1. Miksi moottorin pyörimisnopeus on vapaasti vaihdettavissa?
Moottorin pyörimisnopeusyksikkö: r / min kierrosta minuutissa, ilmaistuna myös kierrosnopeudella.
Esimerkiksi: 2-napainen moottori 50Hz3000 [r / min]
4-napainen moottori 50Hz1500 [r / min]
Päätelmä: Moottorin pyörimisnopeus on verrannollinen taajuuteen
Induktiivisen AC-moottorin (jäljempänä "moottori") pyörimisnopeus määräytyy suunnilleen moottorien ja moottorin taajuuden mukaan. Moottorin pylväiden määrä vahvistetaan moottorin toimintaperiaatteella. Koska napa-arvo ei ole jatkuva arvo (2: n monikerta, kuten napaisuuden numero 2, 4, 6), se on yleensä epämukava ja moottorin nopeutta säädetään muuttamalla arvoa.
Lisäksi taajuus voidaan syöttää moottoriin sen jälkeen, kun sitä säädetään moottorin ulkopuolella, jotta moottorin pyörimisnopeutta voidaan vapaasti ohjata.
Siksi taajuuden säätötaajuusmuuttaja on edullinen laite moottorin nopeuden säätölaitteelle.
n = 60F / p
n: synkronointinopeus
f: tehon taajuus
p: moottorivaparit
Johtopäätös: Taajuuden ja jännitteen muuttaminen on optimaalinen moottorinohjausmenetelmä
Jos taajuutta muutetaan vain muuttamatta jännitettä, taajuus vähenee ja moottori on ylikuormitettu (ylikuormitus), mikä aiheuttaa moottorin polttamisen. Siksi taajuusmuuttajan on vaihdettava jännite samanaikaisesti muutettaessa taajuutta. Kun lähtötaajuus on nimellisfrekvenssin yläpuolella, jännite ei voi jatkaa kasvuaan ja suurin mahdollinen arvo voi olla vain moottorin nimellisjännite.
Esimerkiksi moottorin pyörimisnopeuden alentamiseksi puoleen vaihtamalla taajuusmuuttajan lähtötaajuutta 50 Hz: stä 25 Hz: iin, taajuusmuuttajan lähtöjännite on vaihdettava 400 V: sta noin 200 V: aan.
2. Mikä on lähtövääntömomentti, kun moottorin pyörimisnopeus (taajuus) muuttuu?
Käynnistysmomentti ja suurin vääntömomentti, kun taajuusmuuttajaa käytetään, ovat pienempiä kuin suoralla taajuusmuuttajalla.
Kun moottori toimii kaupallisella taajuusvirralla, käynnistys- ja kiihtyvyyssokit ovat suuret, ja kun taajuusmuuttajaa käytetään virtalähteenä, nämä vaikutukset ovat heikompia. Suora käynnistys tehotaajuudella tuottaa suuren käynnistysvirran. Kun taajuusmuuttajaa käytetään, taajuusmuuttajan lähtöjännite ja taajuus lisätään vähitellen moottoriin, joten moottorin käynnistysvirta ja iskut ovat pienemmät.
Yleensä moottorin tuottama vääntömomentti pienenee taajuuden pienentyessä (nopeus pienenee). Vähäiset todelliset tiedot on annettu joissakin käyttökäsikirjoissa.
Käyttämällä vuon vektorisäädettyä taajuusmuuttajaa moottorin vääntömomentti pienillä nopeuksilla paranee ja jopa matalan nopeuden alueella moottori voi antaa riittävän vääntömomentin.
3. Kun taajuusmuuttaja säädetään yli 50 Hz: n taajuudelle, moottorin ulostulomomentti pienenee.
Tavallinen moottori on suunniteltu ja valmistettu 50 Hz: n jännitteellä, ja sen nimellisvääntömomentti on myös tässä jännitealueella. Siksi nopeusasetusta nimellistäajuutta pienemmäksi kutsutaan jatkuvaksi vääntömomentin nopeudeksi. (T = Te, P <=>
Kun taajuusmuuttajan lähtötaajuus on yli 50 Hz, moottorin tuottaman vääntömomentin pitäisi pienentyä lineaarisella suhteella, joka on kääntäen verrannollinen taajuuteen.
Kun moottori käy yli 50 Hz: n taajuudella, moottorin kuormituksen suuruus on otettava huomioon, jotta moottori ei pysty tuottamaan vääntömomenttia.
Esimerkiksi moottorin 100 Hz: n tuottamaa vääntömomenttia pienennetään noin puoleen vääntömomentista 50 Hz: ssä.
Siksi nopeusasetusta nimellistäajuutta suuremmaksi kutsutaan jatkuvaksi voimanopeusasetukseksi. (P = Ue * Ie)
4. Taajuusmuuttajan käyttö yli 50Hz
Kuten tiedätte, tietylle moottorille sen nimellisjännite ja virta-arvo ovat vakioita.
Jos taajuusmuuttaja ja moottori on luokiteltu: 15kW / 380V / 30A, moottori voi toimia yli 50Hz.
Kun nopeus on 50 Hz, taajuusmuuttajan lähtöjännite on 380V ja virta on 30A. Jos lähtötaajuutta lisätään 60 Hz: iin, taajuusmuuttajan maksimi lähtöjännite voi olla vain 380V / 30A. Ilmeisesti lähtöteho on ennallaan. Joten me kutsumme sitä jatkuvaksi voimanopeusasetukseksi.
Mikä on momentin tilanne tällä hetkellä?
Koska P = wT (w: kulmanopeus, T: momentti). Koska P ei muutu, w nousee, joten vääntömomentti laskee vastaavasti.
Voimme myös tarkastella toista kulmaa:
Moottorin staattorijännite on U = E + I * R (I on virta, R on elektroninen vastus ja E on indusoitu potentiaali)
Voidaan nähdä, että kun U, olen muuttumaton, E ei muutu.
Ja E = k * f * X, (k: vakio, f: taajuus, X: magneettivuo), joten kun f on 50-60 Hz, X laskee vastaavasti.
Moottorille T = K * I * X, (K: vakio, I: virta, X: vuo), joten vääntömomentti T laskee, kun vuo X laskee.
Samalla, kun se on alle 50 Hz, koska I * R on pieni, kun U / f = E / f on vakio, magneettivuo (X) on vakio. Vääntömomentti T on verrannollinen virtaan. Siksi invertteri on yleensä käytössä. Ylikuormituskyky kuvaamaan sen ylikuormitusta (vääntömomentti). Sitä kutsutaan vakio vääntömomentin nopeudensäätöksi (nimellisvirtaa ei muuteta -> maksimi vääntömomentti on vakio)
Johtopäätös: Kun taajuusmuuttajan lähtötaajuus kasvaa yli 50 Hz, moottorin ulostulomomentti pienenee.
5. Muut tuotantomomenttiin liittyvät tekijät
Lämmön- ja lämmönjakelukapasiteetti määrää taajuusmuuttajan lähtövirran, joka vaikuttaa taajuusmuuttajan lähtövääntömomenttiin.
Kantoaaltotaajuus: Yleensä taajuusmuuttajan nimellisvirta on korkein kantoaaltotaajuus ja jatkuvan ulostulon arvo voidaan taata korkeimmassa ympäristön lämpötilassa. Kantoaaltotaajuutta pienennetään ja moottorin virta ei vaikuta. Kuitenkin komponenttien lämpö vähenee.
Ympäristön lämpötila: Ei ole kuin lisätään taajuusmuuttajan suojausarvon arvoa, koska se havaitsee, että ympäristön lämpötila on alhainen.
Korkeus: Korkeuden nousulla on vaikutusta lämmöntuottoon ja eristyskykyyn. Yleensä sitä voidaan sivuuttaa alle 1000 m. Sitä voidaan vähentää 5% 1000 metriä kohden.
