一、電機公式

1、電機轉矩：T=9550×P/nP為功率，n為轉速
2、電機功率：P=√3UIcosa

3、電機轉速：n=60f/p，f為電機頻率，p為電機極對數，例如四級電機的p=2；

4、電機磁通：φ=K*（V/F），當V/F為一定值時磁通就保持恒定。

由公式1、2、3可推導出

5、T=9550√3UIcosa p/ 60 f ，可得出轉矩正比于電壓和頻率的比

由公式4、5可推導出

6、T=CT*Φ*Ia,其中CT為轉矩常數，Φ為每極主磁通，Ia為電樞電流。

電機電流小于額定電流時，電流與轉矩成正比，當電流超過額定電流，鐵芯磁飽和後，電流再增加，轉矩就不會增加了。

7、V=E u，變頻器輸出進入到電機的電壓被分為兩部分，V是變頻器輸入給電機的電壓，E是電機線圈感應電動勢，u是定子阻抗的壓降，電機在高速運行時，E遠大于u，可以認為E=V；電機在低速運行時E變小，此時u就不能忽略，E＜V，從而導緻V/F變小，也就是磁通變小，電機輸出的轉矩也就跟着變小。此時需要對轉矩進行補償，方法就是增大V，V-u=E，從而使E變大。工頻以下高速運轉和低速運轉雖然都是恒轉矩方式，但高速運轉時電機的輸出轉矩是大于低速時轉矩的。

二、負載分類

負載總共分為三類，恒轉矩負載、恒功率負載和二次平方負載。

恒轉矩負載：轉矩與轉速無關，任何轉速下轉矩保持恒定。如電梯，一旦載客運行後，由于人數是不變的，故不管速度是快還是慢，負載力矩是恒定的。由公式1可看出，當轉速增大轉矩不變時功率增大，轉速減小轉矩不變時功率減小。此類負載有傳送帶、攪拌機、擠壓機等摩擦類負載，電梯、吊車、提升機等移位類負載。

恒功率負載：由公式1可看出，總功率不變，轉速越高，轉矩越小，轉速越低，轉矩越大。但不是無限增大和無限減小，一般增大或減小到一定值後轉矩就不再變化，從而變為恒轉矩運行。此類負載有機床主軸、軋機軋輥主傳動、卷紙機。

此類負載選用變頻器時最低頻率要設定為50Hz，并規定調頻隻能往上調，例如，50～100Hz、50～200Hz等，因為變頻器超過50HZ後，功率達到最大後不再變化，就是恒功率控制。當若用V/f控制法，就會造成低頻時轉矩不夠。若為了滿足低頻将變頻器容量選大，到高頻時變頻器就欠載運行，使用很不充分，造成容量浪費。

二次平方負載：轉速減小，轉矩按轉速的2次方減小，功率按轉速的3次方降低，所以低轉速時電機電流小，轉矩小，必須設定較長的加速時間和減速時間；轉速增大，轉矩按轉速的2次方增大，功率按轉速的3次方增大，随着轉速提高，功率會急劇提高，易導緻啟動中斷和電機嚴重發熱。如風機水泵類負載。需要選用大容量變頻器。

三、變頻器控制方式

變頻器的控制方式分為兩種，V/F控制和矢量控制。

1、當變頻器超過50HZ後，功率達到最大後不再變化，即恒功率，此時速度再增大，轉矩就會變小。

2、當變頻器低于50HZ時，分VF控制方式和矢量控制方式。

（1）V/F控制

V/F控制是指變頻器運行時的輸出電壓和輸出頻率之比，頻率越大，電壓越大，頻率越小，電壓越小，兩者始終正比為一個常數，由公式4可看出，電機的磁通是恒定的。變頻器的輸出頻率從0HZ上升到50HZ時，輸出電壓也從0V上升到380V，所以380V50HZ時為電機最大磁通，超過最大磁通就會導緻電機過熱。

由公式5、6看出，當V/F為定值，電機所帶負載不變也就是電流不變的情況下，V/F屬于恒轉矩調速。

如上述公式7所述，V/F控制方式在低速時轉矩會降低，不再是恒轉矩。為保證在低頻時能夠得到大的啟動力矩，必須進行低頻轉矩補償，即提高低頻時的電壓值，但補償值不宜過大，否則易造成電機磁飽和，電機嚴重發熱，此時變頻器過載保護報警。

（2）矢量控制

矢量控制原理是模仿直流電動機的控制原理,根據異步電動機的動态數學模型，利用一系列坐标變換把定子電流矢量分解為勵磁分量和轉矩分量，對電機的轉矩電流分量和勵磁分量分别進行控制。

V/F隻能控制電機的輸出頻率實現調速，不能實現電機輸出轉矩的實時控制。矢量控制對于低速時的力矩提升非常好。矢量控制時需要做自整定，需要做參數修改。

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