变频器是怎样控制电机转速的
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-06-15
摘要：随着变频器的发展，变频器的使用越来越普及，但是很多时候我们只是在使用变频器，却从来不曾了解过它。变频器是怎样控制电机转速的呢？电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。下面就和小编一起了解一下吧。变频器控制电机转速原理
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。
另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。
因此，以控制频率为目的的变频器，是作为电机调速设备的优选设备。
结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法。
如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。
工频电源：由电网提供的动力电源（商用电源）。
起动电流：当电机开始运转时，变频器的输出电流。
变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动。
电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。
通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。
通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。
1、当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低
通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速.(T=Te,P<=Pe)
变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。
当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。
举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。
因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速(P=Ue*Ie)。
2、变频器50Hz以上的应用情况
大家知道，对一个特定的电机来说，其额定电压和额定电流是不变的。
如变频器和电机额定值都是：15kW/380V/30A，电机可以工作在50Hz以上。
当转速为50Hz时，变频器的输出电压为380V，电流为30A。这时如果增大输出频率到60Hz，变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A。很显然输出功率不变，所以我们称之为恒功率调速。
这时的转矩情况怎样呢？
因为P=wT（w：角速度，T：转矩）。因为P不变，w增加了，所以转矩会相应减小。
我们还可以再换一个角度来看:
电机的定子电压U=E+I*R（I为电流，R为电子电阻，E为感应电势）
可以看出，U、I不变时，E也不变。
而E=k*f*X，（k：常数，f：频率，X：磁通），所以当f由50-->60Hz时，X会相应减小。
对于电机来说，T=K*I*X，(K：常数，I：电流，X：磁通），因此转矩T会跟着磁通X减小而减小。
同时，小于50Hz时，由于I*R很小，所以U/f=E/f不变时，磁通(X)为常数。转矩T和电流成正比。这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力。并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)。
结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时，电机的输出转矩会减小。
3、其他和输出转矩有关的因素
发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力。
载波频率：一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率，最高环境温度下能保证持续输出的数值。降低载波频率，电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。
环境温度：就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.
海拔高度：海拔高度增加，对散热和绝缘性能都有影响。一般1000m以下可以不考虑。以上每1000米降容5%就可以了。
4、矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？
*1:转矩提升
此功能增加变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电机的输出转矩。
改善电机低速输出转矩不足的技术
使用矢量控制，可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。
对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做转矩提升（*1）。
转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压，电机转矩并不能和其电流相对应的提高。因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。
矢量控制把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。
矢量控制可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。
请简述变频调速的基本原理
答：1、输入电源：将固定频率的交流电输入变频器。2、整流：将输入的交流电转换为直流电。3、滤波：对直流电进行滤波处理，消除电压的纹波。4、逆变：将滤波后的直流电转换为可调频率的交流电。5、输出电源：将可调频率的交流电供给电机。通过调整逆变器的输出频率，可以控制电机的转速。一般情况下，变频器还会...
变频器是通过什么样的方式来改变电机的转速
答：变频器控制三相交流异步电动机转速原理：根据电机转速公式n=60f/p 。f为交流电频率，p为电机磁极对数。两级电机工频运转n=60*50/1=3000转每分钟，四级就是1500转。而变频器控制电机转速就是通过改变这个f，从而达到控制转速的效果。三相交流电要直接改变其频率，比较难以实现。故采用变频器把三相交流电...
怎么用变频器控制电机转速?
答：2、连接变频器和电机：将变频器与电机进行连接，确保电源和控制信号正确接入。同时，还需注意接线的可靠性和安全性，避免出现短路或其他故障。3、进行电机运行测试：在连接好变频器和电机后，进行电机运行测试，观察电机转速是否符合要求。如有需要，可根据实际情况进行参数调整，以达到理想的转速。4、调整...
变频器的调速方法有哪几种?
答：变频器的调速方法主要有以下几种：开环控制：也称为V/F控制。开环控制是变频器最简单的调速方法，通过控制变频器的输出电压和频率，实现对电机转速的控制。这种方法适用于对电机转速要求不高的场合，如通风机、水泵等负载。闭环控制：闭环控制是指变频器通过在电机轴端安装编码器等反馈装置，实现对电机的...
变频器是怎样的工作原理?
答：滤波：直流电经过滤波器，将直流电中的杂波过滤掉，使电源输出的电流更加稳定。逆变：经过滤波后的直流电经过逆变器，变成可控的交流电。输出给电机：将控制好的交流电输出给电机，通过变频器实现电机的调速。变频器控制电机转速的原理是通过改变输出给电机的频率，从而控制电机的转速。通常情况下，电机的转速...
变频器的工作原理和作用?
答：变频器的作用主要有以下几个方面：1. 调速控制：变频器可以通过改变电动机的供电频率和电压，实现对电动机的精确调速。可以根据实际需求，灵活调节电机的转速，以适应不同的工作负载和工艺要求。2. 节能降耗：变频器可以根据实际负载需求，自动调节电动机的转速和输出功率，避免电动机在空载或轻载时的能耗...
变频器是怎样控制电机转速的?
答：交流电机转速与电源频率相关，调节电源频率就能调节电机转速。变频器输入50Hz交流电，输出可调频率的交流电（例如30-70Hz），调节频率就调节了转速。
变频器是怎么调节水泵转速的?
答：从而调节水泵的转速。具体来说，变频器将电源的交流电转换成直流电，然后再将直流电转换成可调节频率和电压的交流电，最后将这个可调节的交流电输入到电机中，从而实现对电机转速的精确控制。通过调节变频器的输出频率和电压，可以实现水泵的精确调速，以满足不同的流量和压力要求。
变频器常用的有哪些控制方式?
答：转矩控制：是一种通过控制电机输出转矩来实现对电机转速控制的方式，适用于对电机负载变化较大、要求转速精度较高的场合。不同的控制方式适用于不同的应用场合，需要根据实际需求进行选择。同时，不同厂家的变频器控制方式和参数设定可能会略有不同，需要根据变频器的说明书进行操作。
变频器可以控制感应三相马达速度的原理,主要是控制马达的电流电压吗...
答：变频器可以控制感应三相马达的速度，主要是通过改变电源给马达供电的频率和电压来实现。具体原理如下：感应三相马达是一种异步电动机，其转速与供电频率成正比关系。当变频器向马达提供不同的输出频率时，就能够控制马达的转速。在实际操作中，变频器会将输入交流电信号进行整流、滤波等处理后产生直流信号，并...
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。
另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。
因此，以控制频率为目的的变频器，是作为电机调速设备的优选设备。
结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法。
如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。
工频电源：由电网提供的动力电源（商用电源）。
起动电流：当电机开始运转时，变频器的输出电流。
变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动。
电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。
通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。
通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。
1、当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低
通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速.(T=Te,P<=Pe)
变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。
当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。
举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。
因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速(P=Ue*Ie)。
2、变频器50Hz以上的应用情况
大家知道，对一个特定的电机来说，其额定电压和额定电流是不变的。
如变频器和电机额定值都是：15kW/380V/30A，电机可以工作在50Hz以上。
当转速为50Hz时，变频器的输出电压为380V，电流为30A。这时如果增大输出频率到60Hz，变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A。很显然输出功率不变，所以我们称之为恒功率调速。
这时的转矩情况怎样呢？
因为P=wT（w：角速度，T：转矩）。因为P不变，w增加了，所以转矩会相应减小。
我们还可以再换一个角度来看:
电机的定子电压U=E+I*R（I为电流，R为电子电阻，E为感应电势）
可以看出，U、I不变时，E也不变。
而E=k*f*X，（k：常数，f：频率，X：磁通），所以当f由50-->60Hz时，X会相应减小。
对于电机来说，T=K*I*X，(K：常数，I：电流，X：磁通），因此转矩T会跟着磁通X减小而减小。
同时，小于50Hz时，由于I*R很小，所以U/f=E/f不变时，磁通(X)为常数。转矩T和电流成正比。这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力。并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)。
结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时，电机的输出转矩会减小。
3、其他和输出转矩有关的因素
发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力。
载波频率：一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率，最高环境温度下能保证持续输出的数值。降低载波频率，电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。
环境温度：就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.
海拔高度：海拔高度增加，对散热和绝缘性能都有影响。一般1000m以下可以不考虑。以上每1000米降容5%就可以了。
4、矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？
*1:转矩提升
此功能增加变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电机的输出转矩。
改善电机低速输出转矩不足的技术
使用矢量控制，可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。
对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做转矩提升（*1）。
转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压，电机转矩并不能和其电流相对应的提高。因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。
矢量控制把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。
矢量控制可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。
答：1、输入电源：将固定频率的交流电输入变频器。2、整流：将输入的交流电转换为直流电。3、滤波：对直流电进行滤波处理，消除电压的纹波。4、逆变：将滤波后的直流电转换为可调频率的交流电。5、输出电源：将可调频率的交流电供给电机。通过调整逆变器的输出频率，可以控制电机的转速。一般情况下，变频器还会...
答：变频器控制三相交流异步电动机转速原理：根据电机转速公式n=60f/p 。f为交流电频率，p为电机磁极对数。两级电机工频运转n=60*50/1=3000转每分钟，四级就是1500转。而变频器控制电机转速就是通过改变这个f，从而达到控制转速的效果。三相交流电要直接改变其频率，比较难以实现。故采用变频器把三相交流电...
答：2、连接变频器和电机：将变频器与电机进行连接，确保电源和控制信号正确接入。同时，还需注意接线的可靠性和安全性，避免出现短路或其他故障。3、进行电机运行测试：在连接好变频器和电机后，进行电机运行测试，观察电机转速是否符合要求。如有需要，可根据实际情况进行参数调整，以达到理想的转速。4、调整...
答：变频器的调速方法主要有以下几种：开环控制：也称为V/F控制。开环控制是变频器最简单的调速方法，通过控制变频器的输出电压和频率，实现对电机转速的控制。这种方法适用于对电机转速要求不高的场合，如通风机、水泵等负载。闭环控制：闭环控制是指变频器通过在电机轴端安装编码器等反馈装置，实现对电机的...
答：滤波：直流电经过滤波器，将直流电中的杂波过滤掉，使电源输出的电流更加稳定。逆变：经过滤波后的直流电经过逆变器，变成可控的交流电。输出给电机：将控制好的交流电输出给电机，通过变频器实现电机的调速。变频器控制电机转速的原理是通过改变输出给电机的频率，从而控制电机的转速。通常情况下，电机的转速...
答：变频器的作用主要有以下几个方面：1. 调速控制：变频器可以通过改变电动机的供电频率和电压，实现对电动机的精确调速。可以根据实际需求，灵活调节电机的转速，以适应不同的工作负载和工艺要求。2. 节能降耗：变频器可以根据实际负载需求，自动调节电动机的转速和输出功率，避免电动机在空载或轻载时的能耗...
答：交流电机转速与电源频率相关，调节电源频率就能调节电机转速。变频器输入50Hz交流电，输出可调频率的交流电（例如30-70Hz），调节频率就调节了转速。
答：从而调节水泵的转速。具体来说，变频器将电源的交流电转换成直流电，然后再将直流电转换成可调节频率和电压的交流电，最后将这个可调节的交流电输入到电机中，从而实现对电机转速的精确控制。通过调节变频器的输出频率和电压，可以实现水泵的精确调速，以满足不同的流量和压力要求。
答：转矩控制：是一种通过控制电机输出转矩来实现对电机转速控制的方式，适用于对电机负载变化较大、要求转速精度较高的场合。不同的控制方式适用于不同的应用场合，需要根据实际需求进行选择。同时，不同厂家的变频器控制方式和参数设定可能会略有不同，需要根据变频器的说明书进行操作。
答：变频器可以控制感应三相马达的速度，主要是通过改变电源给马达供电的频率和电压来实现。具体原理如下：感应三相马达是一种异步电动机，其转速与供电频率成正比关系。当变频器向马达提供不同的输出频率时，就能够控制马达的转速。在实际操作中，变频器会将输入交流电信号进行整流、滤波等处理后产生直流信号，并...
