¿Cómo controla el inversor la velocidad del motor?

- Nov 21, 2018-

1. ¿Por qué la velocidad de rotación del motor se puede cambiar libremente?

Unidad de velocidad de rotación del motor: r / min rotaciones por minuto, también expresadas como rpm.

Por ejemplo: motor de 2 polos 50Hz3000 [r / min]

Motor de 4 polos 50Hz1500 [r / min]

Conclusión: La velocidad de rotación del motor es proporcional a la frecuencia.

La velocidad de rotación de un motor de CA inductivo (en lo sucesivo denominado simplemente motor) está determinada aproximadamente por el número de polos y la frecuencia del motor. El número de polos del motor se fija según el principio de funcionamiento del motor. Como el valor del polo no es un valor continuo (un múltiplo de 2, como un número de polos de 2, 4, 6), generalmente es incómodo y la velocidad del motor se ajusta cambiando el valor.

Además, la frecuencia puede suministrarse al motor después de ajustarse fuera del motor, de modo que la velocidad de rotación del motor se puede controlar libremente.

Por lo tanto, el inversor para controlar la frecuencia es el dispositivo preferido para el dispositivo de control de velocidad del motor.

n = 60f / p

n: velocidad de sincronización

f: frecuencia de potencia

p: pares de polos del motor

Conclusión: el cambio de frecuencia y voltaje es el método de control óptimo del motor

Si solo se cambia la frecuencia sin cambiar el voltaje, la frecuencia disminuirá y el motor tendrá una sobretensión (sobreexcitación), lo que provocará que el motor se queme. Por lo tanto, el inversor debe cambiar la tensión al mismo tiempo mientras cambia la frecuencia. Cuando la frecuencia de salida está por encima de la frecuencia nominal, la tensión no puede seguir aumentando y el máximo solo puede ser igual a la tensión nominal del motor.

Por ejemplo, para reducir la velocidad de rotación del motor a la mitad, cambie la frecuencia de salida del inversor de 50Hz a 25Hz, entonces la tensión de salida del inversor debe cambiarse de 400V a aproximadamente 200V.

2. ¿Cuál es el par de salida cuando cambia la velocidad de rotación (frecuencia) del motor?

El par de arranque y el par máximo cuando se acciona el inversor son menores que los de la fuente de alimentación de frecuencia de potencia directa.

Cuando el motor es alimentado por la fuente de alimentación de frecuencia comercial, los choques de arranque y aceleración son grandes, y cuando el inversor se usa para la fuente de alimentación, estos impactos son más débiles. Un inicio directo de la frecuencia de energía produce una gran corriente de arranque. Cuando se usa el inversor, la tensión de salida y la frecuencia del inversor se agregan gradualmente al motor, por lo que la corriente de arranque y el impacto del motor son más pequeños.

Generalmente, el par producido por el motor se reduce a medida que la frecuencia disminuye (la velocidad disminuye). La reducción de los datos reales se da en algunos de los manuales de la unidad.

Al utilizar un inversor de flujo vectorial controlado, se mejora el par del motor a bajas velocidades, e incluso en el rango de baja velocidad, el motor puede generar un par suficiente.

3. Cuando el convertidor de frecuencia se ajusta a una frecuencia superior a 50Hz, se reducirá el par de salida del motor.

El motor habitual está diseñado y fabricado a una tensión de 50 Hz, y su par nominal también se proporciona en este rango de tensión. Por lo tanto, la regulación de velocidad por debajo de la frecuencia nominal se llama regulación de velocidad de par constante. (T = Te, P <=>

Cuando la frecuencia de salida del inversor es superior a 50 Hz, el par generado por el motor debe disminuir en una relación lineal inversamente proporcional a la frecuencia.

Cuando el motor está funcionando a una frecuencia superior a 50 Hz, se debe considerar el tamaño de la carga del motor para evitar que el motor emita un par insuficiente.

Por ejemplo, el par generado por el motor a 100 Hz se reduce a aproximadamente la mitad del par a 50 Hz.

Por lo tanto, la regulación de velocidad por encima de la frecuencia nominal se llama regulación de velocidad de potencia constante. (P = Ue * Ie)

4. Aplicación del inversor por encima de 50Hz.

Como usted sabe, para un motor en particular, su voltaje nominal y corriente nominal son constantes.

Si el inversor y el motor están clasificados: 15kW / 380V / 30A, el motor puede funcionar por encima de 50Hz.

Cuando la velocidad es 50Hz, la tensión de salida del inversor es 380V y la corriente es 30A. Si la frecuencia de salida aumenta a 60 Hz, la tensión de salida máxima del inversor solo puede ser 380V / 30A. Obviamente, la potencia de salida no cambia. Así que lo llamamos regulación constante de la velocidad de potencia.

¿Cuál es la situación de torque en este momento?

Porque P = wT (w: velocidad angular, T: par). Debido a que P no cambia, w aumenta, por lo que el par disminuirá en consecuencia.

También podemos ver otro ángulo:

La tensión del estator del motor es U = E + I * R (I es la corriente, R es la resistencia electrónica y E es el potencial inducido)

Se puede ver que cuando U, I no cambia, E no cambia.

Y E = k * f * X, (k: constante, f: frecuencia, X: flujo magnético), por lo que cuando f es de 50 -> 60Hz, X disminuirá en consecuencia.

Para el motor, T = K * I * X, (K: constante, I: corriente, X: flujo), por lo que el par T disminuirá a medida que el flujo X disminuya.

Al mismo tiempo, cuando es menor que 50Hz, ya que I * R es pequeño, cuando U / f = E / f es constante, el flujo magnético (X) es constante. El par T es proporcional a la corriente. Es por esto que usualmente se usa el inversor. Capacidad de sobrecorriente para describir su capacidad de sobrecarga (par). Se llama regulación de velocidad de par constante (la corriente nominal no se cambia -> el par máximo es constante)

Conclusión: cuando la frecuencia de salida del inversor aumenta de más de 50 Hz, el par de salida del motor disminuirá.

5. Otros factores relacionados con el par de salida

El calor y la capacidad de disipación de calor determinan la capacidad de corriente de salida del inversor, lo que afecta la capacidad de par de salida del inversor.

Frecuencia portadora: Generalmente, la corriente nominal del inversor es la frecuencia portadora más alta, y el valor de la salida continua se puede garantizar a la temperatura ambiente más alta. La frecuencia portadora se reduce y la corriente del motor no se ve afectada. Sin embargo, el calor de los componentes disminuirá.

Temperatura ambiente: no es como aumentar el valor de corriente de protección del inversor porque detecta que la temperatura ambiente es baja.

Altitud: El aumento de la altitud tiene un efecto sobre la disipación del calor y el rendimiento del aislamiento. En general, se puede ignorar por debajo de 1000m. Se puede reducir en un 5% por 1000 metros.


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