变频器中的频率、电压、转速、电流、功率的关系

之袁州冬雪创作
步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而发生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那末磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机.因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时节制变频器输出电压,使电动机的磁通坚持一定,防止弱磁和磁饱和现象的发生.这种节制方式多用于风机、泵类节能型变频器.
频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明.V与f的比例关系是思索了电机特性而预先决议的,通常在节制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘停止选择.
频率下降时完全成比例地降低电压,那末由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下发生地转矩有减小的倾向.因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种抵偿称增强起动.可以采取各种方法实现,有自动停止的方法、选择V/f形式或调整电位器等方法.
一、引言 随着变频调速技术的发展,变频器调速已成为交流调速的主流,在化纤、纺织、钢
铁、机械、造纸等行业得到广泛的应用.由于通用变频器一般采取V/f节制,即变压变频(VVVF)方式调速,因此,变频器在使用前正确地设定其压频比,对包管变频器的正常工作至关重要.变频器的压频比由变频器的基准电压与基准频率两项功能参数的比值决议,即基准电压/基准频率=压频比. 基准电压与基准频率参数的设定,不但与电动机的额定电压与额定频率有关(电机的压频比为电机的额定电压与额定频率之比),而且还必须思索负载的机械特性.对于普通异步电机在一般调速应用时,其基准电压与基准频率按出厂值设定(基准电压380V,基准频率50Hz),即知足使用要求.但对于某些行业使用的较特殊的电机,就必须根据实际情况重新设定基准电压与基准频率的参数.由于变频器使用说明书以及有关书籍中没有对这两个参数作详细先容,因此正确的设定该参数对于很多使用者来讲,并不是很容易的事.为此,本文连系变频调速的基本节制方式及负载的机械特性与基准电压、基准频率参数的关系,罗列实例,详细说明基准电压与基准频率参数的设定方法.叠氮化钠
二、变频调速的基本节制方式与基准电压、基准频率的关系 电机用变频器调速时有两种情况--基频(基准频率)以下调速和基频以上调速(见图1).必须思索的重要因素是:尽可能坚持电机主磁通为额定值不变.如果磁通过弱(电压过低),电机铁心不克不及得到充分操纵,电磁转矩变小,负载才能下降.如果磁通过强(电压过高),电机处于过励磁状态,电汉语翻译
机因励磁电流过大而严重发热.根据电机原理可知,三相异步电机定子每相电动势的有效值 : E1=4.44f1N1Φm 式中 :E1--定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值,V ;f1--定子频率,Hz;N1——定子每相绕组有效匝数 ;Φm-每极磁通量 由式中可以看出,Φm的值由E1/f1决议,但由于E1难以直接节制,所以在电动势较高时,可忽略定子漏阻抗压降,而用定子相电压U1代替.那末要包管Φm不变,只要U1/f1始终为一定值即可.这是基频以下调时速的基本情况,为恒压频比(恒磁通)节制方式,属于恒转 矩调速.从图1可以看出,基准频率为恒转矩调速区的最高频率,基准频率所对应的电压为即为基准电压,是恒转矩调速区的最高电压,在基频以下调速时,电压会随频率而变更,但两 者的比值不变. 在基频以上调速时,频率从基频向上可以调至上限频率值,但是由于电机定子不克不及超出 电机额定电压,因此电压不再随频率变更,而坚持基准电压值不变,这时电机主磁通必须随频率升高而减弱,转矩相应减小,功率基本坚持不变,属于恒 功率调速区.由图1可见,基准频率为恒功率调速区的最低频率,是恒转矩调速区与恒功率调速区的转折点,而基准电压值在整个恒功率调速区内不再随频率变更而改变.联想i750
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三、负载的机械特性与基准电压,基准频率的设定 合理地使用变频器,必须懂得所驱动负载的机械特性. 根据分歧的使用目标,负载基本上可分为恒转矩负载、恒功率负载以及平方
培智学校转矩负载等三类.恒转矩负载其所需转矩基本不受速度变更的影响(T=定值),对于该类负载,变频器的整个工作区最好运行在基频以下,这时变频器的输出特性正好能知足负载的要求.恒功率负载在转速越高时,所需转矩越小(T×N=定值),对于恒功率负载来讲,电机的工作频率若运行在基频以上,其所要求的机械特性将与变频器的输出特性相吻合.至于平方转矩负载,它所要求的转矩与转速的平方成正比(T/N2=定值),电机应运行在基频以下较为合理.需要注意的是:平方转矩负载的工作频率毫不克不及超出工频(除非变频器容量大一个等级).否则变频器与电机将严重过载.
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