電機旋轉速度(頻率)改變時輸出轉矩會怎樣

時間:2017-02-28 18:59 來源:ob体育竞彩

　1： 工頻電源 ：由電網提供的動力電源（商用電源）

　2： 起動電流 ：當電機開始運轉時，變頻器的輸出電流 變頻器驅動時的起動轉矩和最大轉矩要小於直接用工頻電源驅動 電機在工頻電源供電時起動和加速衝擊很大，而當使用變頻器供電時，這些衝擊就要弱一些。工頻直接起動會產生一個大的起動起動電流。而當使用變頻器時，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機上的，所以電機起動電流和衝擊要小些。

　　通常，電機產生的轉矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。減小的實際數據在有的變頻器手冊中會給出說明。

　　通過使用磁通矢量控製的變頻器，將改善電機低速時轉矩的不足，甚至在低速區電機也可輸出足夠的轉矩。

　　3. 當變頻器調速到大於50Hz頻率時，電機的輸出轉矩將降低。

　　通常的電機是按50Hz電壓設計製造的，其額定轉矩也是在這個電壓範圍內給出的。因此在額定頻率之下的調速稱為恒轉矩調速. (T=Te， P<=Pe)

　　變頻器輸出頻率大於50Hz頻率時，電機產生的轉矩要以和頻率成反比的線性關係下降。變頻器知識彙編

　當電機以大於50Hz頻率速度運行時，電機負載的大小必須要給予考慮，以防止電機輸出轉矩的不足。

　　舉例，電機在100Hz時產生的轉矩大約要降低到50Hz時產生轉矩的1/2。因此在額定頻率之上的調速稱為恒功率調速. (P=Ue*Ie)

　　4. 變頻器50Hz以上的應用情況

　　大家知道， 對一個特定的電機來說， 其額定電壓和額定電流是不變的。 如變頻器和電機額定值都是：15kW/380V/30A，電機可以工作在50Hz以上。

　　當轉速為50Hz時，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A，這時如果增大輸出頻率到60Hz， 變頻器的最大輸出電壓電流還隻能為380V/30A，很顯然輸出功率不變，所以我們稱之為恒功率調速，這時的轉矩情況怎樣呢?

因為P=wT (w：角速度，T：轉矩)，因為P不變，w增加了，所以轉矩會相應減小。

我們還可以再換一個角度來看：電機的定子電壓 U = E + I*R (I為電流，R為電子電阻，E為感應電勢) 可以看出，U，I不變時，E也不變。

　　而E = k*f*X， (k：常數，f：頻率，X：磁通)，所以當f由50-->60Hz時， X會相應減小

　　對於電機來說，T=K*I*X，(K：常數，I：電流，X：磁通)，因此轉矩T會跟著磁通X減小而減小。

　　同時，小於50Hz時，由於I*R很小，所以U/f=E/f不變時，磁通(X)為常數. 轉矩T和電流成正比. 這也就是為什麼通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉矩)能力. 並稱為恒轉矩調速(額定電流不變-->最大轉矩不變)

　　結論：當變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時， 電機的輸出轉矩會減小.

5. 其他和輸出轉矩有關的因素

　　發熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉矩能力。

　　載波頻率： 一般變頻器所標的額定電流都是以最高載波頻率， 最高環境溫度下能保證持續輸出的數值. 降低載波頻率， 電機的電流不會受到影響。但元器件的發熱會減小。

　　環境溫度：就象不會因為檢測到周圍溫度比較低時就增大變頻器保護電流值.

　　海拔高度： 海拔高度增加， 對散熱和絕緣性能都有影響.一般1000m以下可以不考慮. 以上每1000米降容5%就可以了。

6. 矢量控製是怎樣改善電機的輸出轉矩能力的？

　　1： 轉矩提升

　　此功能增加變頻器的輸出電壓（主要是低頻時），以補償定子電阻上電壓降引起的輸出轉矩損失，從而改善電機的輸出轉矩。

　　2：改善電機低速輸出轉矩不足的技術

　　使用"矢量控製"，可以使電機在低速，如(無速度傳感器時)1Hz（對4極電機，其轉速大約為30r/min）時的輸出轉矩可以達到電機在50Hz供電輸出的轉矩（最大約為額定轉矩的150％）。

對於常規的V/F控製，電機的電壓降隨著電機速度的降低而相對增加，這就導致由於勵磁不足，而使電機不能獲得足夠的旋轉力。為了補償這個不足，變頻器中需要通過提高電壓，來補償電機速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個功能叫做"轉矩提升"（*1）。

　　轉矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓，電機轉矩並不能和其電流相對應的提高。 因為電機電流包含電機產生的轉矩分量和其它分量（如勵磁分量）。
　　"矢量控製"把電機的電流值進行分配，從而確定產生轉矩的電機電流分量和其它電流分量（如勵磁分量）的數值。

　　"矢量控製"可以通過對電機端的電壓降的響應，進行優化補償，在不增加電流的情況下，允許電機產出大的轉矩。此功能對改善電機低速時溫升也有效。

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