防爆變頻(pin)器是怎樣控制電機轉速的?

　　1.電機的旋(xuan)轉速度(du)為什(shen)么能夠自由地改變?

　　電機(ji)旋(xuan)轉速(su)度單位：r/min每(mei)分鐘旋(xuan)轉次數，也可表示為(wei)rpm.

　　例如：2極電機50Hz3000[r/min]

　　4極電機50Hz1500[r/min]

　　結論：電機的旋(xuan)轉(zhuan)速度同頻率成(cheng)比例

　　感應式交流電機(ji)(ji)(ji)(ji)(以后簡稱為(wei)電機(ji)(ji)(ji)(ji))的(de)(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉速度近(jin)似地確決于(yu)電機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)數(shu)和頻(pin)率(lv)。由(you)電機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)原理決定電機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)數(shu)是固定不(bu)變的(de)(de)(de)(de)(de)。由(you)于(yu)該極(ji)數(shu)值(zhi)(zhi)不(bu)是一個連(lian)續的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi)(為(wei)2的(de)(de)(de)(de)(de)倍數(shu)，例如極(ji)數(shu)為(wei)2，4，6)，所以一般不(bu)適和通過改變該值(zhi)(zhi)來(lai)調整電機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)速度。

　　另外(wai)，頻(pin)率能夠在(zai)電(dian)(dian)機的外(wai)面調(diao)節后再供給電(dian)(dian)機，這樣(yang)電(dian)(dian)機的旋轉速(su)度就可以被(bei)自由的控制。

　　因此，以控制頻率為目的的防(fang)爆變頻(pin)器(qi)，是做為電機(ji)調(diao)速設備(bei)的you選設備(bei)。

　　n=60f/p

　　n:同步速度

　　f:電源頻率

　　p:電機極對數

　　結(jie)論：改變頻率和電(dian)壓是優的電(dian)機控制(zhi)方法

　　如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時會使電機出于過電壓(過勵磁)，導致電機可能被燒壞。因此防爆變頻器在改(gai)變頻率(lv)的同(tong)(tong)時(shi)(shi)須要同(tong)(tong)時(shi)(shi)改(gai)變電壓。輸出頻率(lv)在額定頻率(lv)以上(shang)時(shi)(shi)，電壓卻不可以繼續增加，高只能是(shi)等于電機的額定電壓。

　　例如：為了使電機的旋轉速度減半，把防爆變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時防爆(bao)變頻(pin)器的輸出電壓就需要(yao)從400V改變到約200V

　　2.當電機的旋轉速度(頻率)改變時(shi)，其輸出(chu)轉矩會怎樣?

　　防爆(bao)變頻器驅動(dong)時的(de)起動(dong)轉矩和大(da)轉矩要小于直接用工頻電源驅動(dong)

　　電機在工頻電源供電時起動和加速沖擊很大，而當使用防爆變頻器供電時，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動會產生一個大的起動起動電流。而當使用防(fang)爆變頻器時，防爆(bao)變(bian)頻(pin)器的(de)輸出電壓和(he)頻(pin)率是逐漸加到(dao)電機上的(de)，所以電機起動電流和(he)沖(chong)擊要小些。

　　通(tong)常，電機產生的(de)轉矩要(yao)隨頻率的(de)減小(xiao)(速度降低)而減小(xiao)。減小(xiao)的(de)實際數據在(zai)有的(de)變(bian)頻器手冊中會給出說明。

　　通過使用磁通矢量控(kong)制的變頻器，將gai善電(dian)機(ji)低速(su)時轉矩的不足(zu)，甚至在低速(su)區電(dian)機(ji)也可輸出足(zu)夠(gou)的轉矩。

　　3.當防爆(bao)變頻器調速到大(da)于50Hz頻率時，電機的(de)輸出轉矩將降(jiang)低

　　通常的(de)電(dian)機是按50Hz電(dian)壓(ya)設計(ji)制造的(de)，其(qi)額定轉(zhuan)矩也是在這個電(dian)壓(ya)范圍內給出(chu)的(de)。因此在額定頻率之下的(de)調速稱為恒轉(zhuan)矩調速.(T=Te,P<=Pe)

　　防爆變(bian)頻(pin)器輸(shu)出頻(pin)率大于50Hz頻(pin)率時，電機產生的(de)轉矩要以(yi)和(he)頻(pin)率成反比(bi)的(de)線(xian)性關系下降。

　　當(dang)電機(ji)以大(da)于50Hz頻率速度運行時，電機(ji)負載的大(da)小須要給(gei)予考慮，以避免電機(ji)輸出轉矩的不足。

　　舉例(li)，電機在100Hz時產生的(de)轉(zhuan)矩大約要降低到(dao)50Hz時產生轉(zhuan)矩的(de)1/2。

　　因此在額定頻率(lv)(lv)之上(shang)的(de)調(diao)速稱為恒功率(lv)(lv)調(diao)速.(P=Ue*Ie)

　　4.防爆變頻器50Hz以上的應用情況(kuang)

　　大家(jia)知道,對一個特定的電(dian)機(ji)來(lai)說,其額定電(dian)壓和額定電(dian)流是不變的。

　　如防(fang)爆(bao)變(bian)頻(pin)器(qi)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,防爆(bao)變頻器的輸出電壓為380V,電流為30A.這時如果zeng大輸出頻率到60Hz,防爆(bao)變頻(pin)器(qi)的大輸(shu)出電(dian)(dian)壓電(dian)(dian)流還(huan)只能(neng)為(wei)380V/30A.很(hen)顯然(ran)輸(shu)出功率(lv)不(bu)變.所以我(wo)們稱之為(wei)恒(heng)功率(lv)調速.

　　這(zhe)時的轉矩情況怎(zen)樣呢?

　　因(yin)為(wei)P=wT(w:角(jiao)速度,T:轉矩(ju)).因(yin)為(wei)P不變,w增(zeng)加了(le),所以(yi)轉矩(ju)會(hui)相應(ying)減(jian)小。

　　我們(men)還可(ke)以再換一個角度來(lai)看:

　　電(dian)(dian)機的(de)定子電(dian)(dian)壓(ya)U=E+I*R(I為電(dian)(dian)流,R為電(dian)(dian)子電(dian)(dian)阻,E為感(gan)應(ying)電(dian)(dian)勢)

　　可(ke)以看出,U,I不(bu)變(bian)時,E也(ye)不(bu)變(bian).

　　而E=k*f*X,(k:常數(shu),f:頻(pin)率,X:磁通),所以當f由50-->60Hz時,X會相(xiang)應(ying)減小(xiao)

　　對于電(dian)機來說(shuo),T=K*I*X,(K:常數,I:電(dian)流(liu),X:磁通(tong)),因此(ci)轉(zhuan)矩(ju)T會(hui)跟(gen)著磁通(tong)X減小(xiao)而減小(xiao).

　　同時,小于50Hz時,由于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.這也就是為什么通常用防爆(bao)變(bian)頻器的過流能力來(lai)描述其(qi)過載(轉(zhuan)矩)能力.并稱為(wei)恒(heng)轉(zhuan)矩調速(額定電(dian)流不(bu)變(bian)-->大(da)轉(zhuan)矩不(bu)變(bian))

　　結論:當防爆變頻(pin)器輸出(chu)頻(pin)率從50Hz以(yi)上增加時,電機的輸出(chu)轉矩會減(jian)小.

　　5.其他和輸出轉(zhuan)矩(ju)有關(guan)的(de)因素

　　發熱和散熱的能力決定防爆變頻器的輸出電流能力，從而影響防爆變(bian)頻器的輸(shu)出轉矩能(neng)力(li)。

　　載波頻率:一般防爆(bao)變(bian)頻器所標的額定電(dian)流都是以高載波頻率,高環境溫度下(xia)能保證持續輸出的數值.降(jiang)低載波頻率,電(dian)機的電(dian)流不會受(shou)到影響(xiang)。但(dan)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zeng大防(fang)爆(bao)變頻器保護電流值.

　　海拔(ba)高度(du):海拔(ba)高度(du)增加,對散熱和絕緣性能都有影響.一(yi)般1000m以(yi)下可以(yi)不考慮(lv).以(yi)上(shang)每1000米降容5%就可以(yi)了.