一般我們在使用變頻器時,都是關(guān)心電機(jī)的轉(zhuǎn)速,所以給變頻器的給定值都是對應(yīng)的轉(zhuǎn)速,比如RPM或者HZ。但在有些場合我們對電機(jī)的要求不是轉(zhuǎn)速而是力矩,我們要求電機(jī)必須輸出穩(wěn)定的力矩/轉(zhuǎn)矩,一般以電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的百分比表示。在這種情況下就需要變頻器接收的是力矩給定,此時變頻器的給定不再是速度。比如給定50%,這就表示電機(jī)只輸出額定轉(zhuǎn)矩50%的力矩。。
1、力矩提升的原因
設(shè)置好力矩提升功能很重要。變頻器應(yīng)用最廣泛的是V/F控制模式,當(dāng)電動機(jī)的電源頻率下降時,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也會下降,如果負(fù)載力矩不變,則其輸出功率也是下降的。根據(jù)能量守恒的原理,如果負(fù)載的力矩不變,電流是不能減小的,只有減小電壓來保持輸入與輸出間的能量平衡。設(shè)電動機(jī)輸入的對應(yīng)電壓為Ux,頻率下降為fx,則:
①電壓調(diào)節(jié)比Ku=Ux/Un
②頻率調(diào)節(jié)比Kf=fx/fn
式中,Un和fn。分別是額定電壓和額定頻率。當(dāng)Ku=Kf時,電壓和頻率是成正比下降的。由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是由頻率決定的,故輸出功率所占比例減小的具體反映便是電磁力矩的減小,這就降低了電動機(jī)帶負(fù)載的能力,如要不降低電動機(jī)帶負(fù)載的能力,當(dāng)電壓和頻率同時下降時,應(yīng)該在Ku=Kf的基礎(chǔ)上適當(dāng)加大一點(diǎn)電壓,使Ku>Kf。由于加大電壓的目的是為了增大力矩,所以稱為力矩提升,又叫力矩補(bǔ)償。力矩提升的多少反映了電壓與頻率比值的大小,調(diào)試力矩提升實(shí)際上就是調(diào)節(jié)U/f比
2、力矩提升的U/f曲線
變頻器產(chǎn)品幾乎都提供了數(shù)十條U/f曲線,供用戶選擇使用。由于產(chǎn)品型號不同,其U/f曲線大致有直線形、折線形、任意折線形幾種。具體可按電動機(jī)所帶負(fù)載的特性,及變頻器用戶手冊的說明進(jìn)行選擇即可。
3、U/f比的大小對負(fù)載的影響
力矩提升是為了補(bǔ)償因電動機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時力矩降低,而把低頻率范圍U/f增大。U/f比太小,低頻率時電動機(jī)難以啟動或者可啟動但帶不了負(fù)載。U/f比太大,電動機(jī)在低頻率運(yùn)行時不節(jié)能,甚至?xí)捎陔妱訖C(jī)磁路高度飽和而使變頻器過流跳閘。
上述所說只是基本的影響情況,在現(xiàn)場要根據(jù)電動機(jī)所帶負(fù)載的特性,進(jìn)行具體考慮、設(shè)定和調(diào)整。對于調(diào)速范圍較寬的恒力矩負(fù)載,如帶運(yùn)輸機(jī)等,在設(shè)定時要考慮在低頻率運(yùn)行時能否帶得動負(fù)載,應(yīng)把U/f設(shè)置大些。對于輕負(fù)載啟動,重負(fù)載運(yùn)行的對象,對力矩可不提升或少提升;對于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載,在低頻率時應(yīng)少提升或者選用弱減特性的曲線。變頻器對力矩提升都設(shè)計有“自動”供用戶使用,如果設(shè)定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補(bǔ)償啟動力矩,使電動機(jī)加速順利進(jìn)行,對于調(diào)試經(jīng)驗(yàn)不足的新手,或者對負(fù)載特性不太清楚時,使用“自動”是種不錯的選擇。如采用手動補(bǔ)償時,根據(jù)負(fù)載特性,尤其是負(fù)載的啟動特性,通過試驗(yàn)可選出較佳曲線。
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