电机功率与转矩的恒功率和恒转矩的区别

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变频电机的恒转矩运行和恒功率运行
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发表于: 22:00:37 楼主
有谁知道变频电机的恒转矩运行(0&&50hz)与恒功率运行(50&&100hz)这两种运行方式与电机所带的负载有关系吗?我想设置变频器的运行最大频率。
负载是恒转矩负载,我现在设置的最大频率是50hz。可是当变频器到了50hz后,我还想提高频率。
我所用的负载是圆盘给料机,也就是我最终要控制的东西。圆盘给料机的驱动靠变频电机,而变频电机的运行情况就是上面所说的:恒转矩运行(0&&50hz)与恒功率运行(50&&100hz)。现在我担心的就是提高频率后是否会烧坏变频电机,或者提高频率能否提高圆盘给料机的给给料能力。
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加TA为好友 发表于: 22:21:03 1楼
&恒转矩运行(0&&50hz)与恒功率运行(50&&100hz)这两种运行方式&
以上的负载特性是变频器自身所能承受的最大状态,但并不意味着实际负载就是这样,应分清变频的实际负载、与自身所允许的负载。
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加TA为好友 发表于: 23:00:27 2楼
我担心的就是提高频率后是否会烧坏变频电机,或者提高频率能否提高圆盘给料机的给给料能力???
提高频率50以上,首先你的电机能否承受,其他机械方面是不可行,电机余量是不足够~~~~~~~~~~
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加TA为好友 发表于: 08:51:55 3楼
在50Hz以上的速度,变频器能够输出的是恒功率,而通常负载是恒转矩,也就是速度愈高,实际负载功率愈高,成正比例关系。
50Hz以上速度,不仅变频器受不了,电机也受不了。
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加TA为好友 发表于: 09:29:37 4楼
呵呵;最简单的说:
在额定频率以下是恒转矩,频率升高,功率越来越高,当达到额定频率时,功率已经达到最大;
在额定频率以上,功率是不可能再增大了,越高的频率,电机的输出转矩就越小;
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加TA为好友 发表于: 09:31:18 5楼
引用yjig 的回复内容:
在50Hz以上的速度,变频器能够输出的是恒功率,而通常负载是恒转矩,也就是速度愈高,实际负载功率愈高,成正比例关系。
50Hz以上速度,不仅变频器受不了,电机也受不了。
-------------------------------------------------------------------------------------
呵呵;一般的变频器都可以到400HZ,中频的有2000HZ,所以不存在变频器受不了的说明;
电机倒是真的,不好的电机转到100HZ,1个小时就报废了;
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加TA为好友 发表于: 12:44:04 6楼
变频器在额定频率以上,变频器允许输出功率是恒定的,是不可以再增大了,越高的频率,电机的输出转矩就越小。
而恒转矩负载是随着速度的增加,功率也随着增加。
这就是实际负载功率与许可功率的区别,因此针对超过50HZ以上的负载,应该按最高速度时的消耗功率选择电机、变频器。
如果50HZ时的负载功率是4KW,那么在100HZ时的负载大约为8KW,就应该选用大于8KW的电机及变频器。
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加TA为好友 发表于: 13:25:09 7楼
楼上的乱讲一通;
除非你的电机额定频率本来就是100HZ;否则50HZ时的功率是多少,到了100HZ是不可能升倍的;
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加TA为好友 发表于: 13:32:58 8楼
楼上的别激动!
&50HZ时的功率是多少,到了100HZ是不可能升倍的,&这话是对的,但指的是变频器,是变频器在50HZ以上时只能以恒功率输出,注意:并非实际负载功率,而是变频起允许的负载功率!
但如果实际负载在50HZ时的功率是4KW,那么100HZ时的负载是多少(假定是恒转矩)?难道仍然是4KW?
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加TA为好友 发表于: 14:48:32 9楼
如果负载不变(转矩),频率升高变频器会过流保护。如果变频器选型足够的大,电机会烧掉。
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加TA为好友 发表于: 13:00:04 10楼
好像都没说到点子上去,或者没有说全面...
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加TA为好友 发表于: 13:11:57 11楼
回复内容:
对:h 关于如果负载不变(转矩),频率升高变频器会过流保护。如果变频器选型足够的大,电机会烧掉。 内容的回复:
不对,变频器不会过流&&怛功率,相反电流会减小。电机烧是有可能的,它会堵转。
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加TA为好友 发表于: 13:16:56 12楼
回复内容:
对:ZJZC 关于引用yjig 的回复内容: ------------------------------
呵呵;一般的变频器都可以到400HZ,中频的有2000HZ,所以不存在变频器受不了的说明;
电机倒是真的,不好的电机转到100HZ,1个小时就报废了;
内容的回复:两个概念,你说的可达到的运行频率,现在说的额定频率(或叫基准频率)以上的情况。
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加TA为好友 发表于: 18:33:43 13楼
luedong在有个帖子里说过功率与扭距的问题,我转述一下。拖动电机的是扭距,只要电机的输出扭距大于负载扭距电机就转动。在恒功率运行时,最大输出功率(即额度功率)恒定,已知负载扭距的情况下,9.55*最大输出功率/负载扭距,这个值就是你理论上可以达到的最高速度。在这个负载下,电机不可能超过这个速度,因为超过这个速度后,电机输出扭距小于负载扭距,电机升不上速度去了!
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加TA为好友 发表于: 18:34:57 14楼
实践是检验真理的唯一标准!
如果圆盘给料机是恒转矩负载:
如果50Hz运行时电机电流为60%Ie,则电机可以运行在82.5Hz而不过载。
&如果50Hz运行时电机电流为80%Ie,则电机可以运行在62.5Hz而不过载。
如果50Hz运行时电机电流为95%Ie,则电机可以运行在52.5Hz而不过载。
上述未考虑转速升高后机械与电机轴承的承受力,
LZ可以先把最高频率设置为60,然后逐步提高频率,在确保电机电流不超过额定电流即可大胆做升频测试。
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加TA为好友 发表于: 19:00:32 15楼
如果上面的值小于额度速度,说明在恒转距区间就已经过载了,这个过载不是说一定超过额度功率,是电流已经超过额度电流了,但功率未必会超过额度功率!
如果上面计算值超过额度速度,电机可以运行到恒功率区!变频器会对电机进行过载保护,理论上不会烧电机!
烧不烧电机要看你的变频器和电机好坏,有的品牌的变频器和电机在恒转矩区还烧呢。这个问题不好说。
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加TA为好友 发表于: 19:04:25 16楼
不好意思上面的描述没有考虑电机过载。考虑过载后的分析一样,变频器会根据电机电流进行过载保护!
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加TA为好友 发表于: 19:11:46 17楼
楼主要想得到详细的答案,就需要把变频器参数、电机参数、负载扭距值等情况描述清楚!
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加TA为好友 发表于: 22:14:47 18楼
转矩M=9550*P/n,功率P=1.732*UIcos&*&,
如果50Hz时,I=80%Ie,则P=80%Pe,M=80%Me,
当频率升至62.5Hz,由于是恒转矩,所以此时M还是等于80%Me,而P=M*n//50=1.25,所以n=1.25ne,
62.5Hz时功率P=M*n/Me*1.25ne/9550=Pe,由于U在超频时一直保持Ue不变,故此时I=Ie,
因此,电机可以长期超频运行于62.5Hz。
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加TA为好友 发表于: 10:16:56 19楼
1、变频调速,当频率超过额定频率50HZ时,变频器输出的电压保持380V不变;
2、变频调速,当频率超过额定频率50HZ时,变频器输出的电压保持380V不变,电机的磁场会因频率升高而减小,磁场、频率的乘积不变,即成反比;
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加TA为好友 发表于: 10:24:13 20楼
3、当频率超过额定频率时,由于磁场减弱,所以称为弱磁调速;
4、由于电压不变,额定电流不能变,所以电机额定功率也不能变,称为恒额定功率调速;
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加TA为好友 发表于: 10:41:01 21楼
5、大家看到了,我在表述文字中,加了&额定&二个字,这是非常重要的;
6、当频率超过额定频率时,磁场减弱,是必须的,电压不变也是必须的,与负载大小无关;
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加TA为好友 发表于: 10:45:01 22楼
7、当频率超过额定频率时,电机的电流是随负载大小变化的,电机的运行功率也是随负载变化的,电机的工作状态可能是额定状态,也可能是过载状态,也可能是轻载、空载状态;
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加TA为好友 发表于: 10:49:28 23楼
8、我们说恒功率是指其额定功率不变,实际功率由负载大小决定,负载不知道你电机怎么那,负载是按它速度大时的实际功率运行的;
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加TA为好友 发表于: 10:57:00 24楼
9、举例说,负载是风机,速度大功率大,它不管电机是什么弱磁调速状态,它不会速度增大功率恒定;
10、所以负载是风机时,当频率超过额定频率时,负载功率增大,直到电机额定功率、过载功率;
11、对于风机而言,只要超过额定转速,就过载,风机的运行就是不安全的;
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加TA为好友 发表于: 11:02:32 25楼
12、举例说,匀速吊重时,转矩是恒定的,速度大功率大,它不管电机是什么弱磁调速状态,它不会速度增大功率恒定;
13、匀速吊重时,当频率超过额定频率时,速度大负载功率增大,直到电机运行在额定功率、过载功率;
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加TA为好友 发表于: 11:09:37 26楼
14、所以变频调速是否能进入弱磁调速,关键是负载大小与速度的关系,只有负载的功率随转速增大不变或减小的负载才可以进入弱磁调速;
15、所以变频调速进入弱磁调速的最高频率,是速度增大到负载功率增大到额定功率时的速度频率;
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加TA为好友 发表于: 11:15:23 27楼
16、变频调速进入弱磁调速区,电机的电流还是由负载决定的,可能空载、轻载、满载、过载;
17、变频调速进入弱磁调速区,不是有人理解的,负载功率就恒定,就不会过载!
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加TA为好友 发表于: 11:34:21 28楼
18、按照弱磁调速的要求,满载运行时,速度增大,负载转矩反比减小才对;
19、什么负载速度增大,转矩反比减小,没有!一般负载都是速度大转矩大;
20、所以一般负载弱磁调速的最大频率是运行功率达到电机额定功率是的速度频率!
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加TA为好友 发表于: 11:37:42 29楼
21、按照弱磁调速的要求,满载运行时,速度增大,负载转矩反比减小才对,绝不是说只要进入弱磁调速,电机转矩就会自动与速度反比减小!
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加TA为好友 发表于: 11:48:23 30楼
引用征 的回复内容:
&&电机不可能超过这个速度,因为超过这个速度后,电机输出扭距小于负载扭距,电机升不上速度去了!
1、这个说法错误!
2、电机的速度增大,电流增大,转矩会增大到与负载转矩平衡,直到过载;
3、不会是速度增大,电机转矩自动减小小于负载扭距!
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加TA为好友 发表于: 08:50:39 31楼
直流电机的弱磁调速:
1、如果减小励磁电流,减弱主极磁场,直流电机的转速增大;
2、原理是,电势平衡原理:
1)电源电压=反电势+电枢电阻压降
2)减小励磁电流&减弱主极磁场&反电势减小&电枢电流增大&转矩增大&转速增大&飞车!
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加TA为好友 发表于: 08:53:48 32楼
3、直流电机弱磁调速,同样要在额定电流、额定功率下进行;
4、适用空载、轻载,不适用于满载、过载;
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加TA为好友 发表于: 08:57:20 33楼
5、直流弱磁调速,由于电压不变、额定电流不变,也是额定恒功率调速;
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加TA为好友 发表于: 09:10:24 34楼
6、直流弱磁调速,适用速度增大、转矩反比减小的负载,所以称为恒功率调速;
7、直流弱磁调速,电机不能自动保证功率在恒定情况下,实际运行功率决定负载,也可能轻载、满载、过载!
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加TA为好友 发表于: 11:40:16 35楼
老刘又搞了个,1234......(n+1),很有条理么?!
不同见解,欢迎拍砖!
所谓:变频电机的恒转矩运行(0&&50hz)与恒功率运行(50&&100hz),指的是普通电机的转矩特性,但并不是所有电机的弱磁点都是50HZ哦!
电机的转矩特性一般都是这样的:&乁&,这是电机的特性,也不是所有的变频器都能保证电机能输出此特性,这是另一个话题了。
你只要保证你的负载扭矩,在这个&乁&的下面,就能正常运行。
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加TA为好友 发表于: 12:05:47 36楼
引用铁戟沉沙 的回复内容:
&&并不是所有电机的弱磁点都是50HZ哦!&&
1、这次我们换一个谈话的方式,你说我听;
2、请问电机的弱磁点是个什么概念?或者说物理本质是什么?谁决定了电机的弱磁点?
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加TA为好友 发表于: 12:21:11 37楼
引用铁戟沉沙 的回复内容:
&&电机的转矩特性一般都是这样的:&乁&,这是电机的特性,&&
你的电机转矩特性:&乁&,意思是说,在低速段恒转矩,在高速度段恒功率;
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加TA为好友 发表于: 12:27:33 38楼
引用铁戟沉沙 的回复内容:
&&你只要保证你的负载扭矩,在这个&乁&的下面,就能正常运行。
1、你的这句话我赞成!
2、只有负载是恒功率的,电机才可能是恒功率运行的,负载不是恒功率的,电机就不会是恒功率运行的;
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加TA为好友 发表于: 12:30:43 39楼
没错,只要满足运行情况下电机不过载时输出扭距大于等于负载扭距就可以了,本质上跟功率无关!电机在多大转速时进入弱磁控制由电机的额定电压和变频器的最大输出电压共同决定。
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加TA为好友 发表于: 12:42:43 40楼
例如:假设额定相电压400V的电机,额定速度1430转,变频器最大输出电压240V。电机拖动0.8倍额定扭距的负载,不到额定速度(大概在0.6倍的额定速度)就必需要进入弱磁控制,并且电机也不会达到额定速度。
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加TA为好友 发表于: 12:45:09 41楼
3、不过你的话我改一下,&只要保证你的负载功率在这个&乁&下面,就能正常运行&,更确切;
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加TA为好友 发表于: 12:45:24 42楼
有些挑毛病的人根本就不懂电机恒转矩区和恒功率区运行的含意,跟他说了他也不理解!
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加TA为好友 发表于: 12:47:49 43楼
4、这个&乁&下面的面积,就是功率;
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加TA为好友 发表于: 12:52:18 44楼
引用征 的回复内容:
&&只要满足运行情况下电机不过载时输出扭距大于等于负载扭距就可以了,本质上跟功率无关!&&
1、这是一句错话;
2、很简单,转矩&速度=功率;
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加TA为好友 发表于: 13:07:23 45楼
引用征 的回复内容:
例如:假设额定相电压400V的电机,额定速度1430转,变频器最大输出电压240V。电机拖动0.8倍额定扭距的负载,不到额定速度(大概在0.6倍的额定速度)就必需要进入弱磁控制,并且电机也不会达到额定速度。
1、这句话也是错误的!
2、&额定相电压400V的电机&,应该是&额定电压400V的电机&;
3、额定电压400V的电机,就不能用&最大输出电压240V的变频器&去拖动!
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加TA为好友 发表于: 13:12:31 46楼
4、&电机拖动0.8倍额定扭距的负载,不到额定速度(大概在0.6倍的额定速度)就必需要进入弱磁控制&,这句话是错误的,因为变频调速是否进入弱磁调速与负载没有关系;
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加TA为好友 发表于: 13:17:47 47楼
5、最大输出电压240V的变频器,拖动额定频率50HZ的电机,它的弱磁点就是50HZ;
6、变频器输出频率大于50HZ,就进入弱磁调速区,与负载没有关系;
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加TA为好友 发表于: 13:20:06 48楼
7、变频器输出频率大于50HZ,电压保持240V不变,就进入弱磁调速区,与负载没有关系。但是在弱磁区调速时,负载的功率不是恒功率的,电机会过载!
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加TA为好友 发表于: 13:23:32 49楼
引用征 的回复内容:
有些挑毛病的人根本就不懂电机恒转矩区和恒功率区运行的含意,跟他说了他也不理解!
1、说话有毛病,说明他对讨论的问题的物理本质不清楚;
2、需要好好学习,而不是骂人!
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加TA为好友 发表于: 13:38:12 50楼
正确理解电机的转矩特性曲线是很重要的,曾有客户在提升应用中,摔坏过设备。
5吨的东西可以快速下放(2500rpm),电机额定、弱磁点33HZ 600多转。
50吨,500吨也能快速下放么?!进入弱磁区,超过临界点,电机就失控了,而且变频器不报故障。
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ICP网站备案:渝ICP备号关于电机恒转矩调速和恒功率调速的分析_工业自动化_中国百科网
关于电机恒转矩调速和恒功率调速的分析
    首先要记住一点,我们出厂设计的电机,都是按照在工频电压下(380V,50HZ)的给定下,所得到的额定转速值,如果我们在实际工况当中,没有达到380V,比如说只有300V,50HZ,那么这是一个欠压的情况,肯定是不能达到额定的转速值,因为按照这个电机的设计,50HZ的频率下,一定要有380V的电压来励磁,如今没有在额定电压下,没有达到应有的磁场强度,磁通偏小,那么肯定会影响速度的,不能因为那个60f/p这个公式来看速度的变化。又比如说在380V的40HZ的输入的情况下,根据公式E=K*F*Q,E不变,f降低了,那么Q磁通变大了,这是一种过压的情况,过大的励磁,磁通在长时间下,会使电机发热并有可能烧毁的。所以说磁通这个值不能过大,这个值是根据我们电机在设计的时候就决定了其承载磁通能力。我们通常在恒转矩调速时(50HZ以下),此时的磁通为额定磁通,也称为满磁,如果电压/频率变大,则会超过这个磁通值,造成电机发热。
下面说恒转矩调速和恒功率调速
恒转矩调速,就是说让磁通保持一个不变的值,V/F=Q(磁通)是一个不变的值,为什么叫恒转矩调速,就是说负载的转矩是个定值,我们要求电机输出的转矩值也是个定值,看公式:T=K*I*Q,如今Q不变,那么电机输出转矩就和I成正比,因为Q这个值我们通过铭牌就可以计算出来的V(额定电压)/50HZ,所以在Q确定且不变的情况下,我们线圈的额定电流(不论有无负载,最大通过电流)确定的情况下,该电机能输出的最大力矩也就能够确定(也就能确定电机能带动多大转矩的恒负载),所以我们电机的过流能力就体现了电机的过载(转矩)能力。
在恒转矩调速下,我们也只需要通过变频器向电机输送经过调制的一定频率的电压(这个比是磁通,是个定值),负载的转矩也是个定值,那么N一定,T一定,输入的功率P也就定了。如果F增大,转速N增大,那么功率P也就变大了,因为转矩T是不会因为速度增大而变大的(这个也叫恒转矩负载,如传送带。恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载)
还有一点,额定转速这个值是电机空转时所得到的值,这个值对于我们的意义来说,在达到额定电压的情况下,在达到额定功率的情况下,这个值越大,输出转矩就越小,这个就是恒功率调速的一个特点。公式T=9550*P/N(额定转速)。所以在F>50HZ的情况下,(这个时候已经输出为最大功率了),我们在使N变大的时候,要注意T在变小,要避免T太小而小于负载转矩引起事故。在恒功率调速时,我们是通过减小磁通来达到减小输出转矩从而提高速度的这样的过程来调速,所以这个也叫弱磁调速。
恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。
恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,转矩不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。
负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有影响,电动机在恒磁通调速时,最大容许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓"匹配"的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。这一点从直流电机特性来理解更容易。
除了上述两类负载一般还有风机、泵类负载,他的特点是转矩和速度的2次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。
恒功率在负载比较轻的场合为多用,恒转矩则多用在重负载。
恒功率调速是指电机低速时输出转矩大,高速时输出转矩小,即输出功率是恒定的;
恒转矩调速是指电机高速、低速时输出转矩一样大,即高速时输出功率大,低速时输出功率小。
额定负载就是额定功率,带有额定负载的电机就是说负载的功率达到了电机额定功率,这个时候是恒功率调速。
对于上面所提到的恒转矩负载来讲,我们调速范围一般就定义在基本频率以下(一般50HZ)。对50HZ以下的调速,一般是不能达到额定功率的。比如说起重,在达到额定功率后,我们继续要求速度加大,那么输出力矩就会下降,那如何加速(因为加速的话要输出力矩大于负载力矩),所以这个命题是矛盾的。在达到P/T(额定负载)的转速后,将不能继续增大转速了,否则将带不动负载。这个不同于恒功率负载,恒功率负载是转速越快,所需的负载转矩是越小。
对于恒功率负载来讲,他的调速范围会经历两个区间。在低速时,某个频率以下时,我们可以认为他是恒转矩调速,因为按照输出功率恒定来看,速度很低时,电机不可能输出一个无穷大的转矩,这个时候我们应该认为负载转矩应该是一个恒定值,即恒转矩性质,而输出功率来说也不会直接就为额定功率。而当频率加大到某个频率以上时,输出为额定功率了,那么那个时候就为恒功率调速了
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恒转矩与恒功率的区别?
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恒转矩与恒功率的区别,主要是指在交流变频调速系统中,当频率调至基频50Hz以下,此时电机可以保持恒转矩,当调至基频以上时,电机只能保持恒功率,力矩会随着转速的升高而降低,至于水泵和其他设备的工作状态,要看它是工作在哪个频率范围内就可以了。
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任何机械在运行过程中,都有阻碍运动的力或转矩,通俗称为阻力或阻转矩。所谓负载的机械特性指的是阻转矩与速度的关系。
&&恒转矩负载的特点就是,负载转矩的大小仅与负载的轻重有关,而与转速大小无关。其功率与转速成正比。典型设备如带式输送机。
&&恒功率负载的特点:转速变化过程中,功率基本不变,不能和负载的轻重相混淆。如卷取机械是典型的恒功率负载,当被卷物体的材质不同时,其所需的张力和线速度也是不同的,其卷取功率的大小也就不相等。负载阻转矩的大小与速度成反比。
& & 离心风机和水泵是典型的二次方率负载。其负载阻转矩与转速的二次方成正比,其功率与转速的三次方成正比。
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恒转矩调速是指负载转矩保持不变,但对转速有不同的要求;恒功率调速是指负载功率保持不变,但对转速有不同的要求.这与电机的额定输出功率和转矩无关,只是要用负载的转矩和功率来选择电动机和变频器.恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定.应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载.恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载.负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的.当速度很低时,受机械强度的限制,转矩不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质.负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有影响,电动机在恒磁通调速时,最大容许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速.如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓"匹配"的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小.这一点从直流电机特性来理解更容易.除了上述两类负载一般还有风机、泵类负载,他的特点是转矩和速度的2次方成正比.随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小.这种负载所需的功率与速度的3次方成正比.
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