关于对风机变频调速 仿真与实验研究

风机变频调速仿真与实验为了验证以上分析，进行了仿真和实验研究。风机变频调速仿真和实验系统由变频器、滤波器、异步电动机及风机负载组成。其中滤波器是为了将变频器输出电压中的高频部分滤掉，使电机的输入电压为正弦波。由于附加损耗无法精确计算，而其相对于铜损耗和铁损耗又较小，因此在仿真模型中将其略去。

　　仿真和实验所用异步电动机的数据为：PN=3kW，UN=380V，IN=6.6A，nN=1450r/min.实验用风机的额定数据为：叶片数量为4，全压394.7kPa，流量为17300m3/h，额定转速为1450r/min。

　　仿真和实验分别计算和测取了从50Hz到25Hz共11组数据，经过曲线拟合，可以得到异步电动机的G=f（U1）曲线、P1=f（U1）曲线、I1=f（U1）曲线以及效率最高时的U1=f（f1）曲线。由于篇幅有限，文中只给出了45Hz和30Hz两个频率下的结果，如图1～3所示。图中各量均以标幺值表示。

　　从仿真和实验结果还可以得到如下规律：1）当频率一定时，电机效率随电压的变化规律是：在（100～80）%fN（fN=50Hz）频段（高频段），电机效率随电压的降低而降低；在80%fN以下频段（低频段），电机效率随电压的降低先升高后降低；2）电机效率最高工况点所对应的电压和频率的关系是：频率越高，效率最高点的压频比越高；3）当频率一定时，输入功率随电压的降低而降低；在任一频率下，效率最高点均不是输入功率最低点；定子电流在高频段随电压的降低而升高，在低频段则随电压的降低先降低后升高。从这些规律可以看出，在调节电机输入电压时，不能简单地从输入功率和定子电流的变化情况判断出电机的效率是否达到最高。

　　通过理论分析、仿真和实验结果分析，可以得出以下结论：1）带风机类负载的电机，在频率和负载一定的情况下，当它满足式（1）时，电动机效率可达到较高。2）在一定频率下，可以通过调节带风机负载异步电动机的输入电压，使其效率达到最高。3）在一定频率下，带风机类负载异步电动机效率的高低与电机输入功率的高低及定子电流的大小无必然的联系，效率最高点不是输入功率最低点。

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