​变频器调速到大于 50Hz频率时，电动机的输出转矩将如何变化?如何改善变频调速系统电动机的输出转矩?

      前些日子，有些网友问了我关于变频器调速及转矩方面的问题，现在针对这个问题，给大家具体介绍如下。

      变频器调速到大于 50Hz频率时，电动机的输出转矩将如何变化?

      通常的电动机是按50Hz频率设计制造的，其额定转矩也是在此电压范围内给出的。因此，在额定频率之下的调速称为恒转矩调速。变频器输出频率大于50Hz时，电动机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。当电动机以大于50Hz频率运行时，必须要考虑电动机负载的大小，以防止电动机输出转矩的不足。对一个特 定的电动机来说其额定电压和额定电流是不变的。例如，若变频器和电动机额定值都是15kW/380V/30A, 则电动机可以工作在50Hz以上。当转速为50Hz时变频器的输出电压为380V，电流为30A，此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，所以称之为恒功率调速。因为P=wxT (w角速度，T转矩)， 所以在P不变的情况下w增加了，转矩会相应减小。

      电动机的定子电压U= E+IxR (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=Kxfxφ (K为常数，f为频率，φ为磁通)。因此，当f由50~60H2时φ会相应减小。电动机转矩T= KxNx (K为常数，1为电流，φ为磁通)，因此转矩了会随着磁通φ的减小而减小。同时，由于顿率小于50H2 时IxR很小，所以uif= EIf不变时磁通(φ)为常数，转矩T和电流成正比，称为恒转矩调速( 额定电流不变一最大转矩不变)，当变频器输出频率增加至50Hz以上时，电动机的输出转矩会减小。

      如何改善变频调速系统电动机的输出转矩?

      转矩提升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，从而改善电动机的输出转矩。转矩提升功能是提高变频器的输出电压，但是即使提高很多输出电压，电动机转矩也不能和其电流相应地提高。因为电动机电流包含电动机产生的转矩分量和其他分量(如励磁分量)。

      使用“矢量控制”，可以使电动机在低速时的输出转矩达到电动机在50Hz供电输出的转矩(最大约为额定转矩的150%)。“矢量控制”把电动机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电动机电流分量和其他电流分量(如励磁分量)的数值，并通过对电动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，允许电动机输出大的转矩。

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审核编辑 黄宇