变频器控制电机转速的方法——施耐德

发布时间:2024-8-30 12:03:23|来源: Schneider/施耐德

1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改动?

  电机旋转速度单位:r/min 每分钟旋转次数,也可表示为rpm.

  例如:2极电机 50Hz 3000 [r/min]

  4极电机 50Hz 1500 [r/min]

  定论:电机的旋转速度同频率成份额

  感应式交流电机(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。因为该极数值不是一个接连的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以一般不适和通过改动该值来调整电机的速度。

  另外,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就能够被自由的操控。

  因而,以操控频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。

  n = 60f/p

  n: 同步速度

  f: 电源频率

  p: 电机极对数

  定论:改动频率和电压是最优的电机操控方法

  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),导致电机或许被烧坏。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,电压却不能够持续添加,最高只能是等于电机的额外电压。

  例如:为了使电机的旋转速度折半,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

                           

  2. 当电机的旋转速度(频率)改动时,其输出转矩会怎样?

  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渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。

  一般,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说明。

  通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满足的转矩。

  3. 当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将下降

  一般的电机是按50Hz电压规划制造的,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)

  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考虑,以避免电机输出转矩的缺乏。

  举例:电机在100Hz时发生的转矩大约要下降到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以上的应用状况

  我们知道,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. 所以我们称之为恒功率调速。

  这时的转矩状况怎样呢? 因为P=wT (w:角速度, T:转矩)。因为P不变, w添加了, 所以转矩会相应减小。

  我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,因为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。这也便是为什么一般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、其他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,从而影响变频器的输出转矩才能。

  载波频率:一般变频器所标的额外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. 下降载波频率,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:海拔高度添加,对散热和绝缘性能都有影响。一般1000m以下能够不考虑. 以上每1000米降容5%就能够了。

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