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发表于：2008-03-25 11:45:00

楼主

                          变频器工作原理
    变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

    [注:再次整流（直流变交流）--->更贴切的叫法是逆变!在这里感谢蔡工给我们编辑们提的意见!也欢迎大家多给我们编辑组提出更多宝贵的意见和建议!mym(2005.08.23) ]

    1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？
    *1: r/min
    电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm.
    例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min]
    4极电机 50Hz 1500 [r/min]
    　　　　
    $电机的旋转速度同频率成比例
    本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。　　由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。
    另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。
    因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。
    n = 60f/p
    n: 同步速度
    f: 电源频率
    p: 电机极对数
    　　
    $ 改变频率和电压是最优的电机控制方法
    如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。
    输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。
    例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V
    　　
    2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？
    *1: 工频电源
    由电网提供的动力电源（商用电源）
    *2: 起动电流
    当电机开始运转时，变频器的输出电流
    ------变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动------
    电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。
    通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。
    通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。
    　　
    3. -----当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低-----
    通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe)
    变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。
    当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。
    举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。
    因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)
    　　
    4. 变频器50Hz以上的应用情况
    大家知道, 对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的.
    如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上
    当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz, 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速.
    这时的转矩情况怎样呢?
    因为P=wT (w:角速度, T:转矩). 因为P不变, w增加了, 所以转矩会相应减小.　　
    我们还可以再换一个角度来看:
    电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势)
    可以看出, U,I不变时, E也不变.
    而E = k*f*X, (k:常数, f: 频率, X:磁通), 所以当f由50-->60Hz时, X会相应减小
    对于电机来说, T=K*I*X, (K:常数, I:电流, X:磁通), 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.
    同时, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)
    结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时, 电机的输出转矩会减小.
    　　　　　　
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