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很多人在學(xué)習(xí)電機學(xué)知識時都對這個問題感到困惑。 恒功率和恒轉(zhuǎn)矩是在電機變頻調(diào)速時用到的，對于調(diào)壓調(diào)速不適用， 我們的電機基頻是50Hz，頻率往下調(diào)時，電機的扭矩可以保持恒定的， 頻率往上調(diào)整時，電機的功率可以保持恒定，這時扭矩是要減小的， 大約每提高10Hz，扭矩下降20%，基本上到80Hz可以使用，以前都是 調(diào)整到80Hz，現(xiàn)在由于技術(shù)的發(fā)展，可以增加到100Hz。 變頻器使用的是開關(guān)電路來進行通斷進行的一種等效變頻，所以不能升電壓，而只能取0~100%之間的數(shù)值 變頻的基礎(chǔ)在于V/f=常數(shù) 所以當(dāng)f=50或60，這時的功率是額定功率，至于到底是50還是60，這個看所在地的供電頻率，中國是50Hz，美國是60Hz） 有些電機為了獲得更好的低頻效果，可能基礎(chǔ)頻率低于50Hz 小于50時，V按比例增長，處于恒轉(zhuǎn)距 大于50時，不能在維持電流不變的基礎(chǔ)上提升電壓，于是處于恒功率狀態(tài)，由P=UI可知，電流將減小，轉(zhuǎn)矩將下降 我上面提到的第一句話，這是為什么存在恒轉(zhuǎn)矩和恒功率的根本原因，只要這點不變，目前任何方法制造的變頻器都無法超出基頻運行在恒轉(zhuǎn)矩。 電動機為什么能實現(xiàn)調(diào)速，有個公式：n=60f/p,這個是同步電機的公式，針對廣泛采用的異步電機，公式變?yōu)閚=60f(1-S)/p 其中S＝轉(zhuǎn)差率、p＝磁極對數(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，由于這種對應(yīng)關(guān)系，你可以把轉(zhuǎn)速快理解為頻率高，或者反過來。 E＝4.44fNΦ 這個是電機學(xué)基礎(chǔ)公式，其中E＝定子每相電動勢有效值，f＝定子供電頻率，也就是變頻器輸出給它的，N＝電機每相繞線札數(shù)，Φ＝定子磁通 如果理論分析起來，嚴(yán)格講我打的符號不夠標(biāo)準(zhǔn)，因為不知道怎么在論壇實現(xiàn)腳標(biāo)，但是不影響我們討論這個問題。 實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償?shù)脑?，我們現(xiàn)在不討論這個，在這里，E可以簡單理解為變頻器輸出的電壓，也就是v=E。 下面進入正題，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，因為變頻器可以通過改變0～100％的功率使得等式成立。 (2)超過基頻后 如我在第一句所強調(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，出現(xiàn)額定頻率 當(dāng)頻率進一步增大，但是v（或E）不能繼續(xù)滿足這個正比關(guān)系，但是N是不變的，4.44常數(shù)也不會變，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（這個是理論值，實際中需要修正），所以轉(zhuǎn)矩正比于f減小 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 作者：nick小站 |
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