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交流電機控制器如何工作?交流電機控制器的工作原理及電路圖?

發(fā)布時間:2023-05-11 17:49:45人氣:

 交流電機的速度由其交流電源的頻率決定,因為其定子線圈中的交流電將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(RMF),該磁場將在轉(zhuǎn)子中電磁感應(yīng)出相反的磁場并產(chǎn)生輸出旋轉(zhuǎn)。還請注意,在異步模型中,存在轉(zhuǎn)差,即輸入頻率與輸出旋轉(zhuǎn)頻率之差。直觀地說,如果某種裝置能控制交流信號的頻率或改變轉(zhuǎn)子與交流頻率之間的轉(zhuǎn)差率,就能實現(xiàn)速度控制。


 這就是交流電機控制器發(fā)揮作用的地方;這些電機驅(qū)動器改變電機的電源頻率,并允許操作者選擇頻率,從而選擇電機的最終速度。這些驅(qū)動器通常被稱為逆變器,變頻驅(qū)動器(VFD)或調(diào)速驅(qū)動器(ASD)。它們通過將交流電流轉(zhuǎn)換成DC電流(稱為整流交流電流)并模擬/仿真它來實現(xiàn)電機交流頻率的速度控制。通過這種方式,整流后的交流電流可以設(shè)置為任何所需的頻率,從而改變電機的有效速度。


 交流電機控制器如何工作?交流電機控制器的工作原理及電路圖?


 交流控制器將輸入的交流頻率轉(zhuǎn)換為模擬交流頻率的直流電流,然后用戶可以設(shè)置該頻率,從而控制電機的速度。這是通過三個主要組件實現(xiàn)的:整流器、逆變器和連接兩者的直流電路。


 整流器直接連接到交流電源,是將交流電流轉(zhuǎn)換或整流為直流電流的組件。連接的直流電路然后存儲此能量(通常通過大功率電容器)供逆變器組件使用。逆變器由外接直流電路供電,將整流后的頻率調(diào)制給電機,有效地改變電機的轉(zhuǎn)速。下圖中通過基本電路圖將此解釋可視化,并顯示了組件之間的頻率傳輸:

20230207140338.png

 大多數(shù)交流電機控制器的基本電路圖。請注意交流電流如何仍然用于為電機供電,但使用交流驅(qū)動器進行速度控制


 還有一些方法可以增加交流電機的轉(zhuǎn)差率,這將改變與交流頻率相關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度,從而控制速度??梢酝ㄟ^改變電機線圈的電阻(可變串聯(lián)電阻,請參閱我們的繞線轉(zhuǎn)子電機文章)或改變線圈的電壓(可變電壓變壓器)來增加滑差;然而,交流驅(qū)動器更為普遍,因為它們更加模塊化,并且經(jīng)過精心設(shè)計,無需在電機繞組中使用電阻器或變阻器等集成組件,即可為用戶提供對其電機的精確數(shù)字控制。

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