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1、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 |等烧毁电机。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。时间:2021.03. 04创作：欧阳地频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的， 通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用 开关或标度盘进行选择。频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交
2、流阻抗变 小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的 倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些, 以便获得一定地起动转矩，这种补偿称增强起动。可以采 用各种方法实现，有自动进行的方法、选择V/f模式或调 整电位器等方法。一、引言随着变频调速技术的发展，变频器调速已成为 交流调速的主流，在化纤、纺织、钢铁、机械、造纸等行 业得到广泛的应用。由于通用变频器一般采用V/f控制， 即变压变频（VVVF）方式调速，因此，变频器在使用前正 确地设定其压频比，对保证变频器的正常工作至关重要。变频器的压频比由变频器的基准电压与基准频率两项功 能参数的比值决定，即基准电压/基准频率二压频比。
3、 基 准电压与基准频率参数的设定，不仅与电动机的额定电压 与额定频率有关（电机的压频比为电机的额定电压与额定 频率之比），而且还必须考虑负载的机械特性。对于普通 异步电机在一般调速应用时，其基准电压与基准频率按出 厂值设定（基准电压380V,基准频率50Hz）,即满足使用 要求。但对于某些行业使用的较特殊的电机，就必须根据 实际情况重新设定基准电压与基准频率的参数。由于变频 器使用说明书以及有关书籍中没有对这两个参数作详细 介绍，因此正确的设定该参数对于不少使用者来说，并非 很容易的事。为此，本文结合变频调速的基本控制方式及 负载的机械特性与基准电压、基准频率参数的关系，列举 实例，详细说明基
4、准电压与基准频率参数的设定方法。二、变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关 系电机用变频器调速时有两种情况-基频（基准频率） 以下调速和基频以上调速（见图1）。必须考虑的重要因素 是：尽量保持电机主磁通为额定值不变。如果磁通过弱（电 压过低），电机铁心不能得到充分利用，电磁转矩变小， 负载能力下降。如果磁通过強（电压过高），电机处于过 励磁状态，电机因励磁电流过大而严重发热。根据电机原 理可知，三相异步电机定子每相电动势的有效值： E1=4. 44f1N1 （Dm式中：E1 定子每相由气隙磁通感应的 电动势的有效值，V ;鬥-定子频率，Hz; N1定子每 相绕组有效匝数；Cm-每极磁通
5、量 由式中可以看出， 的值由E1/f1决定，但由于E1难以直接控制，所以在电动 势较高时，可忽略定子漏阻抗压降，而用定子相电压U1 代替。那么要保证不变，只要山/f1始终为一定值即 可。这是基频以下调时速的基本情况，为恒压频比（恒磁 通）控制方式，属于恒转 矩调速。从图1可以看出，基准 频率为恒转矩调速区的最高频率，基准频率所对应的电压 为即为基准电压，是恒转矩调速区的最高电压，在基频以 下调速时，电压会随频率而变化，但两者的比值不变。在 基频以上调速时，频率从基频向上可以调至上限频率值， 但是由于电机定子不能超过电机额定电压，因此电压不 再随频率变化，而保持基准电压值不变，这时电机主磁通 必
6、须随频率升高而减弱，转矩相应减小，功率基本保持不 变，属于恒 功率调速区。由图1可见，基准频率为恒功率 调速区的最低频率，是恒转矩调速区与恒功率调速区的转 折点，而基准电压值在整个恒功率调速区内不再随频率变 化而改变。三、负载的机械特性与基准电压，基准频率的设定合理 地使用变频器，必须了解所驱动负载的机械特性。根据 不同的使用目的，负载基本上可分为恒转矩负载、恒功率 负载以及平方转矩负载等三类。恒转矩负载其所需转矩基 本不受速度变化的影响（T二定值），对于该类负载，变频 器的整个工作区最好运行在基频以下，这时变频器的输出 特性正好能满足负载的要求。恒功率负载在转速越高时， 所需转矩越小（TXN
7、二定值），对于恒功率负载来说，电机 的工作频率若运行在基频以上，其所要求的机械特性将与 变频器的输出特性相吻合。至于平方转矩负载，它所要求 的转矩与转速的平方成正比（T/N2二定值），电机应运行在 基频以下较为合理。需要注意的是：平方转矩负载的工作 频率绝不能超过工频（除非变频器容量犬一个等级）。否 则变频器与电机将严重过载。四、设定实例例一：一台化纤纺丝计量泵电机型号为 FTY-550-6,既550W 6极三相永磁同步电动机。铭牌参数 如下：工作电压：62. 5 - 125 - 475Vo工作频率：25 - 50 -190HZ,电机功率：275-550-2090W,转速：500- 1000
8、- 3800R/min,电流：4A。其工作范围较宽，铭牌参数与 一般异步电动机不同，左边的数值为电机正常工作时（不 失步）的下限，右边数值为电机正常工作时的最大值，中 间值为额定值（50HZ）o该电机压频比为125V/50HZ二2.5, 使用三垦SAMC0-1 1HF1.5K变频器。若只按电机参数设 定，电机的额定电压与额定频率值既为变频器的基准电压 与基准频率值，基准电压（代码为CD005）设为125V,基 准频率（CD006）为50HZ （出厂值）不变，这样设定，电 机工作在基频以下时，电机驱动计量泵毫无问题，但计量 泵属于恒转矩负载，若在计量泵要求 较高转速（如90HZ） 时，那么频率虽
9、然可调至90HZ,但此时电机工作电压仍为 125V,实际压额比为125/90HZ二1.39,如图2a,电磁转矩 变小，无法提供负载所需转矩，使计量泵不能正常工作。 正确的设定应为：CD005=475V, CD006=190HZ,在这里基 准电压虽设为475V,但由于变频器不具有升压功能，其实 际输出电压由输入电压的最大值决定，所以这样设定只对 增大V/F图形的斜率有效，并不真能达到475Vo因此也可 以这样设定：CD005二380V, CD006=152HZ,变频器的压频 比仍为380V/152HZ=2.5不变，电机整个工作段都处于恒 转矩调速范围，满足了负载特性的要求。例2： 台纺织 用三相
10、异步调速电动机，额定功率60W,额定电压110V, 额定频率50HZ,调速范围40-110HZ,额定电流0。34A, 4 极，因此该电机的压频比为110V/50HZ=2o 2o所驱动负载 为恒功率特性。驱动变频器原来准备用富士 FRN1。 5G11S-4CX （驱动六台电机）但该变频器的基准电压（富 士变频器额定电压）最低只能调到320V,根据电机的压频 比，要保证电机运行在50HZ时工作电压为110V,电机能正 常工作。但该负载工作转速调节范围较宽，如果要求运行 在110HZ那么此时电机电压将达到242V,如图3A,高出额 定电压一倍多，其结果可想而知。若以110HZ时电机工作 电压为0V来
11、设定，则设额定电压为320V （最低值），基 准频率为320HZ,那么电机运行在110HZ时，电压正好为电 机额定电压。但这时变频器的压频比为320V/320HZ=1,因 此在电机运行于40HZ时，其电压仅为40V,显然没有足够 的功率驱动负载。所以该型富士变频器不能满足使用要 求。改用三星SAMCO-1 IHF1.5K变频器，设基准电压 CD005二110V,基准频率 CD006二50HZ,这样电机从50-110HZ 调速时其电压值保持在110V不变，如图3b,电机工作在恒 功率调速区，与负载的机械特性相符，不会再有超过电机 额定电压或功率不足的现象发生。补充：1 电机的转速与频率正比，平时
12、的低电压时，频 率不变，电机的转速不变，那么输出的功率一定，电压降 低，电流会上升。当频率下降时，电机的转速下降，那么 输出功率变小，自然电流会下降，从而不会烧损电机。2 为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 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。3 失速防止功能是什么意思？ 如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运 转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转， 就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适 当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失 速功能。时间：2021.03. 04创作：欧阳地