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变频器和电机的一般知识(2)

时间:2013-02-21 09:41来源:未知 作者:y930712 点击:
变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产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,电机负载的大小必须要给予考虑,

    变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产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,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足。
    举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。
    因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)
  
4. 变频器50Hz以上的应用情况
    大家知道, 对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的.
  如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上
  当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时如果增大输出频率到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. 所以我们称之为恒功率调速.
  这时的转矩情况怎样呢?
  因为P=wT (w:角速度, T:转矩). 因为P不变, w增加了, 所以转矩会相应减小.  
  我们还可以再换一个角度来看:
  电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势)
  可以看出, 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
  对于电机来说, T=K*I*X, (K:常数, I:电流, X:磁通), 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.
  同时, 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. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)
  结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时, 电机的输出转矩会减小.
      
5. 其他和输出转矩有关的因素
  发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力。
  载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率, 最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率, 电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。
  环境温度:就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.
  海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.
  
6. 矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的?
  *1: 转矩提升
  此功能增加变频器的输出电压(主要是低频时),以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失,从而改善电机的输出转矩。  
  $ 改善电机低速输出转矩不足的技术
  使用"矢量控制",可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz(对4极电机,其转速大约为30r/min)时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩(最大约为额定转矩的150%)。 (责任编辑:admin)
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