当电机的旋转速度(频率)改变时,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,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时,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。
通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。
通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。
当变频器调速到大于50hz频率时,电机的输出转矩将降低
通常的电机是按50hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速。(t=te,p60hz时,x会相应减小
对于电机来说t=kix(k:常数;i:电流;x:磁通),因此转矩t会跟着磁通x减小而减小
同时,小于50hz时,由于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。这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力,并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)
结论:当变频器输出频率从50hz以上增加时,电机的输出转矩会减小
其他和输出转矩有关的因素
发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力。
载波频率:一般变频器所标的额定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,降低载波频率,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:就像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:海拔高度增加,对散热和绝缘性能都有影响。一般1000m以下可以不考虑,以上每1000米降容5%就可以了。
变频器控制电机频率调多少合适?
在上面的整理中,我们已经了解到为什么要用变频器控制电机,也清楚了变频器是如何控制电机的。变频器控制电机,总结起来无外乎这两点:一是变频器控制电机的启动电压,频率;达到平滑启动平滑停止;二是利用变频器调节电机的速度,通过改变频率进行电机的调速。
还有网友提出了一个实际问题:变频器控制普通电机,最低可以调到多少赫兹?目前已经调到60hz,领导还让我继续增加hz数,计划让我调到100hz,有人调到过100hz吗?(类似这种情况,需要考虑哪些因素?)
一起看看网友们怎么说
网友 lpl53:我们在工业洗衣机上,到过200hz,但电流不大。
网友 莫头脑:可以磨床上导轮电机一般都是100―110的…
网友 82252031:电机功率有裕量电流不超情况下,可以,但要注意测量电机轴承温度,异响,振动。我们有一台变频驱动电机长期运行在70-80hz,6极电机随便试,2极电机要谨慎。
网友 fsjnzhouyan:这个要看电机矽钢片的质量了,以前在使用中通常在85hz没有问题,调到90hz很多电机转速就上不去(额定转速都达不到),出现磁饱和了。
网友 zcmy:电机的轴承最好换成高速轴承,另外要试下振动,还有如果负载是风机或水泵类不适用的。
网友 mengx9806:曾经调到1210hz,电机是东元的,变频器是安川a1000系列,运行了两年没得毛病,一直在跑,没出大问题,但是估计出了问题就是不会小问题。
网友 卢学斌:调到过180,短时间运行。
网友 1531214350:曾经修过水洗洗衣机,电机是普通电机,甩干运行150hz。
高雅的雅:普通电机运行频率高于额定频率20%转差率就会增大,频率越高转差率会越大
网友 kdrjl:看来对交流感应电机的基本结构和使用还是了解的太少了。
感应电机,调速的最高转速限制,关键不在变频器,一般的正规变频器,在v/f模式最高运行频率不会低于400hz的,西门子的变频器为例,是600hz;矢量控制,最高运行频率限制是200hz-300hz;伺服控制的最高运行频率会更高。所以楼主想将感应电机调速提高到100hz,在变频器这方面没有悬念和疑问。完全没有技术障碍。
感应电机的机械结构,比如说转子,是鼠笼结构,因此,它的机械强度是由电机设计最高转速有关联的,转速越高,机械离心力就越大,所以,一般的都满足设计的最高转速为准,其机械强度不会无限大。
感应电机的转子轴承,同样有最高转速限制,所以,超值标的高速运行,要了解转子轴承的最高转速极限,只要满足要求,就可使用;
感应电机转子的动平衡调试与整定,制造商也不可能是超过自己的设计参数去调试和验证。动平衡一般都是满足电机出厂所标定的最高转速进行检验。
好了,综上所述,感应电机变频调速,如果超频应用。首先是要与使用的感应电机制造商询问是否可行。或者干脆提出自己的要求,定制电机。以保证最高转速下的可靠性。
另外,如果不通过制造商,自己来解决这些,那么首先是确定电机转子动平衡测试,然后确认轴承的极限转速;超过了要换高速轴承来适应现场需求。另外还要考虑散热问题等等。
最后,根据经验,想运行在100hz以内的感应电机,其功率100kw以内中小功率的感应电机应该相对可以,超过100kw及其以上,最好定制。不要选择常规通用产品。
网友 lvpretend:主要看电机,如果本来就是2极电机,功率也大,就要谨慎些。工业洗衣机算是超速运行比较多的例子,但电机额定转速本来就比较低,6极的多。我见到过的4极电机最多到过120hz。
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