变频器控制电机转速的方法——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。

变频器控制电机转速的方法——施耐德

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