变频器的电压与频率成比例的改变吗？ 点击：15674 | 回复：56
为什么变频器的电压与频率成比例的改变？
异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。
－－－－－－－－－－-“成比例的改变”说法有误！！！
1、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。
2、因此，改变频率的同时要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；
3、“频率与电压要成比例地改变”是近似的、粗略的说法：
1）根据电势平衡方程式(空载)：
U= E+IoR
E= 4.44fNΦ=2πfL×Io
2）忽略IoR （定子空载励磁电流Io在绕组电阻上的压降）：
U≈E= 4.44fNΦ
U/f=4.44NΦ=CΦ=定值
当f低、远离50Hz时，电压取值也低，磁通也低，转矩不足；
3）不忽略IoR ：
U= E+IoR = 4.44fNΦ+IoR=2πfL×Io +IoR
U/f=2πL×Io +IoR/f=Io(2πL+R/f)
U/f=U/f(f)不是定值，是频率f的函数，在f接近50Hz时，R/f很小可忽略，U/f=定值
U/f=U/f(f)不是定值，是频率f的函数，在f低、远离50Hz时，R/f很大不可忽略，U/f=IoR/f，U=IoR，保证磁通恒定！
4、所以正确的说法是：
1）频率f降低时，电压U也降低，U/f=U/f(f)不是定值，是频率f的函数；
2）f高时，接近50Hz时，U/f=定值=380/50；
3）在f低、远离50Hz时，R/f很大不可忽略，U/f=IoR/f很大，U＞IoR，保证磁通恒定！
5、由于U/f=定值模式，在低频时力矩不足，所以适应低速负载较小的设备，如离心风机、水泵等；
6、对于低速时，就满载、重在时，U/f=IoR/f很大，U＞IoR，保证磁通恒定，保证有足够的转矩！
7、如果变频器的U/f=定值模式控制，电机磁场在低频时减弱，转矩不足；
8、如果变频器按U/f=U/f(f)模式不是定值，是频率f的函数变化，电机磁场恒定，电机转矩稳定，高低、频特性一致！
你ta娘的，老子昨天才给你贴了一个厂家的变频器V/F曲线，你SB又跑来装疯卖傻！http://www.gongkong.com/Forum/ForumTopic.aspx?Id=C-A004-E6268D6EF5BC&page=21#replyea
变频器V/F曲线有多种，根据不同负载选择不同类型曲线，还可以按你的要求预置。我看你不是傻就是犯贱！
刘老师，您在讨论这个问题的时候一定要指出来是在那一种的控制模式下，V／F，还是矢量，在矢量控制方式下，你说的就不确切了，一般情况下，D轴电流是个给定值,当然在低频和高频的时候会有些不同,它能保证励磁够用切不会饱和,通过调整Q轴电流的大小,实现转矩的大小.矢量控制方式下,输出电压和频率不一定成比例的改变,
在说起来公式,总是看有许多许多的,电机本来就是个七阶方程,至今也是业界的难题,大家在做控制的时候也是把这个方程简化,假定一些量是不变的,在这里只要把这些复杂的东西,用浅显易懂的方法描述出来让大家明白就可以了,如果完全是为了理论研究可以去读电机控制方面的博士后嘛!
话有偏激请谅解!
xqwdsp 2楼 回复时间：2008-11-4 1:24:22
我这里有个最简单和直接的方法，大家可以试验一下：让电机运行在3HZ左右，用手拿着一块布，先是慢慢的握住电机的主轴，加力握住，如果是矢量变频器，她会不断的调节增加力矩，直到你的手握不住为止，如果是V/F的，握住了他就停止转动，不会继续加力转起来，注意注意，大家注意这个试验一定要用小的电机，不然会弄伤手的，这是个经验性的简单测定方法。当然如果有电流表也可以看到矢量变频器电流在不断的增大，V／F的电流堵转后电流不是在继续增大（普通电流表在这么低的频率下是测不准的）。
刘志斌 4楼 回复时间：2008-11-4 9:32:52
“让电机运行在3HZ左右，用手拿着一块布，先是慢慢的握住电机的主轴，加力握住，如果是矢量变频器，她会不断的调节增加力矩，直到你的手握不住为止”
1、这是所有变频电机都能做到的；
2、在工频运行时，先让电机空载运行，然后加载，由轻载、满载、重载她会不断的调节增加力矩，直到超过最大力矩而堵转；
刘志斌 5楼 回复时间：2008-11-4 9:39:28
“如果是V/F的，握住了他就停止转动，不会继续加力转起来”
1、是V/F的，也一样，先让电机空载运行，然后加载，由轻载、满载、重载她会不断的调节增加力矩，直到超过最大力矩而堵转；
2、只是V/F的在低频时最大力矩要小得多，矢量控制的最大力矩大得多；
3、如果是频率工作在20HZ以上，矢量变频器就和V/F变频器就没有多大差别了，到了30、40HZ以上，就一样了；
刘志斌 6楼 回复时间：2008-11-4 9:51:05
知道什么原因吗？
1、变频器对异步电机调速，如果电压U不变，当频率由50HZ不断下降，时，电机的磁场会跟着增大，饱和，发热而无法工作；
2、这样人们就找原因，有电势平衡方程式知道：
U=E+IoR
E=4.44fNΦ
U-IoR=4.44fNΦ
(U-IoR)/f=4.44NΦ=定值
只要保证(U-IoR)/f的比值是个定值，磁场Φ就恒定，电机变频运行就不会发热，就能正常工作；
3、这时候就设定(U-IoR)/f的比值，因为电压U380v时，IoR很小，就忽略IoR，(U-IoR)/f≈U/f=定值=380/50=7.6；
4、设定U/f=定值=380/50=7.6，就是说变频器对异步电机调速，当频率由50HZ不断下降时，电压U也跟着成正比的下降，磁场不会出现增大饱和的问题了，可以正常工作了；
5、但是，用这个U/f=定值控制模式的变频器对异步电机调速时，发现低频时，电机力矩小；
6、人们就研究，问题出在哪儿了？？？
7、结果人们很快找到了原因，原来是用这个U/f=定值控制模式的变频器对异步电机调速时，随着频率f的下降，磁场Φ也在下降，不是恒定不变；
8、结果人们很快找到了原因，是因为忽略了“IoR”，U/f=定值时频率f为零电压U也为零，可是这个时候，(U-IoR)/f=IoR/f的比值很大；
9、这时候人们对U/f=定值在低频时，提高U/f的比值，使电压提高了，磁场增强了，转矩提升了；
10、但是，人们对此并不满意，因为磁场还是不稳定，不恒定，怎么做磁场就稳定了呢？
11、当然是(U-IoR)/f=定值控制模式磁场Φ才能恒定，那么IoR是多少呢？人们一时还没有找到可操作的方法；
12、再看看空载电势平衡方程式：
U=E+IoR
E=4.44fNΦ
E=2πfL×Io
U-IoR=4.44fNΦ =2πfL×Io
(U-IoR)/f=4.44NΦ=2πfL×Io =定值
这时恍然大悟，(U-IoR)/f=定值，就是磁场Φ恒定，就是励磁电流恒定，空载电流Io 不就是励磁电流吗？！
13、这样只要我们变频对异步电机空载运行，通过调节电压U，给定50HZ时电机空载电流Io，在频率下降时闭环控制空载电流Io不变，就实现磁场恒定；
14、也就是通过上述空载运行我们找到了函数U/f=U/f（f），就是我们知道了频率f多大时电压U应该是多少，就保证电机磁场稳定；
15、这种励磁电流Io定值控制模式，也就是(U-IoR)/f=定值控制模式，也就是磁场恒定控制模式，不同于U/F=定值控制模式的区别；
16、所以你的变频器是矢量变频器，你可以让电机空载运行，测量空载电流Io，在频率变化时，空载电流Io不变、恒定！
17、所以你的变频器是矢量变频器，你可以让电机空载运行，测量、计算U/f比值，应该是一个随频率f下降U/f比值不断连续增大的一个过程！
18、为什么叫她矢量变频器呢？
19、因为这种变频器对异步电机调速时，励磁电流Io是已知的、恒定的，电机的定子电流Is也是已知的，那么有功转矩电流Ip就可以算出来：
Ip=√(Is^2-Io^2)
20、而有功电流Ip与转子转差△n成正比，所以根据有功电流Ip就可以计算出转差△n：
△n/√Is^2-Io^2 =△ne/√(Ie^2-Io^2 )
△n=［△ne/√(Ie^2-Io^2 )］×√Is^2-Io^2
21、通过变频器内设电流传感器检测定子电流Is，就可知道转子转速n2：
n2=60f/P-△n
22、有了内设电流传感器检测转子转速的手段，就能实现无外部速度传感器的速度闭环控制；
23、这样这种励磁电流Io定值控制模式，也就是(U-IoR)/f=定值控制模式，也就是磁场恒定控制模式，不同于U/F=定值控制模式的变频器，由于有了低频转矩大的特
性，又能实现无传感器的速度闭环控制的特点，而倍受欢迎！
24、这个变频器叫个什么名好呢？因为用了“励磁电流Io、定子电流Is与有功转矩电流Ip的矢量运算关系”，大家就叫她矢量变频器！！！
25、那么大家用变频器都用矢量变频器好吗？？？
26、不一定，如果你的调速系统根本就不进入低频区，运行频率都在20、30HZ以上，用V/F定值控制式变频器，是一样的，多省钱！
27、如果你的调速系统根本就用不着速度闭环控制那样的机械硬特性，就用一般的V/F控制式的变频器，其机械特应也是硬特性的，那么用矢量变频器多费钱！
28、用适合自己需要的变频器那才是好的变频器！
29、如果你为了节电用变频器，你肯定错了，因为他是调速器，不是节电器，节能就用皮带轮调速！！！
刘老师，您在讨论这个问题的时候一定要指出来是在那一种的控制模式下，V／F，还是矢量，在矢量控制方式下，你说的就不确切了，一般情况下，D轴电流是个给定值,当然在低频和高频的时候会有些不同,它能保证励磁够用切不会饱和,通过调整Q轴电流的大小,实现转矩的大小.矢量控制方式下,输出电压和频率不一定成比例的改变,
在说起来公式,总是看有许多许多的,电机本来就是个七阶方程,至今也是业界的难题,大家在做控制的时候也是把这个方程简化,假定一些量是不变的,在这里只要把这些复杂的东西,用浅显易懂的方法描述出来让大家明白就可以了,如果完全是为了理论研究可以去读电机控制方面的博士后嘛!
话有偏激请谅解!
不错看问题有点深度。
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