1、第5講 因材施變用變頻51變頻本領心中掂511 能力須瞧有效線1有效轉矩線的概念圖51額定工作點與有效工作點（1）額定工作點與有效工作點圖52 U時的有效轉矩線（2）U時的有效轉矩線（3）有效轉矩線與工作點圖53 有效轉矩線與工作點有效轉矩線是說明電動機允許工作范圍的曲線，而不是說明電動機工作狀態的特性曲線。因此，不能在有效轉矩線上決定工作點。522 低頻散熱是關鍵圖54 散熱和有效轉矩的關系1XN的有效轉矩線2有效轉矩線的改善 圖55 有效轉矩線的改善523 高頻功率不能變1XN時的特點輸出電壓不變U1XU1NconstfX比主磁通1電磁轉矩TMX電動機的最大輸入功率基本不變1X3U1NIc

2、os1Xconst圖56 XN時的機械特性和全頻有效轉矩線2XN時的有效轉矩線圖 XN時的機械特性和有效轉矩線 （）機械特性曲線簇 （）有效轉矩線有效轉矩的大小與轉速成反比： MEX 52基本關系不能偏圖57 拖動系統的功率521 能量守恒要牢記522 帶動負載轉矩比圖58 帶動負載比轉矩既要在高速范圍內帶得動負載；又不要大馬拉小車。523電機降速功率低圖59電機降速功率低524違反規律有實例圖510 甩掉減速器（1）實例（2）實例2圖511 加大工作頻率來提高生產率 （3）實例3圖512減小傳動比來提高生產率525綜合考慮想問題實例1某恒轉矩負載，電動機數據為：30kW，1470 rmin

3、，56.8A。采用變頻調速后，常用頻率為2030Hz。存在問題：（1）起動困難，（2）低頻運行過程中，有時電流偏大。如何解決？1理想的方法（1）加大傳動比：·1.7（2）采用有反饋矢量控制方式2可采取的其他方法（1）預置轉差補償功能和起動頻率。（2）適當增大Uf比。圖513方法（2）和（3）的結果（3）適當降低基本頻率。實例2 某排粉機，原來用三相整流子電動機，容量：16053.3kW，電流：285175A，轉速：1050350rmin。改造為普通電動機變頻調速，電動機數據：160kW，275A，1480 rmin。在運行轉速為1050rmin時，電動機過載，電流達316A，是什么原

4、因？1基本分析（1）從轉矩看原來電動機的額定轉矩是：TMN01455Nm改造后電動機的額定轉矩是：TMN1032Nm（2）從功率看160kW，1480 rmin的電動機，當轉速為1050 rmin時，實際的輸出功率是：PM113kW2解決辦法（1）增大傳動比：·1.4（1.251.5）（2）選用6極電動機電動機數據：160kW，297A，980 rminTMN1559Nm在1050rmin時的工作頻率：fX50×53.6Hz53恒轉矩運行要求嚴531滾筒、傳輸是典型圖514 恒轉矩負載及其特性運動的阻力：F與轉速無關；作用半徑：與轉速無關；負載的恒轉矩：TLF 與轉速無關。

5、在調速過程中，TLconst。PLL532重載起動變頻行某重灰爐的爐體，必須重載起動。曾采用軟起動器起動，只能減載起動。如采用變頻器起動，能否起動起來？圖515重灰爐示意圖變頻起動與軟起動的比較圖516變頻起動與軟起動的比較533擴大范圍有途徑圖517 有效轉矩線1調速范圍和負荷率的關系負荷率最高頻率最低頻率調速范圍2滿足調速范圍的方法例： TL140NM；nmax720r/min；nmin80r/min（n9）原選電動機的數據：PMN11kW，nMN1440 r/min。A電動機額定轉矩 TMN72.95Nm B負載轉矩的折算值 TL70NmC電動機的負荷率 0.96 D滿足調速范圍的思考如

6、果0.7, 則調頻范圍為11.7n（9）負載轉矩應限制在：TL72.95×0.751Nm確定傳動比：2.745選2.75圖518提高最低頻率的方法534可以提高最低頻535重力負載避滑行1向下運料工作特點圖519向下傳輸的控制2電動機的起、制動與制動電磁鐵的協調圖520電動機與制動器的配合3吊鉤升降的防溜鉤圖521吊鉤升降的防溜鉤4制動電阻的選擇（1）制動轉矩選TBTMN（IBIMN2）（2）制動電阻（向下傳輸時將連續處于再生狀態）IBIMN2102.5251.25ARB70051.2513.6614PB70021435000W35W圖522變頻器跳閘時的應急措施5變頻器跳閘時的緊急

7、措施6EDB跳閘防溜鉤裝置圖523跳閘防溜鉤裝置54恒功率容量是關鍵541卷繞機械最典型圖524 恒功率負載及其特性1典型實例FConst；Const（1）功率特點L F·const；（2）轉矩特點TLF·（3）轉速特點L2卷繞機械的電動機容量圖525額頻以下帶卷繞機（1）fXfN圖526二倍頻以下帶卷繞機（2）fX2fN542機床停機來變頻1機床的機械特性圖527 車床的外形與特性（1）低速段允許的最大進刀量都相同，故負載轉矩也相同，具有恒轉矩性質。（2）高速段由于受床身機械強度和振動以及刀具強度等的影響，速度越高，允許的最大進刀量越小，負載轉矩也越小，但切削功率保持相同

8、，故具有恒功率性質。（3）計算轉速恒轉矩區和恒功率區的分界轉速，稱為計算轉速，用D表示。D 在系列龍門刨床中規定，計算速度為D（最高刨削速度為max）2車床調速實例（1）基本數據某意大利產SAG型精密車床，原拖動系統采用電磁離合器配合齒輪箱進行調速，今改用變頻調速。基本數據如下：A主軸轉速 共分八檔：75、120、200、300、500、800、1200、2000rmin； B電動機數據：2.2；1440rmin；14.6N·mC各檔轉速下的負載轉矩（負載的實際功率按計算）檔次12345678轉速7512020030050080012002000轉矩63.763.763.763.73

9、8.223.915.99.55（2）變頻調速的方案AfXfN如圖527）所示。BfX2fN如圖527）所示。圖528一檔傳動比帶車床CfX2fN，兩檔傳動比圖529 兩檔傳動比帶車床D傳動比低速檔：L5；高速檔：H1.555二次方律節能最優先551 風機水泵二次方轉矩特點 圖530二次方律負載及其特性LT·L2功率特點 PLP·L3嚴格地講，轉矩表達式應為：L0T·L2功率表達式為：PL0P·L3 552風機節能數最棒1基本特點（1）轉矩特點 L0T·L2T·L2 圖531風機的變頻調速（2）功率特點 PL0P·L3P·L32數字舉例設：fX0.8fN則：PX0.83PN 0.512PN 圖532供水系統的功率傳遞553水泵運行空耗廣1水泵節能的考察部位2水泵的廣義空耗圖533靜揚程與廣義的空載損耗靜揚程：供水過程中必須克服的最小揚程。廣義的空載損耗：PAHA·QHA·n圖534取水裝置的特點3不同水路的廣義空耗（1）水源水位變化的廣義空耗（2）大樓供水的廣義空耗圖535供水裝置的特點（3）中央空調的廣義空耗圖536中央空調的構成中央空調系統的構成圖537 循環