变频器驱动不同负载时需要注意的问题

恒功率范围很宽，要维持低速下的恒功率关系，对变频嚣调速而言，驱动系统的容量不得不加大，装置的成本必然提高。如图4 - 35所示，驱动恒功率负载时，一般将转速0-1.0(pu)之间的区域作为恒转矩区域，1.0(pu)的转速称为基频转速。以基频转速的m(m>1)倍转速进行恒功率运转，称为1：m的恒功率运转。图4 - 35  (a)所示为1：2的恒功率控制时的特性，例如采用矢量控制时，当转差频率fs 一定时，在恒功率区域，对电动机电压（变频器输出电压）与转速（变频器输出频率）的比以Jm的比例进行控制，可推算出转矩与(E1/f1)2成正比，因此在转速2.0(pu)点上，转矩有如下关系

      (4-3)

    即转矩为基频转速时的1/2。

    图4- 35 (a)中，忽略了定子漏阻抗压降的影响，认为电动机端电压近似等于感应电动势，即U1=E1，并且略去低速所需的电压补偿。变频器输出电压的最大值，可以近似地认为与变频器网侧的电源电压相同。最高速度n(pu)  =2.0应与变频器的最高输出电压对应。例如变频器电源电压为380V，转速为2.0(pu)时j电动机电压为380V。而在基频转速即n=l.0(pu)时，电动机电压为上述电压的倍，约268V。

    如按上述情况选定变频器，与之相匹配的电动机的输出能力的界限如图4 - 35 (b)所示。若变频器在达到电源电压之前始终保持E1/f1恒定，即实行恒转矩控制，电动机的输出转矩、功率的范围扩大。允许将恒转矩控制的范围延伸到行(pu)=1.4处，相应的电动机的输出功率也为负载所需功率的1.4倍，即倍。这种情况下，电动机的功率有下述关系

       (4-4)

式中  PM-电动机额定功率，kW;

    PL-负载功率，kW;

m——恒功率调速范围的转速比。

    图4- 35恒功率负载的传动方式（恒功率范围为1:2）

    (a)负载要求的转矩特性；(b)传动图(a)负载时电动机的输出界限；(c)按基速选择电动机的情况（转差角频率一定时）；(d)按基速选择电动机的情况（转差角频率增大时）

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