變頻器控制電機轉速的方法——施耐德

1. 電機的旋轉速度為什么能夠自由地改動？

　　電機旋轉速度單位：r/min 每分鐘旋轉次數，也可表示為rpm.

　　例如：2極電機 50Hz 3000 [r/min]

　　4極電機 50Hz 1500 [r/min]

　　定論：電機的旋轉速度同頻率成份額

　　感應式交流電機（以后簡稱為電機）的旋轉速度近似地確決于電機的極數和頻率。由電機的作業原理決議電機的極數是固定不變的。因為該極數值不是一個接連的數值（為2的倍數，例如極數為2，4，6），所以一般不適和通過改動該值來調整電機的速度。

　　另外，頻率能夠在電機的外面調節后再供給電機，這樣電機的旋轉速度就能夠被自由的操控。

　　因而，以操控頻率為目的的變頻器，是做為電機調速設備的優選設備。

　　n = 60f/p

　　n：同步速度

　　f：電源頻率

　　p：電機極對數

　　定論：改動頻率和電壓是最優的電機操控方法

　　假如僅改動頻率而不改動電壓，頻率下降時會使電機出于過電壓（過勵磁），導致電機或許被燒壞。因而變頻器在改動頻率的一起有必要要一起改動電壓。輸出頻率在額外頻率以上時，電壓卻不能夠持續添加，最高只能是等于電機的額外電壓。

　　例如：為了使電機的旋轉速度折半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改動到25Hz，這時變頻器的輸出電壓就需要從400V改動到約200V

變頻器控制電機轉速的方法——施耐德

　　2. 當電機的旋轉速度（頻率）改動時，其輸出轉矩會怎樣？

　　變頻器驅動時的起動轉矩和最大轉矩要小于直接用工頻電源驅動。

　　電機在工頻電源供電時起動和加速沖擊很大，而當運用變頻器供電時，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動會發生一個大的起動起動電流。而當運用變頻器時，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沖擊要小些。

　　一般，電機發生的轉矩要隨頻率的減?。ㄋ俣认陆担┒鴾p小。減小的實踐數據在有的變頻器手冊中會給出說明。

　　通過運用磁通矢量操控的變頻器，將改進電機低速時轉矩的缺乏，甚至在低速區電機也可輸出滿足的轉矩。

　　3. 當變頻器調速到大于50Hz頻率時，電機的輸出轉矩將下降

　　一般的電機是按50Hz電壓規劃制造的，其額外轉矩也是在這個電壓范圍內給出的。因而在額外頻率之下的調速稱為恒轉矩調速。（T=Te， P）

　　變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時，電機發生的轉矩要以和頻率成反比的線性關系下降。

　　當電機以大于50Hz頻率速度運行時，電機負載的巨細有必要要給予考慮，以避免電機輸出轉矩的缺乏。

　　舉例：電機在100Hz時發生的轉矩大約要下降到50Hz時發生轉矩的1/2。

　　因而在額外頻率之上的調速稱為恒功率調速。（P=Ue*Ie）

　　4. 變頻器50Hz以上的應用狀況

　　我們知道，對一個特定的電機來說，其額外電壓和額外電流是不變的。如變頻器和電機額外值都是：15kW/380V/30A，電機能夠作業在50Hz以上。

　　當轉速為50Hz時，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A。這時假如增大輸出頻率到60Hz，變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A，很顯然輸出功率不變. 所以我們稱之為恒功率調速。

　　這時的轉矩狀況怎樣呢？因為P=wT （w：角速度， T：轉矩）。因為P不變， w添加了，所以轉矩會相應減小。

　　我們還能夠再換一個視點來看：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）能夠看出，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

　　關于電機來說，T=K*I*X（K：常數， I：電流，X：磁通），因而轉矩T會跟著磁通X減小而減小。一起，小于50Hz時，因為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。這也便是為什么一般用變頻器的過流才能來描述其過載（轉矩）才能。并稱為恒轉矩調速（額外電流不變–>最大轉矩不變）

　　定論：當變頻器輸出頻率從50Hz以上添加時，電機的輸出轉矩會減小。

　　5、其他和輸出轉矩有關的要素

　　發熱和散熱才能決議變頻器的輸出電流才能，從而影響變頻器的輸出轉矩才能。

　　載波頻率：一般變頻器所標的額外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. 下降載波頻率，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：海拔高度添加，對散熱和絕緣性能都有影響。一般1000m以下能夠不考慮. 以上每1000米降容5%就能夠了。

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