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浅谈工业平板电脑变频器的工作原理(二)


所属分类:行业资讯???????发布时间:2017-02-07

工业平板电脑变频器的工作原理:
对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的。如变频器和电机额定值都是:15kW/380V/30A,电机可以工作在50Hz以上。当转速为50Hz时,变频器的输出电压为380V,电流为30A,这时如果增大输出频率到60Hz, 变频器的大输出电压电流还只能为380V/30A,很显然输出功率不变,所以大家称之为恒功率调速,这时的转矩情况怎样呢?
因为P=wT (w:角速度,T:转矩),因为P不变,w增加了,所以转矩会相应减小。大家还可以再换一个角度来看:电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流,R为电子电阻,E为感应电势)可以看出,U,I不变时,E也不变。而E = k*f*X, (k:常数,f:频率,X:磁通),所以当f由50-->60Hz时, X会相应减小对于电机来说,T=K*I*X,(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-->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.

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高载波频率, 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:就象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。
矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的?
1: 转矩提升
此功能增加变频器的输出电压(主要是低频时),以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失,从而改善电机的输出转矩。
2:改善电机低速输出转矩不足的技术
使用"矢量控制",可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz(对4电机,其转速大约为30r/min)时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩(大约为额定转矩的150%)。
对于常规的V/F控制,电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加,这就导致由于励磁不足,而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足,变频器中需要通过提高电压,来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做"转矩提升"(*1)。转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量(如励磁分量)。

"矢量控制"把电机的电流值进行分配,从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量(如励磁分量)的数值。"矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应,进行优化补偿,在不增加电流的情况下,允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。

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