金華上海西門子S7-200模塊代理商

時間：2023-04-17作者：潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司瀏覽：49

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變頻器工作原理簡介
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成的


1. 電機的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？
1： r/min 

電機旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm. 
例如：
2較電機 50Hz 3000 [r/min] 

4較電機 50Hz 1500 [r/min] 


結(jié)論：電機的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例

本文中所指的電機為感應式交流電機，在工業(yè)中所使用的大部分電機均為此類型電機。感應式交流電機（以后簡稱為電機）的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機的較數(shù)和頻率。由電機的工作原理決定電機的較數(shù)是固定不變的。由于該較數(shù)值不是一個連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如較數(shù)為2，4，6），所以一般不適和通過改變該值來調(diào)整電機的速度。

另外，頻率能夠在電機的外面調(diào)節(jié)后再供給電機，這樣電機的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。

因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。 

   n = 60f/p                                                       

n： 同步速度                                                       

f： 電源頻率                                                   
p： 電機較對數(shù) 

結(jié)論：改變頻率和電壓是優(yōu)的電機控制方法

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。因此變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時，電壓卻不可以繼續(xù)增加，高只能是等于電機的額定電壓。

例如：為了使電機的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V

2、當電機的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時，其輸出轉(zhuǎn)矩會怎樣？

1： 工頻電源 ：由電網(wǎng)提供的動力電源（商用電源） 

2： 起動電流 ：當電機開始運轉(zhuǎn)時，變頻器的輸出電流  變頻器驅(qū)動時的起動轉(zhuǎn)矩和大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動  電機在工頻電源供電時起動和加速沖擊很大，而當使用變頻器供電時，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動會產(chǎn)生一個大的起動起動電流。而當使用變頻器時，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機上的，所以電機起動電流和沖擊要小些。 

通常，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p小。減小的實際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會給出說明。 

通過使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機低速時轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。

3. 當變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時，電機的輸出轉(zhuǎn)矩將降低。

通常的電機是按50Hz電壓設(shè)計制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te， P<=Pe) 

變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。變頻器知識匯編

當電機以大于50Hz頻率速度運行時，電機負載的大小必須要給予考慮，以防止電機輸出轉(zhuǎn)矩的不足。 

舉例，電機在100Hz時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速. (P=Ue*Ie)

4. 變頻器50Hz以上的應用情況

大家知道， 對一個特定的電機來說， 其額定電壓和額定電流是不變的。  如變頻器和電機額定值都是：15kW/380V/30A，電機可以工作在50Hz以上。 

當轉(zhuǎn)速為50Hz時，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A，這時如果增大輸出頻率到60Hz， 變頻器的大輸出電壓電流還只能為380V/30A，很顯然輸出功率不變，所以我們稱之為恒功率調(diào)速，這時的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢? 

 因為P=wT (w：角速度，T：轉(zhuǎn)矩)，因為P不變，w增加了，所以轉(zhuǎn)矩會相應減小。 

 我們還可以再換一個角度來看：電機的定子電壓 U = E + I*R (I為電流，R為電子電阻，E為感應電勢)  可以看出，U，I不變時，E也不變。 

而E = k*f*X， (k：常數(shù)，f：頻率，X：磁通)，所以當f由50-->60Hz時， X會相應減小 

對于電機來說，T=K*I*X，(K：常數(shù)，I：電流，X：磁通)，因此轉(zhuǎn)矩T會跟著磁通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(shù). 轉(zhuǎn)矩T和電流成正比. 這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉(zhuǎn)矩)能力. 并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-->大轉(zhuǎn)矩不變) 

結(jié)論：當變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時， 電機的輸出轉(zhuǎn)矩會減小.

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