预置好变频器的功能.pdfVIP

预置好变频器的功能 张燕宾 张燕宾先生，宜昌市自动化研究所高级工程师。 关键词：变频器 转矩提升 节能 预置 笔者每年都有机会接触到许多应用变频器的工程技术人员，又常常接到咨询 电话，从而了解到：许多用户在安装好变频器并通电后，只要能转起来，就直接 使用了；未曾针对生产机械的具体情况对变频器的各项功能进行准确的调整。实 际上，变频调速系统的性能往往和生产机械并未很好地吻合。本文以最重要的两 种功能作为例子，来说明正确预置变频器功能的重要性。 —作者序 一 “转矩提升”关系重大 迄今为止，我国变频器用户中的绝大部分，仍习惯于应用“U/f”控制模式，而 在“U/f”控制模式中，正确预置“转矩提升”功能是十分重要的。 1. “转矩提升”功能的含义 (1)能量守恒要求电压随频率而降 当频率下降时，转速 n 必下降。在负载转矩 T ( ＝T )不变的情况下，输出 M L M 功率也必下降： T n M M P2= 9550 根据能量守恒的原理，输入功率也必须下降。但输入功率中的电流 I1 是用来 产生磁通并传递能量的，所以在负载转矩不变的情况下，I1 是不能减小的。因此， 只能通过减小电压 U ，来保持输入与输出之间的能量平衡。 1 设：当频率下降为 fX 时，电动机输入的对应电压为UX ，则： 频率调节比为： f x kF= f N 电压调节比为： U k = x U U N 以上两式中的fN 和 UN 分别是额定频率和额定电压。当 kU=kF 时，说明电压 是和频率成正比下降的： U x =const f x (2)为什么要提升转矩？ 从输入功率到输出功率之间，还有损耗功率。当频率下降时，在负载转矩不 变的情况下，由于电流大小也不变，所以，这些损耗功率几乎是不变的。就是说， 当输入功率随频率而下降时，损耗功率在输入功率中所占的比例将增大，而输出 功率在输入功率中所占的比例则减小。由于电动机轴上的转速是由频率决定的， 故输出功率所占比例减小的具体反映便是电磁转矩的减小，这就降低了电动机的 带负载能力。 为了不降低电动机带负载的能力，当电压和频率同时下降时，应该在 kU=kF 的基础上适当地加大一点电压，使 k ＞k 。因为加大电压的目的是为了增大转矩， U F 故称之为转矩提升，也有叫电压提升或转矩补偿的。转矩提升的多少，实际上反 映了电压与频率比值的大小。因此，通常也叫作调节U/f 比。 2. “转矩提升”与电动机电流 (1)U/f 比和磁通大小的关系 如果输入功率和输出功率之间不平衡的话，将直接影响起传递作用的电磁功 率 PM 的大小，具体地，则是影响磁通φ的大小。就是说，U/f 比的大小是和磁路 内磁通φ的大小密切相关的。简言之，则当频率下降为 fX 时，有： U/f↑→k ＞k →P ↑→φ↑ U F 1X U/f↓→k ＜k →P ↓→φ↓ U F 1X (2)磁通大小对电动机工作的影响 在正常情况下，电动机磁路内的磁通大小应该保持恒定，原因如下：磁通 f 减小，由于异步电动机的电磁转矩 TM 是转子电流 I2 与磁通 f 相互作用的结果： T =K I φcosφ M T 2 2 式中，K —转矩常数； T I2—转子绕组的电流，A ； cosφ—转子侧的功率因数。 2 该式