变频器中的频率、电压、转速、电流、功率的关系.pdf

步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的， 在额定频率下， 如 果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率 与电压要成比例地改变， 即改变频率的同时控制变频器输出电压， 使电动机的磁通保持一定， 避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 频率下降时电压 V 也成比例下降， 这个问题已在回答 4 说明。V 与 f 的比例关系是考虑了电 机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置 (ROM) 中存有几种特性，可以用开关或标 度盘进行选择。 频率下降时完全成比例地降低电压， 那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变， 将造成在低速 下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定 V/f, 要使输出电压提高一些 ,以便获得一 定地起动转矩 ,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现 ,有自动进行的方法、选择 V/f 模式或调整电位器等方法。 一、引言 随着变频调速技术的发展，变频器调速已成为交流调速的主流，在化纤、纺织、 钢铁、机械、造纸等行业得到广泛的应用。由于通用变频器一般采用 V/f 控制，即变压变频 （VVVF ）方式调速，因此，变频器在使用前正确地设定其压频比，对保证变频器的正常工 作至关重要。 变频器的压频比由变频器的基准电压与基准频率两项功能参数的比值决定， 即 基准电压 / 基准频率 = 压频比。 基准电压与基准频率参数的设定，不仅与电动机的额定电压 与额定频率有关 （电机的压频比为电机的额定电压与额定频率之比） ，而且还必须考虑负载 的机械特性。对于普通异步电机在一般调速应用时， 其基准电压与基准频率按出厂值设定 （基 准电压 380V ，基准频率 50Hz ），即满足使用要求。但对于某些行业使用的较特殊的电机， 就必须根据实际情况重新设定基准电压与基准频率的参数。 由于变频器使用说明书以及有关 书籍中没有对这两个参数作详细介绍， 因此正确的设定该参数对于不少使用者来说， 并非很 容易的事。 为此， 本文结合变频调速的基本控制方式及负载的机械特性与基准电压、 基准频 率参数的关系，列举实例，详细说明基准电压与基准频率参数的设定方法。 二、变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关系 电机用变频器调速时有两种情 况-- 基频（基准频率）以下调速和基频以上调速（见图 1 ）。必须考虑的重要因素是：尽量 保持电机主磁通为额定值不变。如果磁通过弱（电压过低），电机铁心不能得到充分利用， 电磁转矩变小，负载能力下降。如果磁通过强（电压过高），电机处于过励磁状态，电机因 励磁电流过大而严重发热。 根据电机原理可知， 三相异步电机定子每相电动势的有效值 ： E1=4.44f1N1 Φm 式中 ：E1-- 定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值， V ；f1-- 定子 频率， Hz ；N1 ——定子每相绕组有效匝数 ；Φm- 每极磁通量 由式中可以看出， Φm 的值 由 E1/f1 决定，但由于 E1 难以直接控制，所以在电动势较高时，可忽略定子漏阻抗压降， 而用定子相电压 U1 代替。那么要保证 Φm 不变，只要 U1/f1 始终为一定值即可。这是基 频以下调时速的基本情况，为恒压频比（恒磁通）控制方式，属于恒转