變頻器、減速機(jī)、電機(jī)、負(fù)載,轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的關(guān)系是如何的呢,在我們工控過(guò)程中往往搞不清楚,到達(dá)誰(shuí)決定誰(shuí),誰(shuí)是本質(zhì)的問(wèn)題,今天我們就好好討論下! 1、首先說(shuō)說(shuō)變頻器的,它是改變電源頻率的器件,頻率決定這電機(jī)的轉(zhuǎn)速,屬于調(diào)速的功能。 2、減速機(jī),它的功能是降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速,同時(shí)能夠提高輸出轉(zhuǎn)矩,由公式P=T*N,在負(fù)載相同情況下,減速機(jī)降低了輸出轉(zhuǎn)速,輸出轉(zhuǎn)矩就提高了。有的同學(xué)在這里似乎有點(diǎn)亂,因?yàn)殡姍C(jī)是有最大輸出轉(zhuǎn)矩的,怎么會(huì)隨提高呢,我們以下面的表格來(lái)說(shuō)明下: 減速機(jī)對(duì)比 我們假設(shè)電機(jī)額定功率轉(zhuǎn)矩為7Nm,額定轉(zhuǎn)矩1400r/min,負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于額定轉(zhuǎn)矩為7Nm。現(xiàn)在分析下電機(jī)側(cè)和負(fù)載側(cè)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的對(duì)比,首先從負(fù)載側(cè)開(kāi)始,負(fù)載相同都等于7Nm,沒(méi)有減速機(jī)(減速比為2)的情話下,負(fù)載轉(zhuǎn)速等于電機(jī)轉(zhuǎn)速1400;有減速機(jī),負(fù)載轉(zhuǎn)速等于電機(jī)轉(zhuǎn)速的一般700,這里應(yīng)該都沒(méi)有問(wèn)題。再看下電機(jī)側(cè),沒(méi)有減速機(jī)的電機(jī)側(cè)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速和負(fù)載側(cè)一樣;有減速機(jī)情況下,轉(zhuǎn)速等于額定轉(zhuǎn)速,由公式P=T*N,電機(jī)輸出功率等于負(fù)載功率得知,電機(jī)此時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的一半3.5Nm。由上面的例子可以看出增加減速機(jī)并非提高電機(jī)自身的輸出轉(zhuǎn)矩,而是提高了給負(fù)載側(cè)的輸出轉(zhuǎn)矩。通俗的講就是添加減速機(jī)這個(gè)環(huán)節(jié)電機(jī)會(huì)更“省力”。 3、電機(jī),電機(jī)一旦完成生產(chǎn),它的額定轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)矩、額定功率等參數(shù)就確定了,不能人文因素的改變。這里有一個(gè)誤區(qū)就是采用變頻器調(diào)速時(shí),經(jīng)常誤以為變頻器可以調(diào)高輸出轉(zhuǎn)矩,電機(jī)有多大的力量是有其本身的結(jié)構(gòu)決定的,而不是變頻器。在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)采用變頻器控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載會(huì)出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)不動(dòng)的過(guò)載行為,很多人把問(wèn)題都糾結(jié)在變頻器上面。電機(jī)帶不帶動(dòng)負(fù)載就兩個(gè)方面,一就是電機(jī)功率太小,二就是負(fù)載太大,簡(jiǎn)單說(shuō)就是不匹配的問(wèn)題。 這里還是要強(qiáng)調(diào)下:1電機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩由負(fù)載決定。2電機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定。意思就是負(fù)載需要多少轉(zhuǎn)矩,電機(jī)就輸出多少但不能超過(guò)最大值,最好不要超過(guò)額定轉(zhuǎn)矩,額定值和最大值是有電機(jī)決定的。 最后說(shuō)下負(fù)載,在使用變頻器調(diào)速時(shí)經(jīng)常聽(tīng)到恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和恒功率負(fù)載,兩者的區(qū)別是什么,看公式P=T*N,恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載就是轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速N無(wú)關(guān),功率與轉(zhuǎn)速成正比,恒功率就是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速N成反比。恒轉(zhuǎn)矩的負(fù)載中,功率是不變的,提速就靠功率;恒功率負(fù)載中,功率是不變的,速度越高,轉(zhuǎn)矩越小,速度越低,轉(zhuǎn)矩越高。就拿小汽車(chē)來(lái)說(shuō),P就是油門(mén),T就是汽車(chē)扭矩就是力量,N就是汽車(chē)的車(chē)速。汽車(chē)行走在路上就是負(fù)載,忽略車(chē)阻,就剩下了車(chē)對(duì)地面的摩擦,汽車(chē)就屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,因?yàn)檐?chē)無(wú)論是低速還是高速輸出的扭轉(zhuǎn)都一樣等于克服摩擦需要的扭矩。那么什么時(shí)候是在恒功率負(fù)載呢,以固定的油門(mén),汽車(chē)在不同的檔位的時(shí)候就是恒功率負(fù)載,換擋就是調(diào)整汽車(chē)輸出扭矩的過(guò)程,檔位越小,輸出扭矩就越大,檔位越高,輸出扭矩就越小。比如不同檔位的行駛所匹配的速度是不一樣的,檔位越高,輸出的速度就越大,檔位越低,輸出的速度就越小。恒功率的負(fù)載一般用在需要轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速其中一個(gè)要素的,就好像汽車(chē)上坡,我們需要發(fā)送機(jī)輸出的是扭矩而不是速度,而在需要高速行駛時(shí)需要的是速度,就把檔位調(diào)小。 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載我們往往很容易發(fā)現(xiàn),例如一些客服摩擦力、重力之類(lèi)的傳送帶,起重機(jī)等都是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,恒功率負(fù)載一般都是人為制造的為的就是根據(jù)需要利用機(jī)器進(jìn)行速度和力量的轉(zhuǎn)換,如:
這些機(jī)器一般都是匹配很大的減速機(jī)使轉(zhuǎn)速變得很低以獲得更大的轉(zhuǎn)矩輸出。 變頻器控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載一般是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。再工頻50Hz一下,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,工頻以上輸出恒功率調(diào)速。后面我們還要討論變頻器控制電機(jī)的有關(guān)問(wèn)題,包括變頻器V/F控制方式、變頻器低速運(yùn)行輸出轉(zhuǎn)矩不足等問(wèn)題,希望大家支持。 說(shuō)的錯(cuò)的地方還請(qǐng)指出。 |
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