变频器变频调速后异步电动机机械特性如何?

变频调速原理基于n= 60f1*(1-s)/p，即改变定子供电频率f1，可改变电动机的同步转速n。为保持在调速时电动机的最大转矩Mm不变，要求定子供电电压做相应调节，以维持磁通恒定。根据定子电压U1和定子供电频率f1的不同比例关系，有不同的变频调速方式。图1所示为变频调速时异步电动机的机械特性。

(1)保持U1f1=常数的比例控制方式。该方式下，只要U1和f1成比例地改变，即可维持恒磁通，从而实现变频调速。但低频时，由于定子阻抗相对定子漏抗不能忽略，因此最大转矩Mm随频率降低而减小，启动转矩也将减小。图1中的曲线4和5为低频时的理想曲线，1和2为实际曲线。

(2)保持最大转矩Mm为常数的恒磁通控制方式。该方式下，为使Mm不变，需随f1的降低适当提高U1。

(3)保持恒功率的控制方式。当f1>f1e (定子工频)时，若仍维持U1/f1=常数，势必使U1超过定子额定电压U1e,这是不允许的。因此，当f1>f1e时，定子电压不再升高，而保持U1= U1e，此时可近似视为恒功率调速。图1中的曲线6为f1>f1e时的理想曲线，3 为实际曲线。

当在额定频率f1e以下时，图1中的机械特性曲线7、8、 9中的互相“平行”部分调速范围很宽，可以适应不同大小的负载。

当所调频率过小时，如图1中f1<能力实际变小，只能满足小负载转矩如M3，而不能满足稍大一些的负载转矩如M1、M2。若工艺设备要求低速乃至超低速运行时，由于负载过大电动机满足不了要求，则需对变频器转矩提升功能进行设置，以满足生产工艺对负载的需求。

当所调频率f1高于f1e时，电动机实际的机械特性变差，负载能力降低，如图1曲线6中曲线部分3。此时，变频器由恒转矩工作状态变为恒功率工作状态，如图2所示。

图1异步电动机变频调速时的机械特性

图2恒转矩和恒功率调速时的机械特性

此时，随着频率(转速)的升高，转矩M逐渐下降。但在实际应用中将转速调到额定频率以上的情况很少遇到，有时也不允许。

变频器输出的是同一频率，由于负载转矩的变化(不同)使得电动机的实际转速存在偏差，如图1中M2与M1和M3之间存在着转速偏差⊿n,而且负载变化越大，⊿n越大。当需要设置频率与输出转速绝对一 一对应时 则应将电动机改为同步电动机，电动机实际速度即为n= 60f/p,不必设置速度反馈控制。只要精确地控制电源的频率就能精确地控制转速。