回复:关于恒转矩的一点疑问,请高人回答

麦福明

  • 帖子

    95
  • 精华

    15
  • 被关注

    16

论坛等级:侠士

注册时间:2013-03-07

普通 普通 如何晋级?

发布于 2013-03-09 13:22:42

13楼

首先50hz的说法有点不准确,应该是额定频率,有些电机的额定频率不是50hz,在额定频率下为恒扭矩应用,额定频率上为恒功率应用。
电机是一个电能和机械能转换的执行机构,这种转换依靠电磁感应。对电能方面参数为电压,电流和频率;对机械能方面参数为扭矩,转速和转动惯量;当然对电机来讲还有转换效率参数。对于磁场方面参数为磁通,反电动势;
当把变频器加入这个系统时,还需要把变频器的很多参数考虑进来,如载频,响应频率,过载系数等等;
作为商品来讲,必须考虑成本问题,基于这个原因,每个参数都有限制;在不同的应用中会采用不同的策略来达到性价比最高,这是产品设计时必须平衡各种参数的范围。当然某些应用不全是钱的问题,举个例子,航母上的弹射器,如果用很火的电磁弹射方案的话,那就是一个大的*直线电机,要把电机的电阻降低到非常低(如超导体)来瞬间输出兆瓦级的能量,还要保持足够高的机械强度。这种天顶星的技术,你只要能做出来,钱就从来不是问题。
回头来看看参数的限制条件和各个量之间的关系:
电压U:限制于输入电压与电机的绝缘等级
电流I :电机的内阻与感抗
频率f:限制于变频器的最大输出频率(200-650hz or 2000hz 是一个与载频密切相关的一个参数)
转速n:限制于轴承和转子的机械强度
扭矩T:限制于机械强度和电流
反电势E: 限制于磁通与频率f
磁通fi:限制于材料和绕组的形式

控制电机一般有两种不同的控制对象:
1,电机的转速n---》改变电机的电流---》电机的扭矩=负载扭矩+加减速扭矩+摩擦扭矩来控制速度达到设定值
2,电机的扭矩T---》改变电机的电流---》改变电机的扭矩(速度环饱和)达到扭矩设定值


电参数: 电压U与频率f-----》一般变频器的输出侧电压小于出入侧电压,举例:AC380v 通常输出AC340-370V,而变频器的输出电压就是电机的输入电压了。从变频器控制原理上讲,电压V与频率f之比可以设定一个固定的系数或一条固定的曲线(在额定频率下)即这个曲线的额定频率点对应为额定电压,当频率超过额定频率时,输出电压达到额定电压时就不能继续沿这个曲线增大,问题就来了。
机械参数与电参数的关系:扭矩与电机的交轴电流分量成正比,磁通与电机的直轴电流分量成正比;电机的转速n与电机的频率f为固定系数关系:n=(1-s)*60f/p; 改变f的值就可以改变电机的转速n(p为电机的极对数,s为转差率),当频率高于额定频率时,频率f可以增大,而与频率相对应的电压u却不能增大(达到电压最大值了);
从功率角度来讲,电功率k*U*I*功率因数cos*效率=机械功率 扭矩*转速/9550,当电压不能变大的时候,电机的电流*功率因数也基本不变了(由于电机的内阻),对机械能来讲,当转速高于额定转速时,扭矩就必须降下来才能满足这个等式。可当电机的频率f增加时,电机的感抗电流与频率成正比,电机的反电势增加,但反电势必须控制低于电机的输入电压才能产生电流;而反电势与磁通和频率成比例关系。这时尽管电机的总电流不变,但电流分量的比例在变化(是矢量合成),交轴电流分量减小导致扭矩的减小,直轴分量增加来减小磁通从而保持反电势为一个固定值(接近电机输入电压)。在高于额定频率后,为恒功率运行。

当转速低于额定转速时(频率f低于额定频率),此时扭矩输出为负载扭矩+加速扭矩,为恒扭矩输出。

不同的应用场合,关注电机的参数不太一样,比如机床的主轴电机,关注于高转速(》10000rpm)让加工的工件表面质量更佳,工作于恒功率方式;比如卷绕,也是典型的恒功率应用;当然恒扭矩应用的场合更多,想楼上提到的平板台车
efficiency and powerful
评论
编辑推荐: 关闭

请填写推广理由:

本版热门话题

MicroMaster

共有6821条技术帖

相关推荐

热门标签

相关帖子推荐

guzhang

恭喜,你发布的帖子

评为精华帖!

快扫描右侧二维码晒一晒吧!

再发帖或跟帖交流2条,就能晋升VIP啦!开启更多专属权限!

  • 分享

  • 只看
    楼主

top
X 图片
您收到0封站内信:
×
×
信息提示
很抱歉!您所访问的页面不存在,或网址发生了变化,请稍后再试。