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转矩模式是指变频器是以控制电机的输出力矩为目的,速度大小和外部负载有关,与转矩无关。此时变频器一般无速度环,只有电流环,外部给定直接给电流环作为力矩设定。为防止超速,许多高档变频器都带速度外环限制超速,这是一种增强型的转矩模式,此时速度环只起一个限制最大速度的作用,电流环依然起主导作用。开环转矩在响应和精度方面比闭环要差,原因和速度模式是一样的。
设置好变频器转矩提升功能很重要。变频器应用最广泛的是V/F控制模式,当电动机的电源频率下降时,电动机的转速也会下降,如果负载转矩不变,则其输出功率也是下降的。根据能量守恒的原理,如果负载的转矩不变,电流是不能减小的,只有减小电压来保持输人与输出间的能量平衡。设电动机输人的对应电压为Ux,频率下降为fx,则电压调节比Ku=Ux÷Un;频率调节比Kf=fx÷fn,公式中Un和fn分别是电压和额定频率。
当Ku=Kf时,电压和频率是成正比下降的。由于电动机的转速是由频率决定的,故输出功率所占比例减小的具体反映便是电磁转矩的减小,这就降低了电动机带负载的能力,如要不降低电动机带负载的能力,当电压和频率同时下降时,应该在Ku=Kf的基础上适当加大一点电压,使Ku>Kf。由于加大电压的目的是为了增大转矩,所以称为转矩提升,又叫转矩补偿。转矩提升的多少反映了电压与频率比值的大小,调试转矩提升实际上就是调节U/f比。
变频器变频器产品几乎都提供了数十条U/f曲线,供用户选择使用。由于产品型号不同,变频器U/f曲线大致有直线形、折线形、任意折线形几种。具体可按电动机所带负载的特性,及变频器用户手册的说明进行选择即可。
转矩提升是为了补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低,而把低频率范围U/f增大。U/f比太小,低频率时电动机难以启动或者可启动但带不了负载。U/f比太大,电动机在低频率运行时不节能,甚至会由于电动机磁路高度饱和而使变频器过流跳闸。
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