變頻器控制電機(jī)，可以調(diào)到多大的頻率？

變頻器控制電機(jī)的知識(shí)你了解幾多？

在事情中，一道變頻器控制電機(jī)的頻率題，難倒浩繁電工達(dá)人工程干將。請(qǐng)看百度的截圖，相似如此的成績(jī)不堪擺列！

我們都曉得，變頻器是從事電氣事情所應(yīng)該把握的一種武藝，使用變頻器控制電機(jī)是電氣控制中較為稀有的辦法；有的也要求一定要熟稔運(yùn)用。今天小編就以淺薄的知識(shí)整理總結(jié)干系的知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容或有反復(fù)，旨在和各位分享變頻器和電機(jī)之間的那些奇妙干系。

起首，為什么要用變頻器控制電機(jī)？

我們先簡(jiǎn)便的了解下這兩個(gè)裝備。

電機(jī)是一個(gè)敏感負(fù)載，它攔阻電流的厘革，在啟動(dòng)的時(shí)分會(huì)產(chǎn)生電流的較大厘革。

變頻器，是使用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變動(dòng)為另一頻率的電能控制安裝。它主要由兩局部電路構(gòu)成，一是主電路（整流模塊、電解電容和逆變模塊），二是控制電路（開(kāi)關(guān)電源板、控制電路板）。

為了低落電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，尤其是功率較大的電機(jī)，功率越大，啟動(dòng)電流越大，過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)給供配電網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)較大的包袱，而變頻器可以處理這個(gè)啟動(dòng)成績(jī)，讓電機(jī)平滑啟動(dòng)，而不會(huì)惹起啟動(dòng)電流過(guò)大。

使用變頻器的另一個(gè)作用就是對(duì)電機(jī)舉行調(diào)速，很多場(chǎng)合必要控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以取得更好的消費(fèi)聽(tīng)從，而變頻器調(diào)速不休是它最大的亮點(diǎn)，變頻器經(jīng)過(guò)改動(dòng)電源的頻率以到達(dá)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)。

變頻器控制辦法都有哪些？

變頻器控制電機(jī)最常用的五種辦法如下：

低壓通用變頻輸入電壓為380～650V，輸入功率為0.75～400kW，事情頻率為0～400Hz，它的主電路都接納交—直—交電路。其控制辦法履歷了以下四代。

1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制辦法

其特點(diǎn)是控制電路布局簡(jiǎn)便、本錢較低，機(jī)器特性硬度也較好，可以滿意尋常傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)范疇取得廣泛使用。

但是，這種控制辦法在低頻時(shí)，由于輸入電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比力明顯，使輸入最大轉(zhuǎn)矩減小。

別的，其機(jī)器特性畢竟沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩才能和靜態(tài)調(diào)速功能都還不盡善盡美，且體系功能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的厘革而厘革，轉(zhuǎn)矩呼應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩使用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而功能下降，安定性變差等。因此人們又研討出矢量控制變頻調(diào)速。

電壓空間矢量(SVPWM)控制辦法

它是以三相波形全體天生后果為條件，以迫近電機(jī)氣隙的抱負(fù)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目標(biāo)，一次天生三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形迫近圓的辦法舉行控制的。

經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改良，即引入頻率補(bǔ)償，能消弭速率控制的偏差；經(jīng)過(guò)反應(yīng)預(yù)算磁鏈幅值，消弭低速時(shí)定子電阻的影響；將輸入電壓、電流閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和安定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)治，以是體系功能沒(méi)有取得基本改良。

矢量控制(VC)辦法

矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、經(jīng)過(guò)三相－二相變動(dòng)，等效成兩相運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系下的交換電流Ia1Ib1，再經(jīng)過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋變化動(dòng)，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成恰比的電樞電流)，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制辦法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，顛末相應(yīng)的坐標(biāo)反變動(dòng)，完成對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。

但是質(zhì)是將交換電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分散對(duì)速率，磁場(chǎng)兩個(gè)分量舉行獨(dú)立控制。經(jīng)過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分析定子電流而取得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變動(dòng)，完成正交或解耦控制。矢量控制辦法的提出具有劃年代的意義。但是在實(shí)踐使用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀察，體系特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制歷程中所用矢量旋變化動(dòng)較繁復(fù)，使得實(shí)踐的控制后果難以到達(dá)抱負(fù)分析的后果。

直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)辦法

1985年，德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock傳授初次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻武藝。該武藝在很大水平上處理了上述矢量控制的不敷，并以新奇的控制頭腦、簡(jiǎn)便明白的體系布局、優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)態(tài)功能取得了敏捷提高。

現(xiàn)在，該武藝已告捷地使用在電力機(jī)車牽引的大功率交換傳動(dòng)上。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交換電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模子，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不必要將交換電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因此省去了矢量旋變化動(dòng)中的很多繁復(fù)盤算；它不必要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不必要為解耦而簡(jiǎn)化交換電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模子。

矩陣式交—交控制辦法

VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其協(xié)同缺陷是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路必要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不克不及反應(yīng)回電網(wǎng)，即不克不及舉行四象限運(yùn)轉(zhuǎn)。

為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了正中直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能完告捷率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)轉(zhuǎn)，體系的功率密度大。該武藝現(xiàn)在雖尚未成熟，但仍吸引著浩繁的學(xué)者深化研討。但是質(zhì)不是直接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來(lái)完成的。

具體辦法是：

控訂定子磁鏈引入定子磁鏈觀察器，完成無(wú)速率傳感器辦法；

主動(dòng)識(shí)別(ID)依托準(zhǔn)確的電機(jī)數(shù)學(xué)模子，對(duì)電機(jī)參數(shù)主動(dòng)識(shí)別；

算出實(shí)踐值對(duì)應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和要素、慣量等算出實(shí)踐的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速率舉行及時(shí)控制；

完成Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào)，對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)形態(tài)舉行控制。

矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩呼應(yīng)(<2ms)，很高的速率精度(±2％，無(wú)PG反應(yīng))，高轉(zhuǎn)矩精度(<＋3％)；同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時(shí)(包含0速率時(shí))，可輸入150％～200％轉(zhuǎn)矩。

變頻器怎樣控制電機(jī)？?jī)烧咴鯓咏泳€？

變頻器控制電機(jī)的接線較為簡(jiǎn)便，跟交往器的接線差不多，三根主電源進(jìn)線，然后出線給電機(jī)，但是此中的設(shè)置就有說(shuō)道了，控制變頻器的辦法也多為不同。

起首我們來(lái)看一下變頻器的接線端子，固然說(shuō)品牌較多，接線辦法也有不同，但是大局部的變頻器的接線端子也都差不太多。尋常分為正反轉(zhuǎn)的開(kāi)關(guān)量輸入，用來(lái)控制電機(jī)多的啟動(dòng)正反轉(zhuǎn)。反應(yīng)端子，用來(lái)反應(yīng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)，包含運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率，轉(zhuǎn)速，妨礙形態(tài)等等。速率給定控制，有些變頻器是用電位器，有的直接使用按鍵，都為不通。

經(jīng)過(guò)物理接線辦法來(lái)控制的，另有一種辦法是走的通訊網(wǎng)絡(luò)，很多的變頻器如今都支持通訊控制，可以經(jīng)過(guò)這個(gè)通訊線就控制電機(jī)的啟動(dòng)中止，正反轉(zhuǎn)，調(diào)治速率等，同時(shí)反應(yīng)信息也經(jīng)過(guò)通訊舉行傳送。

當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率（頻率）改動(dòng)時(shí)，其輸入轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？

變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)。

電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和增速打擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些打擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸入電壓和頻率是漸漸加到電機(jī)上的，以是電機(jī)起動(dòng)電流和打擊要小些。

通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小（速率低落）而減小。減小的實(shí)踐數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出分析。

經(jīng)過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改良電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不敷，乃至在低速區(qū)電機(jī)也可輸入充足的轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩將低落

通常的電機(jī)是按50Hz電壓計(jì)劃制造的，其額外轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額外頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。(T=Te，P<=Pe)

變頻器輸入頻率大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性干系下降。

當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)負(fù)載的輕重必必要給予思索，以避免電機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩的不敷。

舉例，電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩約莫要低落到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。

因此在額外頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速.(P=Ue*Ie)

變頻器50Hz以上的使用情況

各位曉得，對(duì)一個(gè)特定的電機(jī)來(lái)說(shuō)，其額外電壓和額外電流是安定的。

如變頻器和電機(jī)額外值都是：15kW/380V/30A,電機(jī)可以事情在50Hz以上。

當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí)，變頻器的輸入電壓為380V，電流為30A。這時(shí)假如增大輸入頻率到60Hz，變頻器的最大輸入電壓電流還只能為380V/30A，很顯然輸入功率安定，以是我們稱之為恒功率調(diào)速。

這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢？

由于P=wT(w；角速率，T：轉(zhuǎn)矩），由于P安定，w增長(zhǎng)了，以是轉(zhuǎn)矩會(huì)相應(yīng)減小。

我們還可以再換一個(gè)角度來(lái)看：

電機(jī)的定子電壓U=E+I*R(I為電流，R為電子電阻，E為以為電勢(shì))

可以看出，U，I安定時(shí)，E也安定.

而E=k*f*X（k：常數(shù)；f：頻率；X：磁通），以是當(dāng)f由50-->60Hz時(shí)，X會(huì)相應(yīng)減小

關(guān)于電機(jī)來(lái)說(shuō)T=K*I*X（K：常數(shù)；I：電流；X：磁通），因此轉(zhuǎn)矩T會(huì)隨著磁通X減小而減小

同時(shí)，小于50Hz時(shí)，由于I*R很小，以是U/f=E/f安定時(shí)，磁通(X)為常數(shù)。轉(zhuǎn)矩T和電流成恰比。這也就是為什么通常用變頻器的過(guò)流才能來(lái)形貌其過(guò)載(轉(zhuǎn)矩)才能，并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額外電流安定-->最大轉(zhuǎn)矩安定)

結(jié)論：當(dāng)變頻器輸入頻率從50Hz以上增長(zhǎng)時(shí)，電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩會(huì)減小

其他和輸入轉(zhuǎn)矩有關(guān)的要素

發(fā)熱和散熱才能決定變頻器的輸入電流才能，從而影響變頻器的輸入轉(zhuǎn)矩才能。

載波頻率：尋常變頻器所標(biāo)的額外電流都是以最高載波頻率，最高情況溫度下能確保持續(xù)輸入的數(shù)值，低落載波頻率，電機(jī)的電流不會(huì)遭到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。

情況溫度：就像不會(huì)由于檢測(cè)到周圍溫度比力低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值。

海拔高度：海拔高度增長(zhǎng)，對(duì)散熱和絕緣功能都有影響。尋常1000m以下可以不思索，以上每1000米降容5%就可以了。

變頻器控制電機(jī)頻率調(diào)幾多切合？

在外表的整理中，我們以前了解到為什么要用變頻器控制電機(jī)，也清晰了變頻器是怎樣控制電機(jī)的。變頻器控制電機(jī)，總結(jié)起來(lái)無(wú)外乎這兩點(diǎn)：一是變頻器控制電機(jī)的啟動(dòng)電壓，頻率；到達(dá)平滑啟動(dòng)平滑中止；二是使用變頻器調(diào)治電機(jī)的速率，經(jīng)過(guò)改動(dòng)頻率舉行電機(jī)的調(diào)速。

另有網(wǎng)友提出了一個(gè)實(shí)踐成績(jī)：變頻器控制平凡電機(jī)，最低可以調(diào)到幾多赫茲？現(xiàn)在以前調(diào)到60Hz，向?qū)н€讓我持續(xù)增長(zhǎng)Hz數(shù)，方案讓我調(diào)到100Hz，有人調(diào)到過(guò)100Hz嗎？（相似這種情況，必要思索哪些要素？）

一同看看網(wǎng)友們?cè)鯓诱f(shuō)

網(wǎng)友 lpl53：我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)洗衣機(jī)上，到過(guò)200HZ，但電流不大。

網(wǎng)友 莫頭腦：可以磨床上導(dǎo)輪電機(jī)尋常都是100―110的…

網(wǎng)友 82252031：電機(jī)功率有裕量電流不超情況下，可以，但要注意丈量電機(jī)軸承溫度，異響，振動(dòng)。我們有一臺(tái)變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)在70-80Hz，6極電機(jī)任意試，2極電奧密審慎。

網(wǎng)友 fsjnzhouyan：這個(gè)要看電機(jī)矽鋼片的質(zhì)量了，從前在使用中通常在85Hz沒(méi)有成績(jī)，調(diào)到90Hz很多電機(jī)轉(zhuǎn)速就上不去（額外轉(zhuǎn)速都達(dá)不到），顯現(xiàn)磁飽和了。

網(wǎng)友 ZCMY：電機(jī)的軸承最好換成高速軸承，別的要試下振動(dòng)，另有假如負(fù)載是風(fēng)機(jī)或水泵類不實(shí)用的。

網(wǎng)友 mengx9806：以前調(diào)到1210HZ，電機(jī)是東元的，變頻器是安川A1000系列，運(yùn)轉(zhuǎn)了兩年沒(méi)得弊端，不休在跑，沒(méi)出大成績(jī)，但是估測(cè)出了成績(jī)就是不會(huì)小成績(jī)。

網(wǎng)友 盧學(xué)斌：調(diào)到過(guò)180，短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。

網(wǎng)友 1531214350：以前修過(guò)水洗洗衣機(jī)，電機(jī)是平凡電機(jī)，甩干運(yùn)轉(zhuǎn)150HZ。

文雅的雅：平凡電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率高于額外頻率20%轉(zhuǎn)差率就會(huì)增大，頻率越高轉(zhuǎn)差率會(huì)越大

網(wǎng)友 kdrjl：看來(lái)對(duì)交換以為電機(jī)的基本布局和使用照舊了解的太少了。

以為電機(jī)，調(diào)速的最高轉(zhuǎn)速限定，緊張不在變頻器，尋常的正軌變頻器，在V/F形式最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率不會(huì)低于400Hz的，西門子的變頻器為例，是600Hz；矢量控制，最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率限定是200Hz-300Hz；伺服控制的最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率會(huì)更高。以是樓主想將以為電機(jī)調(diào)速提高到100Hz，在變頻器這方面沒(méi)有掛念和疑問(wèn)。完全沒(méi)有武藝停滯。

以為電機(jī)的機(jī)器布局，好比說(shuō)轉(zhuǎn)子，是鼠籠布局，因此，它的機(jī)器強(qiáng)度是由電機(jī)計(jì)劃最高轉(zhuǎn)速有關(guān)聯(lián)的，轉(zhuǎn)速越高，機(jī)器失心力就越大，以是，尋常的都滿意計(jì)劃的最高轉(zhuǎn)速為準(zhǔn)，其機(jī)器強(qiáng)度不會(huì)無(wú)窮大。

以為電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承，相反有最高轉(zhuǎn)速限定，以是，超值標(biāo)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，要了解轉(zhuǎn)子軸承的最高轉(zhuǎn)速極限，只需滿意要求，就可使用；

以為電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)均衡調(diào)試與整定，制造商也不成能是凌駕本人的計(jì)劃參數(shù)去調(diào)試和驗(yàn)證。動(dòng)均衡尋常都是滿意電機(jī)出廠所標(biāo)定的最高轉(zhuǎn)速舉行查驗(yàn)。

好了，綜上所述，以為電機(jī)變頻調(diào)速，假如超頻使用。起首是要與使用的以為電機(jī)制造商扣問(wèn)對(duì)否可行。大概爽性提出本人的要求，定制電機(jī)。以確保最高轉(zhuǎn)速下的可靠性。

別的，假如不經(jīng)過(guò)制造商，本人來(lái)處理這些，那么起首是確定電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)均衡測(cè)試，然后確認(rèn)軸承的極限轉(zhuǎn)速；凌駕了要換高速軸承來(lái)順應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需求。別的還要思索散熱成績(jī)等等。

最初，依據(jù)履歷，想運(yùn)轉(zhuǎn)在100Hz以內(nèi)的以為電機(jī)，其功率100kW以內(nèi)中小功率的以為電機(jī)應(yīng)該相對(duì)可以，凌駕100kW及其以上，最好定制。不要選擇常規(guī)通用產(chǎn)物。

網(wǎng)友 lvpretend：主要看電機(jī)，假如原本就是2極電機(jī)，功率也大，就要審慎些。產(chǎn)業(yè)洗衣機(jī)算是超速運(yùn)轉(zhuǎn)比力多的例子，但電機(jī)額外轉(zhuǎn)速原本就比力低，6極的多。我見(jiàn)到過(guò)的4極電機(jī)最多到過(guò)120Hz。

以上，如有完善，接待各位本人方舉行增補(bǔ)哦~

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