一、概述
西西門子PLC代理產品有多種類型,例如:西門子變頻器MM4系列,西門子變頻器SINAMICS系列。這些西門子變頻器是由主回路、電源回路、IPM驅動及保護回路、冷卻風扇等幾部分組成,用來實現對自動化驅動控制系統中的電機進行調速控制。本文下面對西門子變頻器控制電機的原理做一個分析,供用戶在調試過程中提供參考。
二、西門子變頻器控制電機的原理
1.當變頻器調速到大于50Hz頻率時,電機的輸出轉矩將降低
通常的電機是按50Hz電壓設計制造的,其額定轉矩也是在這個電壓范圍內給出的。因此在額定頻率之下的調速稱為恒轉矩調速.(T=Te,P<=Pe)
變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時,電機產生的轉矩要以和頻率成反比的線性關系下降。
當電機以大于50Hz頻率速度運行時,電機負載的大小必須要給予考慮,以防止電機輸出轉矩的不足。
因此在額定頻率之上的調速稱為恒功率調速.(P=Ue*Ie)
2.變頻器50Hz以上的應用情況
大家知道,對一個特定的電機來說,其額定電壓和額定電流是不變的。
如變頻器和電機額定值都是:15kW/380V/30A,電機可以工作在50Hz以上。
當轉速為50Hz時,變頻器的輸出電壓為380V,電流為30A.這時如果增大輸出頻率到60Hz,變頻器的大輸出電壓電流還只能為380V/30A.很顯然輸出功率不變.所以我們稱之為恒功率調速.
這時的轉矩情況怎樣呢?
因為P=wT(w:角速度,T:轉矩).因為P不變,w增加了,所以轉矩會相應減小。
我們還可以再換一個角度來看:
電機的定子電壓U=E+I*R(I為電流,R為電子電阻,E為感應電勢)
可以看出,U,I不變時,E也不變.
而E=k*f*X,(k:常數,f:頻率,X:磁通),所以當f由50-->60Hz時,X會相應減小
對于電機來說,T=K*I*X,(K:常數,I:電流,X:磁通),因此轉矩T會跟著磁通X減小而減小.
同時,小于50Hz時,由于I*R很小,所以U/f=E/f不變時,磁通(X)為常數.轉矩T和電流成正比.這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉矩)能力.并稱為恒轉矩調速(額定電流不變-->大轉矩不變)
結論:當變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時,電機的輸出轉矩會減小.
3.其他和輸出轉矩有關的因素
發熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力,從而影響變頻器的輸出轉矩能力。
載波頻率:一般變頻器所標的額定電流都是以高載波頻率,高環境溫度下能保證持續輸出的數值.降低載波頻率,電機的電流不會受到影響。但元器件的發熱會減小。
環境溫度:就象不會因為檢測到周圍溫度比較低時就增大變頻器保護電流值.
海拔高度:海拔高度增加,對散熱和絕緣性能都有影響.一般1000m以下可以不考慮.以上每1000米降容5%就可以了.
三、總結
綜上所述,本文介紹了西門子變頻器控制電機的原理,并進行了分析,用戶可以在了解原理的基礎上進行調速控制,確??刂葡到y的正常穩定運行。如果用戶需要更多的了解和使用西門子變頻器,我們也會更好的提供相關技術支持。