這是為什么存在恒轉(zhuǎn)矩和恒功率的根本原因,只要這點(diǎn)不變,目前任何方法制造的變頻器都無(wú)法超出基頻運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩。
下面我對(duì)這點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的解釋?zhuān)寴侵髂苡兴斫?br>電動(dòng)機(jī)為什么能實(shí)現(xiàn)調(diào)速,有個(gè)公式:n=60f/p,這個(gè)是同步電機(jī)的公式,針對(duì)廣泛采用的異步電機(jī),公式變?yōu)閚=60f(1-s)/p
其中s=轉(zhuǎn)差率、p=磁極對(duì)數(shù)、n=轉(zhuǎn)速
可以看出,想調(diào)整n,也就是調(diào)速,可以調(diào)節(jié)3個(gè)參數(shù),既然我們討論的是變頻器,那自然調(diào)節(jié)的主要是f了。
在s、p一定的情況下,轉(zhuǎn)速正比于頻率,由于這種對(duì)應(yīng)關(guān)系,你可以把轉(zhuǎn)速快理解為頻率高,或者反過(guò)來(lái)。
e=4.44fnφ
這個(gè)是電機(jī)學(xué)基礎(chǔ)公式,其中e=定子每相電動(dòng)勢(shì)有效值,f=定子供電頻率,也就是變頻器輸出給它的,n=電機(jī)每相繞線札數(shù),φ=定子磁通
如果理論分析起來(lái),嚴(yán)格講我打的符號(hào)不夠標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)椴恢涝趺丛谡搲瘜?shí)現(xiàn)腳標(biāo),但是不影響我們討論這個(gè)問(wèn)題。
實(shí)際上輸入電壓和定子電壓有差異,而且頻率越低,差異比例越大,這也是變頻器為什么低頻要補(bǔ)償?shù)脑颍覀儸F(xiàn)在不討論這個(gè),在這里,e可以簡(jiǎn)單理解為變頻器輸出的電壓,也就是v=e。
下面進(jìn)入正題,為什么有恒轉(zhuǎn)矩和恒功率
φ正比于定子電流=φ正比于轉(zhuǎn)矩,你怎么說(shuō)都可以,只要理解,轉(zhuǎn)矩大小和磁通的正比關(guān)系,當(dāng)然這是有條件的,這里不予討論,是題外話。
(1)在到達(dá)基頻前
只要保證v/f=恒定,也就是e隨f成正比增大,可以保證φ不變,公式依然可以滿足,這時(shí)處于恒轉(zhuǎn)矩階段
注意:恒轉(zhuǎn)矩不是一條線,而且它以額定功率所處線下所有面積,公式都可以成立,因?yàn)樽冾l器可以通過(guò)改變0~100%的功率使得等式成立。
(2)超過(guò)基頻后
如我在第一句所強(qiáng)調(diào)的,變頻器是不能升壓的,它以工業(yè)供電電壓為限
在額定電壓下,額定功率時(shí),出現(xiàn)額定頻率
當(dāng)頻率進(jìn)一步增大,但是v(或e)不能繼續(xù)滿足這個(gè)正比關(guān)系,但是n是不變的,4.44常數(shù)也不會(huì)變,那么能變的只有φ,為了維持等式,e不變,與φ同側(cè)的f增大,φ就只能減小了,而且與頻率成反比,如上面所提及,φ正比于電流、正比于轉(zhuǎn)矩(這個(gè)是理論值,實(shí)際中需要修正),所以轉(zhuǎn)矩正比于f減小
大家知道功率=轉(zhuǎn)矩×轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速正比于f,現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩反比于f,功率不變,轉(zhuǎn)矩下降
----------------------------------------------------^_^--------------------------------------------------
恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持不變,但對(duì)轉(zhuǎn)速有不同的要求;恒功率調(diào)速是指負(fù)載功率保持不變,但對(duì)轉(zhuǎn)速有不同的要求.這與電機(jī)的額定輸出功率和轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān),只是要用負(fù)載的轉(zhuǎn)矩和功率來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān),任何轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)矩總保持恒定或基本恒定。應(yīng)用的場(chǎng)合比如傳送帶、攪拌機(jī),擠壓機(jī)等摩擦類(lèi)負(fù)載以及吊車(chē)、提升機(jī)等位能負(fù)載。
恒功率負(fù)載的特點(diǎn)是比如機(jī)床主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開(kāi)卷機(jī)等要求的轉(zhuǎn)矩,大體與轉(zhuǎn)速成反比,這就是所謂的恒功率負(fù)載。負(fù)載的恒功率性質(zhì)應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的。當(dāng)速度很低時(shí),受機(jī)械強(qiáng)度的限制,轉(zhuǎn)矩不可能無(wú)限增大,在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。
負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對(duì)傳動(dòng)方案的選擇有影響,電動(dòng)機(jī)在恒磁通調(diào)速時(shí),最大容許輸出轉(zhuǎn)矩不變,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速;而在弱磁調(diào)速時(shí),最大容許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比,屬于恒功率調(diào)速。如果電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負(fù)載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一致時(shí),即所謂匹配的情況下,電動(dòng)機(jī)的容量和變頻器的容量均最小。這一點(diǎn)從直流電機(jī)特性來(lái)理解更容易。
除了上述兩類(lèi)負(fù)載一般還有風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載,他的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩和速度的2次方成正比。隨著轉(zhuǎn)速的減小,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的2次方減小。這種負(fù)載所需的功率與速度的3次方成正比。
三相異步變頻電機(jī),頻率為3~100hz,50hz以下恒轉(zhuǎn)矩工作,50hz以上恒功率工作,額定轉(zhuǎn)矩7 .1n.m,額定功率0.75kw。請(qǐng)問(wèn)10hz時(shí),用轉(zhuǎn)速公式 n=60f(1-s)/p 算出來(lái)的轉(zhuǎn)速是電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速嗎?如果不是,電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速為多少?另 在10hz時(shí),電機(jī)的功率怎么計(jì)算?
如你所說(shuō),n=60f(1-s)/p算出的是電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速,這里的f是10hz。 10hz的電機(jī)功率可以根據(jù)公式t=9.55p/n推算出來(lái),因?yàn)殡姍C(jī)是恒轉(zhuǎn)矩,所以t不變,轉(zhuǎn)速基本降為原來(lái)的五分之一,所以功率也大約降為50hz時(shí)的五分之一。