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你知道通用变频器VF控制模式的恒转矩方式吗
- 2019-06-12 -

你知道通用变 频器VF控制模式的恒转矩方式吗?“恒转矩方式”我们经常听到的解释是工频以下恒转矩调速,工频以上恒功率调速。想知道VF控制模式恒转矩方式的具体内容,我们一起随在工控智能制造行业领域有着十几年来自主研发多款系列通用、专用变频器和伺服系统的南京欧陆电气带大家一起来了解下。

在这里我们需要了解下两方面:1电机的实际输出转矩是不是变频器决定的而是负载决定的,2电机能够输出的转矩也不是由变频器决定而是由电机结构决定。我们在讨论转矩的时候能够跳出变频器,从负载和电机方面着手,这样会很清洗不容易搞混淆,尤其是套各种各样的公式,理解起来很负载。

为什么通用变频器V/F控制方式是恒转矩方式,首先我们说下V/F控制方式:

“对于异步电机,为了获取我们所需要的转矩和速度在改变电源频率(调速)的同时,必须还要保证一个量不变,这个就是磁通不变或者说电机的气隙磁通处于高效状态,因为在励磁不足的情况下电动机将难以给出足够的转矩,而在励磁过强时电动机又将出现磁饱和,造成电动机功率因数和效率的下降”

我们看一个公式E=kFφ,E感应电动势、k系数、F频率、φ磁通,为了保持磁通不变,在调速时候就是改变F的同时,也要改变电动势E,这样φ=E/kF保持不变了,这就是变频器V/F控制的出发点或者原理,但是在实际电机调速时候感应电动势E是不能直接测量和控制的,再看下另一个公式,V=E1+E,其中V是电源电压,E1表示定子压降,在E远大于E1时,我们可以认为V≈E,也就是说在感应电动势很大的情况下V/F可以代替E/F控制方式,这里我们暂停下说下恒转矩调速方式。

恒转矩调速是用来表征电动机采用这种调速时的负载能力,并不是指电动机的实际负载。电动机采用恒转矩调速时,如果拖动恒转矩负载运行,并使电动机的额定转矩等于负载转矩,则不论运行在什么转速上,电枢电流都不变,电动机被合理利用,负载的恒转矩要求也得到满足.这种恒转矩调速与恒转矩负载的配合关系称为匹配。

由公式T=kφIa,T电机输出转矩,k系数,φ磁通,Ia电枢电流,意思就是负载转矩等于电机额定转矩时(T=TL),这时候只要保持磁通φ恒定,无论如何调速这时候电机的效率都能达到最高。这就是V/F控制方式是恒转矩调速方式。

这里我们再说下工频以下高速和低速的转矩,从公式V=E1+E,电机在低速运行时感应电动势很小,定子阻抗的压降就不能忽略了,此时E和V就相差很大,导致E/F变小,也就是磁通变小,此时电机输出的转矩就会变小,这时候就需要对转矩进行补偿,方式就是增大电源电压。因此在工频以下高速运转和低速运转尽管的恒转矩方式,但电机输出的转矩还是有差别的,高速运转时电机的输出转矩是大于低速运转的。

因此在使用变频器采用V/F调试时尽量在高频段运行,如果需要低速,应该通过减速机来减速同时提高转矩。并需要了解下空间矢量控制方式,“具有优异的矢量控制性能,实现转矩控制、速度控制的一体化,能满足不同客户多种应用需求”。


注:以上图片由南京欧陆变频器电气厂家提供

 

最后还是那两句话,1电机的实际输出转矩有负载决定;2电机能够输出的转矩由电机结构决定。这个与变频器没有关系,一味地增加变频器功率只是增加了过载的上限,是不能提高转矩的,而且还失去了对电机的保护功能。有两种方案实现低速还要保持高转矩,提高减速机的减速比或者齿轮比(皮带的小轮带大轮)用来提高输出转矩;3换个更大功率的电机而不是变频器。这个就好比汽车上坡,想用2档去上坡上不去怎么办,降档或者换个马力更大的汽车。

对通用变频器VF控制模式的恒转矩方式,通过南京欧陆电气的详细介绍,大家对此有一定了解了吧。购买变频器一定要选择正规的厂家,放心有保障。



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