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變頻電機的恒轉矩調速

時間:2017年07月12日 信息來源:本站原創 點擊:

首先要記住一點,我們出廠設計的電機,都是按照在工頻電壓下(380V,50HZ)的給定下,所得到的額定轉速值,如果我們在實際工況當中,沒有達到380V,比如說只有300V,50HZ,那么這是一個欠壓的情況,肯定是不能達到額定的轉速值,因為按照這個電機的設計,50HZ的頻率下,一定要有380V的電壓來勵磁,如今沒有在額定電壓下,沒有達到應有的磁場強度,磁通偏小,那么肯定會影響速度的,不能因為那個60f/p這個公式來看速度的變化。又比如說在380V的40HZ的輸入的情況下,根據公式E=K*F*Q,E不變,f降低了,那么Q磁通變大了,這是一種過壓的情況,過大的勵磁,磁通在長時間下,會使電機發熱并有可能燒毀的。所以說磁通這個值不能過大,這個值是根據我們電機在設計的時候就決定了其承載磁通能力。我們通常在恒轉矩調速時(50HZ以下),此時的磁通為額定磁通,也稱為滿磁,如果電壓/頻率變大,則會超過這個磁通值,造成電機發熱。

下面說恒轉矩調速和恒功率調速

       恒轉矩調速,就是說讓磁通保持一個不變的值,V/F=Q(磁通)是一個不變的值,為什么叫恒轉矩調速,就是說負載的轉矩是個定值,我們要求電機輸出的轉矩值也是個定值,看公式:T=K*I*Q,如今Q不變,那么電機輸出轉矩就和I成正比,因為Q這個值我們通過銘牌就可以計算出來的V(額定電壓)/50HZ,所以在Q確定且不變的情況下,我們線圈的額定電流(不論有無負載,最大通過電流)確定的情況下,該電機能輸出的最大力矩也就能夠確定(也就能確定電機能帶動多大轉矩的恒負載),所以我們電機的過流能力就體現了電機的過載(轉矩)能力。

       在恒轉矩調速下,我們也只需要通過變頻器向電機輸送經過調制的一定頻率的電壓(這個比是磁通,是個定值),負載的轉矩也是個定值,那么N一定,T一定,輸入的功率P也就定了。如果F增大,轉速N增大,那么功率P也就變大了,因為轉矩T是不會因為速度增大而變大的(這個也叫恒轉矩負載,如傳送帶。恒轉矩負載的特點是負載轉矩與轉速無關,任何轉速下轉矩總保持恒定或基本恒定。應用的場合比如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載)

      還有一點,額定轉速這個值是電機空轉時所得到的值,這個值對于我們的意義來說,在達到額定電壓的情況下,在達到額定功率的情況下,這個值越大,輸出轉矩就越小,這個就是恒功率調速的一個特點。公式T=9550*P/N(額定轉速)。所以在F>50HZ的情況下,(這個時候已經輸出為最大功率了),我們在使N變大的時候,要注意T在變小,要避免T太小而小于負載轉矩引起事故。在恒功率調速時,我們是通過減小磁通來達到減小輸出轉矩從而提高速度的這樣的過程來調速,所以這個也叫弱磁調速。

  

摘錄一:

      恒轉矩負載的特點是負載轉矩與轉速無關,任何轉速下轉矩總保持恒定或基本恒定。應用的場合比如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載。

      恒功率負載的特點是比如機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產線中的卷取機、開卷機等要求的轉矩,大體與轉速成反比,這就是所謂的恒功率負載。負載的恒功率性質應該是就一定的速度變化范圍而言的。當速度很低時,受機械強度的限制,轉矩不可能無限增大,在低速下轉變為恒轉矩性質。

      負載的恒功率區和恒轉矩區對傳動方案的選擇有影響,電動機在恒磁通調速時,最大容許輸出轉矩不變,屬于恒轉矩調速;而在弱磁調速時,最大容許輸出轉矩與速度成反比,屬于恒功率調速。如果電動機的恒轉矩和恒功率調速的范圍與負載的恒轉矩和恒功率范圍相一致時,即所謂"匹配"的情況下,電動機的容量和變頻器的容量均最小。這一點從直流電機特性來理解更容易。

除了上述兩類負載一般還有風機、泵類負載,他的特點是轉矩和速度的2次方成正比。隨著轉速的減小,轉矩按轉速的2次方減小。這種負載所需的功率與速度的3次方成正比。

摘錄二:

      恒功率在負載比較輕的場合為多用,恒轉矩則多用在重負載。

摘錄三:

     恒功率調速是指電機低速時輸出轉矩大,高速時輸出轉矩小,即輸出功率是恒定的;

     恒轉矩調速是指電機高速、低速時輸出轉矩一樣大,即高速時輸出功率大,低速時輸出功率小。

總結四:

     額定負載就是額定功率,帶有額定負載的電機就是說負載的功率達到了電機額定功率,這個時候是恒功率調速。

 

       對于上面所提到的恒轉矩負載來講,我們調速范圍一般就定義在基本頻率以下(一般50HZ)。對50HZ以下的調速,一般是不能達到額定功率的。比如說起重,在達到額定功率后,我們繼續要求速度加大,那么輸出力矩就會下降,那如何加速(因為加速的話要輸出力矩大于負載力矩),所以這個命題是矛盾的。在達到P/T(額定負載)的轉速后,將不能繼續增大轉速了,否則將帶不動負載。這個不同于恒功率負載,恒功率負載是轉速越快,所需的負載轉矩是越小。

       對于恒功率負載來講,他的調速范圍會經歷兩個區間。在低速時,某個頻率以下時,我們可以認為他是恒轉矩調速,因為按照輸出功率恒定來看,速度很低時,電機不可能輸出一個無窮大的轉矩,這個時候我們應該認為負載轉矩應該是一個恒定值,即恒轉矩性質,而輸出功率來說也不會直接就為額定功率。而當頻率加大到某個頻率以上時,輸出為額定功率了,那么那個時候就為恒功率調速了。

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