防(fang)爆變頻(pin)器是怎樣控(kong)制電機轉速的?

　　1.電機的(de)旋轉速度為什么能夠自由地改變?

　　電機旋轉(zhuan)速度單位：r/min每分鐘旋轉(zhuan)次數，也可(ke)表示為rpm.

　　例(li)如：2極電機50Hz3000[r/min]

　　4極電機50Hz1500[r/min]

　　結論(lun)：電機的旋轉(zhuan)速度同頻率成比例(li)

　　感應式交流電(dian)機(ji)(以(yi)后簡稱為電(dian)機(ji))的旋(xuan)轉速度近似地確決于電(dian)機(ji)的極數(shu)和頻率。由(you)電(dian)機(ji)的工作(zuo)原(yuan)理決定電(dian)機(ji)的極數(shu)是(shi)固定不(bu)變的。由(you)于該(gai)極數(shu)值(zhi)不(bu)是(shi)一(yi)(yi)個連(lian)續(xu)的數(shu)值(zhi)(為2的倍數(shu)，例(li)如極數(shu)為2，4，6)，所以(yi)一(yi)(yi)般不(bu)適和通過改變該(gai)值(zhi)來調整(zheng)電(dian)機(ji)的速度。

　　另外，頻率能夠在電機(ji)的(de)外面(mian)調節(jie)后再(zai)供給(gei)電機(ji)，這(zhe)樣電機(ji)的(de)旋(xuan)轉速度就可以被自由的(de)控(kong)制。

　　因此，以控制頻率為目的的防爆變頻器(qi)，是做為電(dian)機(ji)調速設備的you選(xuan)設備。

　　n=60f/p

　　n:同步速度

　　f:電源頻率

　　p:電機極對數

　　結論：改變頻率和電壓是優的電機(ji)控(kong)制方法

　　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(bao)變(bian)頻器在(zai)(zai)改(gai)變(bian)頻率的同時(shi)須(xu)要同時(shi)改(gai)變(bian)電(dian)(dian)壓(ya)。輸出頻率在(zai)(zai)額定頻率以上時(shi)，電(dian)(dian)壓(ya)卻(que)不可(ke)以繼續增加，高只(zhi)能是等于電(dian)(dian)機的額定電(dian)(dian)壓(ya)。

　　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(bian)頻器的輸出(chu)電壓就需(xu)要從400V改變(bian)到(dao)約200V

　　2.當電機的旋轉速度(頻率)改變時(shi)，其(qi)輸出轉矩(ju)會怎樣?

　　防(fang)爆變(bian)頻(pin)器驅(qu)動時的起動轉矩和(he)大(da)轉矩要(yao)小于(yu)直接用工頻(pin)電(dian)源(yuan)驅(qu)動

　　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。而當使用防爆變頻器時，防爆(bao)變頻器的(de)輸出電(dian)壓和頻率是逐漸加(jia)到(dao)電(dian)機上的(de)，所以(yi)電(dian)機起動電(dian)流和沖(chong)擊要小些(xie)。

　　通常，電機產生的(de)轉矩要(yao)隨(sui)頻率的(de)減小(速度降(jiang)低)而減小。減小的(de)實際數據在有的(de)變(bian)頻器手冊中會(hui)給出說明。

　　通過使用(yong)磁通矢量控制的(de)變頻器(qi)，將gai善電(dian)機低速時轉矩的(de)不足，甚至在低速區電(dian)機也可輸出足夠(gou)的(de)轉矩。

　　3.當防爆變頻器(qi)調速(su)到大(da)于50Hz頻率時(shi)，電機的(de)輸(shu)出轉矩將降(jiang)低

　　通常的電機(ji)是按50Hz電壓設計(ji)制造的，其額(e)定(ding)轉(zhuan)矩也是在這(zhe)個電壓范圍內給(gei)出的。因此在額(e)定(ding)頻率之(zhi)下的調速稱為恒轉(zhuan)矩調速.(T=Te,P<=Pe)

　　防(fang)爆變頻器輸(shu)出頻率(lv)大(da)于50Hz頻率(lv)時，電機產生的轉矩要(yao)以和頻率(lv)成反(fan)比的線性關系下降。

　　當電機(ji)以大于50Hz頻率速度運行時，電機(ji)負載的(de)大小須(xu)要(yao)給予考慮，以避免電機(ji)輸出轉矩的(de)不足。

　　舉例，電機(ji)在100Hz時(shi)產生(sheng)的轉矩(ju)大約要降低到50Hz時(shi)產生(sheng)轉矩(ju)的1/2。

　　因此在額定頻率(lv)之上的調速稱為恒功率(lv)調速.(P=Ue*Ie)

　　4.防爆(bao)變頻器(qi)50Hz以(yi)上的應用情況(kuang)

　　大(da)家(jia)知道,對(dui)一個特定的電(dian)機(ji)來說,其額(e)定電(dian)壓和額(e)定電(dian)流是不變的。

　　如防爆變頻器(qi)和電機額定(ding)值都是:15kW/380V/30A,電機可以工(gong)作(zuo)在50Hz以上。

　　當轉速為50Hz時,防爆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(fang)爆變(bian)頻器的大輸出電壓電流還(huan)只能(neng)為380V/30A.很顯然輸出功(gong)率不變(bian).所以我們稱之為恒功(gong)率調速.

　　這(zhe)時的(de)轉矩情況怎樣(yang)呢(ni)?

　　因為P=wT(w:角(jiao)速度,T:轉(zhuan)矩).因為P不變(bian),w增加(jia)了,所(suo)以(yi)轉(zhuan)矩會相應(ying)減小。

　　我(wo)們還可以再換一個角度來看:

　　電(dian)機的定(ding)子(zi)電(dian)壓(ya)U=E+I*R(I為電(dian)流(liu),R為電(dian)子(zi)電(dian)阻,E為感應電(dian)勢)

　　可以看出,U,I不變時,E也(ye)不變.

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

　　對于電機(ji)來說,T=K*I*X,(K:常數(shu),I:電流,X:磁(ci)通),因此轉矩T會跟著磁(ci)通X減小而減小.

　　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(qi)的過流(liu)能(neng)力來(lai)描述其過載(zai)(轉矩)能(neng)力.并稱為恒轉矩調速(額(e)定電流(liu)不(bu)變(bian)-->大(da)轉矩不(bu)變(bian))

　　結論:當防爆變頻器(qi)輸出頻率從(cong)50Hz以上增加時,電(dian)機的(de)輸出轉矩(ju)會減小(xiao).

　　5.其他和(he)輸出轉(zhuan)矩有關的因素

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

　　載波頻率:一般防爆變頻器(qi)所標的(de)額定(ding)電流(liu)都是以高(gao)(gao)載(zai)(zai)波頻率,高(gao)(gao)環境(jing)溫(wen)度(du)下能保證(zheng)持續輸出的(de)數值.降低載(zai)(zai)波頻率,電機的(de)電流(liu)不會(hui)受到影響。但元器(qi)件的(de)發熱會(hui)減(jian)小(xiao)。

　　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(hai)(hai)拔高(gao)度(du)(du):海(hai)(hai)拔高(gao)度(du)(du)增加,對散熱和絕緣性能(neng)都有影響.一般1000m以下可以不考慮(lv).以上(shang)每1000米(mi)降容5%就可以了.