?變頻器調速到大于 50Hz頻率時，電動機的輸出轉矩將如何變化?如何改善變頻調速系統電動機的輸出轉矩?

前些日子，有些網友問了我關于變頻器調速及轉矩方面的問題，現在針對這個問題，給大家具體介紹如下。

變頻器調速到大于 50Hz頻率時，電動機的輸出轉矩將如何變化?

通常的電動機是按50Hz頻率設計制造的，其額定轉矩也是在此電壓范圍內給出的。因此，在額定頻率之下的調速稱為恒轉矩調速。變頻器輸出頻率大于50Hz時，電動機產生的轉矩要以和頻率成反比的線性關系下降。當電動機以大于50Hz頻率運行時，必須要考慮電動機負載的大小，以防止電動機輸出轉矩的不足。對一個特 定的電動機來說其額定電壓和額定電流是不變的。例如，若變頻器和電動機額定值都是15kW/380V/30A, 則電動機可以工作在50Hz以上。當轉速為50Hz時變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A，此時如果增大輸出頻率到60Hz變頻器的最大輸出電壓/電流還只能為380V/30A，很顯然輸出功率不變，所以稱之為恒功率調速。因為P=wxT (w角速度，T轉矩)， 所以在P不變的情況下w增加了，轉矩會相應減小。

電動機的定子電壓U= E+IxR (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=Kxfxφ (K為常數，f為頻率，φ為磁通)。因此，當f由50~60H2時φ會相應減小。電動機轉矩T= KxNx (K為常數，1為電流，φ為磁通)，因此轉矩了會隨著磁通φ的減小而減小。同時，由于頓率小于50H2 時IxR很小，所以uif= EIf不變時磁通(φ)為常數，轉矩T和電流成正比，稱為恒轉矩調速( 額定電流不變一最大轉矩不變)，當變頻器輸出頻率增加至50Hz以上時，電動機的輸出轉矩會減小。

如何改善變頻調速系統電動機的輸出轉矩?

轉矩提升功能增加變頻器的輸出電壓(主要是低頻時)，以補償定子電阻上電壓降引起的輸出轉矩損失，從而改善電動機的輸出轉矩。轉矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓，但是即使提高很多輸出電壓，電動機轉矩也不能和其電流相應地提高。因為電動機電流包含電動機產生的轉矩分量和其他分量(如勵磁分量)。

使用“矢量控制”，可以使電動機在低速時的輸出轉矩達到電動機在50Hz供電輸出的轉矩(最大約為額定轉矩的150%)?！笆噶靠刂啤卑央妱訖C的電流值進行分配，從而確定產生轉矩的電動機電流分量和其他電流分量(如勵磁分量)的數值，并通過對電動機端的電壓降的響應，進行優化補償，在不增加電流的情況下，允許電動機輸出大的轉矩。

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審核編輯 黃宇