變頻器的出現(xiàn)是電機控制的革命,從此淘汰了很多直流電機、雙速電機、機械調速機構。而隨著社會的飛速發(fā)展,運動設備已經不滿足普通的速度節(jié)奏,要求更快更穩(wěn)的運行、高速低速都能游刃有余。于是伺服電機就大展身手。但并不是所有的場合都能承受伺服的高貴,于是87HZ基頻,100HZ基頻,120HZ基頻開環(huán)運動這樣的應用就越來越廣泛。
一:理解電機220V△/380V Y【或230/400V】 供電為什么效果一樣?
220V△/380V Y/50HZ的電機,在220V角接供電和380V星接供電時,性能沒區(qū)別,只是線電流值不一樣。角接時線電壓220=相電壓220V。
星接時線電壓380V=根號3倍的相電壓220V,因為兩相間存在120°相位差,向量差是220V。(向量不僅有大小而且有方向,不能僅考慮數(shù)量)
二:87HZ基頻恒扭矩是如何實現(xiàn)的?
這是一個相對復雜的解釋。通俗來說:高端電機從電機娃娃生下來那天,它就有這個能力,只是當年它比較低調,沒有變頻器帶它起飛。
大家都理解50HZ以下電機恒扭矩(U/f=恒值調速),50HZ以上電機恒功率(f上升,U不變)。為什么50HZ以上電機恒功率?因為變頻器供電電壓到頂,無法進一步提升所以電機跑向了弱磁狀態(tài)。
400/50HZ=40V/5HZ,5-50HZ(保證冷卻)恒定扭矩運行。50HZ以上時,400V的電網(wǎng)電壓升不上去了(變頻器不能升壓),僅提高了供電頻率,于是磁場衰弱、鐵損升高,電機扭矩直線下降。
如果想保證87HZ恒扭矩,那么這么辦:
買一臺230V△/400V Y/50HZ的電機(或220/380V),電機接成△接法設置成87HZ基頻。此時23V/5HZ=230/50HZ=400V/87HZ(電機磁通恒定),于是5-87HZ愉快的走上了恒扭矩道路(保證冷卻)。
至于電機100HZ、120HZ運行也是同樣道理,電壓跟不上頻率的提升,就會進入弱磁,力矩衰減狀態(tài)。電壓能成比例上升則相對能保證恒扭矩。
二:舉個例子
我們買了一臺四極4Kw的電機230△/400V Y/50HZ,額定扭矩=26Nm。當我們采用角接接法設置成400V△/87HZ(230V/50HZ)時額定扭矩仍然=26Nm。但此時因為轉速的提高,實際功率已經是4Kw x (400/230)=6.9Kw。因此87HZ恒扭矩運行的驅動器功率不能按銘牌的4Kw,必須參考6.9Kw選擇(變頻器至少7.5Kw)。
三:應用場合
汽車輸送線(高速滾床、工藝線、調整線等),物流輸送線,堆垛機,EMS/AGV,行車行走等等。
四:優(yōu)勢
增大了高低速范圍、電機超功率發(fā)揮節(jié)省電機費用。
重要的事情說三遍:省錢、省錢、省錢。
五:注意事項
1,電機只能采購230/400V或220/380V,因為變頻器輸出電壓不允許超過電網(wǎng)電壓。
如果電機是400/690V/50HZ,恒扭矩87HZ時變頻器需輸出690V,電網(wǎng)達不到這個電壓,即使能達到這電壓,標準電機繞組690V電壓過高絕緣也不行。
2,電機頻率的提高必然導致噪音的升高,介意噪音慎用。
3,允許時我們建議電機提高一個功率檔使用,而不是提高1.732倍使用,即:4Kw在87HZ時當做5.5Kw使用;
4,這種使用方式不是所有電機供應商都允許,這要求電機繞組有更好的絕緣和耐壓要求,設計前和供應商確認好。
5,這種操作方式一般不具備連續(xù)可操作性,通常使用于頻繁起停的高速工位。連續(xù)運行時有可能導致減速機油溫過高、縮短電機軸承壽命等問題(連續(xù)運行時需進一步校核)。