在異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí),一個(gè)重要因素是希望保持每極磁通不變。因?yàn),任何電?dòng)機(jī)中,電磁轉(zhuǎn)矩的大小都與轉(zhuǎn)子電流和磁通的乘積成正比。電動(dòng)機(jī)允許電流的大小要受到發(fā)熱的限制,是不能增大的,如果磁通減小,必將使電磁轉(zhuǎn)矩減小,電動(dòng)機(jī)的帶負(fù)載能力也就減小,所以,磁通不能減;另外,磁通增大,將使電動(dòng)機(jī)的磁路飽和,勵(lì)磁電流急劇增加,導(dǎo)致繞組過分發(fā)熱,功率因數(shù)降低。
根據(jù)電機(jī)學(xué)理論,三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的結(jié)果,其有效值計(jì)算如下
……………………………………………………………………………(式1)
其中:——與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù);
可見,保持不變的準(zhǔn)確方法就是使反電動(dòng)勢(shì)與頻率同步升、降。即滿足
………………………………………………………………………(式2)
上述反電動(dòng)勢(shì)就是定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),之所以稱為反電動(dòng)勢(shì),是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)定子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)與產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電源電壓相反而形成定子回路的主要阻抗。
由于的大小無法從外部加以控制,所以,根據(jù)電源電壓與反電動(dòng)勢(shì)相平衡()的特點(diǎn),作為一種變通手段,保持主磁通不變的方法是:使電壓與頻率同步下降來近似地代替反電動(dòng)勢(shì)與頻率的同步下降,則得:
………………………………………………………………………(式3)
所以,變頻的同時(shí)也必須變壓,這就是VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)。