电力拖动系统中恒功率负载变频器的选择技术方

    恒功率负载是指负载转矩TL的大小与转速n成反比，而其功率基本维持不变的负载。属于这类负载的有：    1)各种卷取机械是恒功率负载的典型例子，如图7-9所示。例如，卷绕机以相同张力卷绕线材，开始卷绕的卷筒直径小，用较小的转矩即可，但转速高；随着不断卷绕，卷简直径变大，电动机带动的转矩变大，但转速减低，故功率不变。    2)轧机在轧制小件时用高速轧制，但转矩小；轧制大件时轧制量大需较大转矩，但速度低，故总的轧制功率不变。    3)车床加工零件，在精加工时切削力小，但切削速度高；相反，粗加工时切削力大，切削速度低，故总的切削功率不变二    1．恒功率负载的特点    (1)功率恒定恒功率负载的力F必须保持恒定，且线速度v保持恒定。所以，在不同的转速下，负载的功率基本恒定，即    PL= Fv=常数    即负载功率的大小与转速的高低无关，其功率特性曲线如图7-10b所示。
    图7-9    恒功率负载
    图7-10    恒功率负载的机械特性和功率特性    注意：这里所说的恒功率，是指在转速变化过程中，功率基本不变，不能和负载轻重的变化相混淆。就卷取机械而言，当被卷物体的材质不同时，所要求的张力和线速度是不一样的，其卷取功率的大小也就不相等。    (2)负载转矩的大小与转速成反比 负载转矩的大小决定于卷取物的张力与卷取半径，有    TL=Fr    (7-13)式中，F为卷取物的张力；r为卷取物的卷取半径。    在卷取机械工作过程中，随着卷取物不断地卷绕到卷取辊上，卷取半径r将越来越大，负载转矩也随之增大。另一方面，由于要求线速度v保持恒定，故随着卷取半径r的不断增大，转速nL必将不断减小。    根据负载的机械功率PL和转矩TL、转速nL之间的关系，有       (7-14)    即负载阻转矩的大小与转速成反比，如图7-10a所示。    2．恒功率负载变频器的选择    对恒功率负载，一般可选择通用型的，采用U/f控制方式的变频器。但对于动态性能有较高要求的卷取机械，则必须采用具有矢量控制功能的变频器。