怎樣理解變頻器U/f曲線
2023年02月01日 11:00:37
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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為便于大家深入了解變頻器U/f曲線概念，本文從電源頻率改變對電動機的影響、基本保持磁通ФM不變的方法、基本U/f曲線、應用中V/F不要等同于U/f這四個方面介紹U/f曲線相關知識。
電源頻率改變對電動機的影響
電動機的轉速：
公式中：f為電源頻率；p為定子繞組的磁極對數；s為轉差率。要對電動機進行調速，方法有：①改變磁極對數p，但只能做到有級調速；②改變電源頻率f，也就是采用變頻器調速，可做到無級調速。
電動機的轉子是依靠電磁感應而得到能量的，把能量從定子繞組傳遞給轉子的是主磁通ФM，而主磁通ФM在電路中通過反電動勢E1來體現，在額定頻率時，定子繞組的反電動勢E1的大小是和電源頻率fl與磁通ФM的乘積成正比，即E1≈U1≈ke1×fl×ФM。如果電源電壓U1不變，磁通ФM與fl成反比，電源頻率fl改變，會導致磁通ФM的減小或增大，而產生弱勵磁或過勵磁現象，弱勵磁將引起轉矩不足而過勵磁會引起磁飽和，鐵耗急劇增加使電動機發熱、效率和功率因數都下降。因此在調速時如何保持磁通ФM不變，就成為變頻器調速時要解決的一個重要問題。
基本保持磁通ФM不變的方法在變頻調速過程中，要使磁通令M基本保持不變，就必須使U1/fl≈conest，也就是說在改變頻率fl的同時，還需改變定子電壓U1。保持ФM≈conest的手段，就是保持電壓調節比Ku等于頻率調節比Kf即：公式中Ux為fx對應的電壓（單位：V）；Un為電動機的額定電壓（單位：V）；fx為運行頻率，即調節后的頻率（單位：Hz）;fn為電動機的額定頻率，（單位：Hz）。
變頻器基本U/f曲線
為改薦使用變頻器后電動機的機械特性，泛使用的就是V/F控制方法。即通過控制變頻器輸出部分的Ku/Kf值，使電動機的轉矩得到提升，以滿足負載的要求。 變頻器基本U/f曲線
針對Ku=Kf下降時ФM下降的情況，采用適當提高調壓比Ku，而使Ku＞Kf而來保持ФM≈conest。最終使電動機的臨界轉矩得到補償，這就是所謂的轉矩補償（又稱為轉矩提升），這是通過提高U/f比來得到的。使Ku=Kf時的U/f線稱為基本U/f曲線，它表明了沒有補償時的電壓Ux和頻率fx之間的關系，它是進行V/F控制的基準線。
在U/f曲線設定中1、基本頻率fb和電動機的額定電壓相對應(50Hz對應380V)，通常變頻器基本頻率fb應按電動機的額定頻率來設定。2、頻率fmax和的外給定信號Xmax相對應。可看出U/f曲線是設定變頻器和電動機正常工作的依據。
實際的變頻器U/f曲線各型變頻器都提供了多種U/f曲線（實際就是一些子程序），由用戶根據負載情況來選擇及進行設定。常用的U/f曲線可分為：1、單U/f曲線，用于恒轉矩及平方律負載，其設定原則是，以工作頻率時能帶動負載為前提。廠家將多條曲線做成U/f圖形方式供用戶選擇。2、分段的單U/f曲線，用于負載的轉矩與轉速成比例的負載，即在轉速低時，負載轉矩小補償也少些，轉速升高，轉矩增大補償作用也加強。3、自動單U/f曲線，變頻器可根據負載電流的大小，自動調整U/f曲線。4、自定義U/f曲線，可由用戶設定U/f曲線的/第二/第X個電壓及/第二/第X個頻率值。
應用中V/F不要等同于U/f對于變頻器的U/f曲線，有的文獻資料或產品說明書上寫“V/F”，有的寫“U/f”，那“V/F曲線”和“U/f曲線”有沒有區別?這些寫法實質都是針對V/F控制方法而言，是沒有區別的。有的人可能會說V/F和U/f字母都不同，意思也應該不相同吧？目前對“U/f選擇”功能有不同的稱謂，就是說還沒有一個統一的定義。變頻器的應用中V/F不要等同于U/f，應把它看成這是同一作用的兩個概念，即V/F屬于控制思路，而U/f曲線則是具體方法、這樣在理解和應用上就不會混淆了。
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