET的优点，具有容量大，开关频率高（高可达20 kHz）等特点。目前，新型正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器均以IGBT为开关元件，通过参考正弦电压波和载频三角波互相比较，决定主开关的导通时间来实现调压，利用脉冲宽度的改变来得到幅值不同的正弦基波电压。
滤波电路一般由电容C和电阻R组成，其作用是将整流电路输出的脉动直流电变为较为平整的直流电。
逆变电路通常由电力电子全控功率器件VT和功率二极管VD构成，作用是将直流电变换为频率和电压可调的三相交流电。其中全控功率器件在控制电路的控制下交替导通或关断，输出一系列宽度可调和脉冲周期可调的矩形脉冲波形，使输出电压幅值和频率都可调，从而使被控电动机实现节能和调速；而功率二极管构成续流电路，为电动机和变频器之间的能量传递提供通路。
在使用变频器对交流异步电动机进行调速时，先将50Hz工频交流电源接入变频器，由变频器改变电源频率，输出0～50Hz可调频率的工作电源给交流异步电动机，从而改变交流异步电动机的转动速度，操作面板
变频器的品牌众多，在占有率比较高的国外品牌主要有SIEMENS（西门子）、ABB、Yaskawa（安川）、Mitsubishi Electric（三菱电机）、Schneider Electric（施耐德电气）、Emerson（艾默生）、Fuji Electric（富士电机），另外还有中国的台达（DELTA）、汇川、英威腾、安邦信和欧瑞等。变频器实物外观操作面板。
1.2 变频器的基本结构
根据变频器的变换环节，变频器分为交-交变频器和交-直-交变频器。交-交变频器是把频率固定的交流电变换成频率连续可调的交流电，而交-直-交变频器是先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的交流电。由于把直流电逆变成交1流电的环节较易控制，因此在频率的调节范围和改善频率后电动机的特性等方面，交-直-交变频器比交-交变频器具有更大的优势。添加一个常开触点。后点击，使分支线向上闭合。点击后面的横线，单击，打开分支，将右边“基本指令”“定时器操作”在编写程序的过程中，如果对相关指令的用法不太清楚，想具体了解该指令的相关信息及使用方法，可以将鼠标放在该指令上的时间稍长一些，会出现该指令的简单信息，点击相关链接，或者选中该指令，按F1键就可以进入“信息系统”，查看该指令的相关信息。比如，将鼠标放在基本指令下的接通延时定时器TON上稍长一些，出现该指令的简单信息，如下的TON拖放到分支上，会弹出“调用选项”对话框，这是TON的背景数据块，点击“确定”。
