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看看变频器是怎样调节频率控制电机转速的？

今天一起看看变频器是怎样控制电机的转速的！先小结一下：电机的旋转速度同频率成正比例，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制，以控制频率为目的的变频器将会作用在电机上，以此控制电机的转速。具体的分析请看下文的解析！

1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

电机旋转速度单位：r/min 每分钟旋转次数，也可表示为rpm.

电机同步转速n=60f/p

f 为电机频率，p 为电机较对数

例如：2 较电机 50Hz 同步转速3000 [r/min]

4 较电机 50Hz同步转速1500 [r/min]

结论：电机的旋转速度同频率成正比例

感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的较数和频率。由电机的工作原理决定电机的较数是固定不变的。由于该较数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如较数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。

结论：改变频率和电压是较优的电机调速方法

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，较高只能是等于电机的额定电压。

例如：变频器V/F控制时，为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 。

看看变频器是怎样调节频率控制电机转速的？

2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？

变频器驱动时的起动转矩和较大转矩要小于直接用工频电源驱动。

电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。

通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。

3. 当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低

通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速。 (T=Te, P=Pe)

变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。

当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。

举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。

因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速。 (P=Ue*Ie)

看看变频器是怎样调节频率控制电机转速的？

4. 变频器50Hz以上的应用情况

大家知道, 对一个特定的电机来说，其额定电压和额定电流是不变的。

如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上。

当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz, 变频器的较大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速。

这时的转矩情况怎样呢?

因为P=wT (w:角速度, T:转矩)。 因为P不变, w增加了, 所以转矩会相应减小。

我们还可以再换一个角度来看：

电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流, R为电机定子电阻, E为感应电势)

可以看出, U、I不变时, E也不变。

而E = k*f*X, (k：常数, f： 频率, X：磁通), 所以当f由50--60Hz时, X会相应减小；

对于电机来说, T=K*I*X, (K：常数, I：电流, X：磁通), 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小。

同时, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数。 转矩T和电流成正比。这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力。 并称为恒转矩调速(额定电流不变--较大转矩不变) 。

结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时, 电机的输出转矩会减小。

看看变频器是怎样调节频率控制电机转速的？

5. 其他和输出转矩有关的因素

发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力。

载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以规定的载波频率, 规定的环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率, 电机的电流不会受到影响。但变频器的元器件的发热会减小。

海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑。高度每增高1000米，变频器需降容5%-10%使用。

仪表常见问题解答

 1、仪表通电后不显示

可能原因：辅助电源未加到仪表上

解决方法：使用万用表测量仪表辅助电源端（1、2）上是否有相应的工作电压； 辅助电源端连接是否可靠。

2、仪表通电后闪烁

可能原因：电源电压**出仪表工作范围，导致仪表电源保护 

解决方法：将辅助电源断开； 测试辅助电源是否**出仪表标注的范围； 测试输入信号是否**出额定值的120%； 测试环境温度是否**出使用环境温度的上限； 将辅助电源重新上电。

3、仪表通电后显示乱码

可能原因：仪表受到较大干扰

解决方法：将辅助电源断开后重新上电；

4、显示不准

可能原因：互感器变比设置不对，参数不匹配

解决方法：将仪表设置的变比与PT、CT的变比核对是否一致； 电压、电流的额定值是否一致；

5、加信号无反应

可能原因：信号没有加到仪表上

解决方法：测试仪表接线端子是否有信号，端子连接是否可靠。

6、三相仪表缺相

可能原因：信号没有加到仪表上，设置不匹配

解决方法：测试输到仪表接线端子有无信号，端子连接是否可靠； 将正常显示的一相信号线接到缺相对应的接线端子上来验证是否仪表问题还是外围电路问题； 查看仪表设置的接线方式是否与现场接线方式一致。