shahem 发表于 2016-4-15 15:08:07

变频器是电机转速的关键

变频器主要由整流(沟通变直流)、滤波、逆变(直流变沟通)、制动单元、驱动单元、检查单元微处理单元等构成的。
1电机的旋转速度为何能够自在地改动?
电机旋转速度单位:r/min   每分钟旋转次数,也可表示为rpm.
电机同步转速n=60f/p
f为电机频率,p为电机极对数
例如:2极电机 50Hz 同步转速3000
4极电机 50Hz同步转速1500
定论:电机的旋转速度同频率成正比例
感应式沟通电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的作业原理决议电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以通常不适和经过改动该值来调整电机的速度。
别的,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这么电机的旋转速度就能够被自在的操控。
因而,以操控频率为意图的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。
定论:改动频率和电压是最优的电机调速办法
假如仅改动频率而不改动电压,频率下降时会使电机出于过电压(过励磁),致使电机也许被烧坏。因而变频器在改动频率的一起有必要要一起改动电压。输出频率在额外频率以上时,电压却不能够继续添加,最高只能是等于电机的额外电压。
例如:变频器V/F操控时,为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改动到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改动到约200V
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当电机的旋转速度(频率)改动时,
其输出转矩会如何?
变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动
电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大,而当运用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。工频直接起动会发生一个大的起动电流。而当运用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐步加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。
通常,电机发生的转矩要随频率的减小(速度下降)而减小。减小的实践数据在有的变频器手册中会给出阐明。
经过运用磁通矢量操控的变频器,将改进电机低速时转矩的缺乏,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。
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当变频器调速到大于50Hz频率时,
电机的输出转矩将下降
      通常的电机是按50Hz电压规划制作的,其额外转矩也是在这个电压范围内给出的。因而在额外频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe)
变频器输出频率大于50Hz频率时,电机发生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。
当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的巨细有必要要给予思考,以避免电机输出转矩的缺乏。
举例,电机在100Hz时发生的转矩大概要下降到50Hz时发生转矩的1/2。
因而在额外频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)
4变频器50Hz以上的运用状况
咱们知道, 对一个特定的电机来说, 其额外电压和额外电流是不变的。
如变频器和电机额外值都是: 15kW/380V/30A, 电机能够作业在50Hz以上。
当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时假如增大输出频率到60Hz, 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以咱们称之为恒功率调速.
这时的转矩状况如何呢?
由于P=wT (w:角速度, T:转矩). 由于P不变, w添加了, 所以转矩会相应减小。
咱们还能够再换一个视点来看:
电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流, R为电机定子电阻, E为感应电势)
能够看出, U,I不变时, E也不变.
而E = k*f*X, (k:常数, f: 频率, X:磁通), 所以当f由50-->60Hz时, X会相应减小
关于电机来说, T=K*I*X, (K:常数, I:电流, X:磁通), 因而转矩T会跟着磁通X减小而减小.
一起, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为何通常用变频器的过流才能来描述其过载(转矩)才能. 并称为恒转矩调速(额外电流不变-->最大转矩不变)
定论: 当变频器输出频率从50Hz以上添加时, 电机的输出转矩会减小.
5别的和输出转矩有关的要素
发热和散热才能决议变频器的输出电流才能,然后影响变频器的输出转矩才能。
载波频率: 通常变频器所标的额外电流都是以规则的载波频率, 规则的环境温度下能确保继续输出的数值. 下降载波频率, 电机的电流不会受到影响。但变频器的元器件的发热会减小。
海拔高度: 海拔高度添加, 对散热和绝缘功能都有影响.通常1000m以下能够不思考。高度每增高1000米,变频器需降容5%-10%运用。




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