上海西门子PLC模块中国一级供应商

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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

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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

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