摘要:變頻調速的基本控制方式與基準電壓、基準頻率的關(guān)系, 電機用變頻器調 速時(shí)有兩種情況 -- 基頻 ( 基準頻率 ) 以下調速和基頻以上調速。必須考慮的重要因素是: 盡量保持電機主磁通為額定值不變。 如果磁通過(guò)弱 ( 電壓過(guò)低 ) , 電機鐵心不能得到充分 利用, 電磁轉矩變小, 負載能力下降。
簡(jiǎn)述關(guān)于
變頻電機的頻率和電流之間的關(guān)系
針對這個(gè)問(wèn)題,六安江淮電機有限公司技術(shù)部根據有關(guān)系公式可參照分析:
關(guān)系公式與分析
電機功率: P=1.732 × U × I × cos φ (0.86) ×η( 91% );
電機電流: I=P/1.73 × U × cos φ ( 功率因素 ) ×η(效率) ;I:?電流; P:?功率 W;?U:?電壓
電機轉矩: T=9549 × P/n?; T: 轉矩; P: 功率 KW ; n: 轉速
電機轉速: n=60f/p , p 為電機極對數,例如四級電機的 p=2 ;
當頻率達 50Hz 時(shí),電機達到額定功率,再增加頻率,其功率是不會(huì )再增的,會(huì ) 保持額定功率。
電機轉矩在 50Hz 以下時(shí),是與頻率成正比變化的;當頻率 f 達到 50Hz 時(shí),電 機達到最大輸出功率,即額定功率;如果頻率 f 在 50Hz 以后再繼續增加,則輸出轉 矩與頻率成反比變化,因為它的輸出功率就是那么大了,你還要繼續增加頻率 f ,那么 套入上面的計算式分析,轉矩則明顯會(huì )減小。
轉速的情況和頻率是一樣的,因為電源電壓不變,六安江淮電機有限公司生產(chǎn)的變頻電機其頻率的變化直接反應的結果 就是轉速的同比變化,頻率增,轉速也增,它減另一個(gè)也減。
一、變頻調速的基本控制方式與基準電壓、基準頻率的關(guān)系, 電機用變頻器調 速時(shí)有兩種情況 -- 基頻 ( 基準頻率 ) 以下調速和基頻以上調速。必須考慮的重要因素是: 盡量保持電機主磁通為額定值不變。 如果磁通過(guò)弱 ( 電壓過(guò)低 ) , 電機鐵心不能得到充分 利用, 電磁轉矩變小, 負載能力下降。 如果磁通過(guò)強 ( 電壓過(guò)高 ) , 電機處于過(guò)勵磁狀態(tài), 電機因勵磁電流過(guò)大而嚴重發(fā)熱。
二 、 根據電機原理可知,六安江淮電機有限公司生產(chǎn)的三相異步電機定子每相電動(dòng)勢的有效值: E1=4.44f1N1 Φ m?式中: E1-- 定子每相由氣隙磁通感應的電動(dòng)勢的有效值,V?; f1-- 定子頻率, Hz ; N1 ——定子每相繞組有效匝數 ; Φ m- 每極磁通量 由式中可以看出, Φ m 的值由 E1/f1 決定,但由于 E1 難以直接控制,所以在電動(dòng)勢較高時(shí),可忽略定 子漏阻抗壓降,而用定子相電壓 U1 代替。那么要保證Φ m 不變,只要 U1/f1 始終為 一定值即可。 這是基頻以下調速時(shí)的基本情況, 為恒壓頻比 ( 恒磁通 ) 控制方式, 屬于恒 轉矩調速。
三、 基準頻率 ( 50Hz ) 為恒轉矩調速區的最高頻率, 基準頻率所對應的電壓 (380V) 為即為基準電壓,是恒轉矩調速區的最高電壓,在基頻 (50Hz) 以下調速時(shí),電壓會(huì )隨 頻率而變化,但兩者的比值不變。
四、在基頻以上調速時(shí),頻率從基頻向上可以調至上限頻率值,但是由于電機定 子不能超過(guò)電機額定電壓,因此電壓不再隨頻率變化,而保持基準電壓值不變,這時(shí) 電機主磁通必須隨頻率升高而減弱,轉矩相應減小,功率基本保持不變,屬于恒功率 調速區??梢?jiàn)基準頻率為恒功率調速區的最低頻率,是恒轉矩調速區與恒功率調速區 的轉折點(diǎn),而基準電壓值在整個(gè)恒功率調速區內不再隨頻率變化而改變。
五、變頻電源負載的機械特性與基準電壓,基準頻率的設定合理地使用變頻器,必 須了解所驅動(dòng)負載的機械特性。根據不同的使用目的,負載基本上可分為恒轉矩負載、 恒功率負載以及平方轉矩負載等三類(lèi)。恒轉矩負載其所需轉矩基本不受速度變化的影 響 (T= 定值 ) ,對于該類(lèi)負載,變頻器的整個(gè)工作區最好運行在基頻以下,這時(shí)變頻器 的輸出特性正好能滿(mǎn)足負載的要求。
六、 恒功率負載在轉速越高時(shí), 所需轉矩越小 (T × N= 定值 ) , 對于恒功率負載來(lái)說(shuō), 電機的工作頻率若運行在基頻以上,其所要求的機械特性將與變頻器的輸出特性相吻 合。至于平方轉矩負載,它所要求的轉矩與轉速的平方成正比 (T/N2= 定值 ) ,電機應 運行在基頻以下較為合理。需要注意的是:平方轉矩負載的工作頻率絕不能超過(guò)工頻 即額定頻率 ( 除非變頻器容量大一個(gè)等級 ) 。否則變頻器與電機將嚴重過(guò)載。
補充分析:
一、
六安江淮電機的轉速與頻率成正比關(guān)系,平時(shí)的低電壓時(shí),頻率不變,電機的轉速不 變,那么輸出的功率一定,電壓降低,電流會(huì )上升。當頻率下降時(shí),電機的轉速下降, 那么輸出功率變小,自然電流會(huì )下降(控制在額定電流范圍),從而不會(huì )燒損電機。
二 、為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變?
異步電動(dòng)機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過(guò)電流之間相互作用而產(chǎn)生的, 在 額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過(guò)大,磁回路飽和,嚴重時(shí)將 燒毀電機。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電 壓,使電動(dòng)機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現象的產(chǎn)生。
三、 失速防止功能是什么意思?
如果給定的加速時(shí)間過(guò)短, 變頻器的輸出頻率變化遠遠超過(guò)轉速 (電角頻率) 的變化,變頻器將因流過(guò)過(guò)電流而跳閘,運轉停止,這就叫作失速。為了防止失速使 電機繼續運轉,就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當加速電流過(guò)大時(shí)適當放慢加速 速率。減速時(shí)也是如此。兩者結合起來(lái)就是失速功能。
結論闡述:
一、頻率和電流沒(méi)有直接的關(guān)系,頻率和電壓關(guān)系是高頻高壓,低頻低壓,電流 與負載有直接關(guān)系,負載大,電流就大。
二、對于變頻電機而言,變頻器一般為了保持電機磁通基本一致,頻率低時(shí),電 壓也低,因此電流不一定大。
三、另外變頻器的頻率與電流沒(méi)有直接聯(lián)系,正常運行時(shí),電流主要由負載決定, 負載越大,電流越大。反之就??;
四、頻率與電機轉速有正比關(guān)系,負載轉矩與電流有正比關(guān)系,而頻率和電流沒(méi) 啥關(guān)系。特別是 30Hz 到 50Hz 范圍,電機是恒轉矩特性,如果負載不變,電流的變 化和很小。盡管電機轉速在變化。
終上所述:
一、 當電機使用頻率在 30~50Hz 范圍使用出現電流偏小現象時(shí)說(shuō)明電機負 載率不足而未達到額定負載的緣故;
二、變頻電機在負載運行時(shí)的允許負載電流為電機的額定電流。
三、電流和頻率不是線(xiàn)性關(guān)系,沒(méi)有直接的必然聯(lián)系,因此,無(wú)法確定計算 方法。
六安江淮電機有限公司生產(chǎn)的
YP高壓變頻調速三相異步電動(dòng)機具有高效節能、低噪聲、振動(dòng)小、調速范圍廣、精度高和質(zhì)量可靠、安裝使用及維護方便等優(yōu)點(diǎn)??沈寗?dòng)各種通用機械如壓縮機、通風(fēng)機、水泵、切削機床、運輸機械及其它機械,被廣泛應用于電站、水廠(chǎng)、石化、礦山等各種工礦企業(yè)中作原動(dòng)機用。
關(guān)鍵詞:于變頻電機的頻率
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