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变频器的恒功率和恒转矩是什么意思?它们在变频调速中是如何实现的?

来源: hqbuy
2021-11-15
类别:基础知识
eye 68
文章创建人 拍明

原标题:变频器的恒功率和恒转矩是什么意思?它们在变频调速中是如何实现的?

变频器的用途十分广泛,不论是在家用电器中,还是工业设备上,都能见到它的存在。但对于变频器具体起到的作用及功能,可能大家也不是很了解,下文中小编讲给大家介绍一下变频器的恒功率和恒转矩是什么意思,它们之间有哪些不同,以及如何实现恒转矩调速和恒功率调速?

变频器的恒功率和恒转矩


变频器的恒功率和恒转矩是什么意思?它们有什么不同?


恒功率是指电机输出功率基本不变,转速升高的时候,扭矩越来越小。

恒转矩是指电机输出扭矩基本不变,输出功率会随转速变化而变化。

直流电机或变频电机都有这两种特性。恒转矩是低速时特性(基频以下),恒功率是高速时特性(基频以上)。

变频机电的恒转矩是指变频电机的一定的频率范围内输出的转矩是恒定的,一般是指50Hz以下是恒转矩,超过50Hz以后变成恒功率的了,就是变频器的频率上升,电机的转矩相应下降(在超过电机额定功率的时候)。

恒功率一般应用于小型负载,早些时候变频器没有恒功率一说的,但为了小负荷应用时对变频器输出功率件的保护增加了此功能,但这功能在有的应用中是科学的。如:部分短时工作制的负载,如电钻,刮板输送机等其启动时工作特性本身类似恒功率,开始时静摩擦力大,但转速低,但到其工作稳定后基本还是工作制恒转矩方式下,前者电钻恒功率表现较明显。意思是很少会用的恒功率。

变频器输出F/V特性也就是负载力矩输出方式基本分有两种:常数关系(对应恒转矩方式),指数关系(对应风机类负载方式),并不是分为恒功率和恒转矩。

恒转矩方式意思是其力矩(输出电流决定)大小决定于负载固有的特性,跟其输出频率无太大关系,指数关系(指数一般大于1!)其转矩同频率的关系为平方、立方等(也有小数)的关系,意思是频率高也就是负载速度快时,其转矩相应的增大了,如风机,泵等。

变频器在变频调速中的恒功率和恒转矩是如何实现的?


恒转矩调速:

     就是说让磁通保持一个不变的值,V/F=Q(磁通)是一个不变的值,为什么叫恒转矩调速,就是说负载的转矩是个定值,要求电机输出的转矩值也是个定值,看公式:T=K*I*Q,如今Q不变,那么电机输出转矩就和I成正比,因为Q这个值通过铭牌就可以计算出来的V(额定电压)/50HZ,所以在Q确定且不变的情况下,线圈的额定电流(不论有无负载,最大通过电流)确定的情况下,该电机能输出的最大力矩也就能够确定(也就能确定电机能带动多大转矩的恒负载),所以电机的过流能力就体现了电机的过载(转矩)能力。

     在恒转矩调速下,也只需要通过变频器向电机输送经过调制的一定频率的电压(这个比是磁通,是个定值),负载的转矩也是个定值,那么N一定,T一定,输入的功率P也就定了。如果F增大,转速N增大,那么功率P也就变大了,因为转矩T是不会因为速度增大而变大的(这个也叫恒转矩负载,如传送带。恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载)


恒功率调速:


    额定转速这个值是电机空转时所得到的值,这个值对于的意义来说,在达到额定电压的情况下,在达到额定功率的情况下,这个值越大,输出转矩就越小,这个就是恒功率调速的一个特点。公式T=9550*P/N(额定转速)。所以在F>50HZ的情况下,(这个时候已经输出为最大功率了),在使N变大的时候,要注意T在变小,要避免T太小而小于负载转矩引起事故。在恒功率调速时,是通过减小磁通来达到减小输出转矩从而提高速度的这样的过程来调速,所以这个也叫弱磁调速。


     恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。


     恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,转矩不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。


     负载的功率和转矩会对传送方案有影响,电动机在恒磁通调速时,最大容许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓"匹配"的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。这一点从直流电机特性来说会比较容易理解。


责任编辑:David

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