变频器的频率和电压的关系

变频器中电压与频率的关系注：以下内容是摘录自己总结的，不打算冒犯原作，只是相互学习总结：在中国，基频是50HZ在基频以下的调速中，频率越低，电压越小，转矩不变，功率越小。 电压与频率成正比基频以上的调速为恒功率调速：频率越高，电压不变，转矩减少，功率不变。1 .频率和电压成比例变化的原因异步电动机的转矩是通过电动机的磁通量和转子内流动的电流之间的相互作用产生的，在额定频率下电压一定，只降低频率时，磁通量过大，磁路饱和，严重的情况下会烧坏电动机。 因此，在使频率和电压成比例地变化、使频率变化的同时控制逆变器的输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁通和磁饱和现象的产生。 该控制方式多用于鼓风机、泵类节能型变频器。2 .磁通量与转矩的关系尽量保持电动机的主磁通量为额定值。 磁力弱(电压低)时，无法充分利用电动机铁心，电磁转矩变小，负载能力下降。 磁通强(电压过高)时，电机进入过励磁状态，励磁电流过大，电机发热过大。3 .变频器使用的原因当频率下降时，电压完全成比例地下降，交流阻抗变小，直流电阻不变化，低速产生的地转矩有减少的倾向。 因此，在低频时施加V/f，提高输出电压，得到一定的起动转矩，这种补偿增强了起动。 可通过各种方法实现，但有自动执行的方法、选择V/f模式的方法、调整卷的方法等4 .频率比的设定电机电压频率比电机的额定电压与额定频率之比为了保证变频器的正常动作，必须考虑电机的频率比，也必须考虑负载的机械特性。在一般的调速应用中，通常的异步电动机将基准电压和基准频率设定为出厂时的值(基准电压380V、基准频率50Hz )，并满足使用要求。 但是，在某些行业使用的比较特殊的电动机中，必须根据实际情况重新设定基准电压和基准频率的参数。5 .变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关系根据电动机原理，三相异步电动机的定子的各相电动势的有效值： E1=4.44f1N1m式： E1-定子的各相因气隙磁通而感应的电动势的有效值，v； f1-定子频率、Hz； 由式可知，N1定子的各相绕组的每个有效圈数m-1极的磁通量由E1/f1决定，但是E1难以直接控制，因此在电动势高的情况下，可以忽略定子泄漏阻抗电压降而置换为定子相电压U1。 为了确保m不变，只要U1/f1总是恒定的值即可。基频降低时速时，采用恒压频率比(恒磁通)控制方式，属于恒转矩调速。 基准频率是恒定转矩调速区的最高频率，与基准频率对应的电压是基准电压，当恒定转矩调速区的最高电压调速到基本频率以下时，电压根据频率而变化，但两者之比不变化，功率增大。在基频以上的调速中，频率可以从基频调整为上限频率值，但由于电动机的定子不能超过电动机的额定电压，因此电压不随频率变化，基准电压值不变化。 在这种情况下，电动机主磁通必须随着频率的增加而减弱，转矩相应地减小，电力几乎不变，属于恒定电力调速区。基准频率是恒功率调速区的最低频率，是恒转矩调速区和恒功率调速区的转折点，但基准电压值在整个恒功率调速区内不会因频率的变化而变化。6 .负荷分类负载基本上分为恒定扭矩负载、恒定功率负载以及平方扭矩负载三种。对于恒定扭矩负载，其所需扭矩几乎不受速度变化的影响(T=一定值)，但是，在这样的负载下，优选逆变器的整个工作区域在基频以下运转。 在这种情况下，逆变器的输出特性能够满足负载的要求。恒定功率负载的转速越高，所需转矩越小(TN=一定值)，在恒定功率负载下，如果电机的动作频率在基频以上动作，则需要符合变频器输出特性的机械特性。关于平方扭矩负载，所要求的扭矩与转速的平方成比例(T/N2=一定)，电动机在基频以下运转是合理的。 需要注意的是，平方转矩负载的动作频率不得超过商用频率(变频器容量大1级时除外)。 变频器和电机变得过载。实例例1 :一台化学纤维纺丝计量泵电机型号为FTY-550-6，为550W6极三相永磁同步电机。 铭牌参数为动作电压： 62.5-125-475V。 工作频率： 25-50-190HZ，电机功率： 275-550-2090W，转速： 500-1000-3800R/min，电流：4A。 其动作范围较广，铭牌参数与通常的异步电机不同，左侧的数值为电机正常动作时(不失步时)的下限，右侧的数值为电机正常动作时的最大值，中间值为额定值(50HZ )。 该电机的电压频率比为125V/50HZ=2.5，使用了三垦-i1hf1.5k逆变器。 如果仅通过电动机参数进行设定，则电动机的额定电压和额定频率值是逆变器的基准电压和基准频率值，基准电压(代码CD005 )被设定为125V，基准频率(CD006 )被设定为50HZ (出厂值)，在电动机以基本频率以下进行动作的情况下，电动机驱动计量泵成为问题计量泵是恒定转矩负载，在计量泵要求高转速(例如90HZ )的情况下，频率可以调整到90HZ，但此时电动机的工作电压为125V，实际的电压比为125/90HZ=1.39，如图2a所示，电磁转矩变小，供给负载所需的转矩正确的设定为CD005=475V，CD006=190HZ，这里的基准电压为475V，但因为逆变器不具有升压功能，实际的输出电压由输入电压的最大值决定，所以该设定对于增大V/F模式的斜率是有效的，没有达到475V。 CD005=380V、CD006=152HZ、变频器的频率比为380V/152HZ=2.5不变，电机在所有动作段均在恒转矩调速范围内，满足负载特性的要求。例2 :纺织用三相异步调速马达、额定功率60W、额定电压110V、额定频率50HZ、调速范围40-110HZ、额定电流0。 34A、4极，因此该电机的频率比为110V/50HZ=2。 二。 所述驱动负载具有恒定的功率特性。 驱动变频器的准备是富士FRN1。 驱动5G11S-4CX台电机)，但该变频器的基准电压(富士变频器额定电压)最低只能设定为320V。 根据电机的电压频率比，电机在50HZ下工作的电压为110V，保证电机正常工作。 但是，该负载动作转速的调节范围宽，如果要求以110HZ运转，则电动机电压达到242V，如图3A所示，可以预想到成为额定电压的倍以上的结果。 在110HZ下将电机动作电压设定为110V时，额定电压为320V (最低值)，基准频率为320HZ时，电机在110HZ下动作时，电压正好为电机额定电压。 但是，由于此时的逆变器的电压频率比为320V/320HZ=1，所以显然，在电动机以40HZ运转的情况下，该电压只不过是40V，没有充分的电力驱动负荷。 因此，这种类型的富士