变频器的驱动恒转矩负载

    恒转矩负载，如传送带、升降机等，所需转矩不随转速的变化而改变，基本保持恒定。采用变频器驱动普通异步电动机的场合，其电机转矩特性如图4-6所示。与直接由电网供电时相比，由于高次谐波的原因，电机的温升要有些增大，此外由于低速时风扇的冷却效果变差，在选择电机时，根据频率的不同，转矩要作相应的折扣，因此电动机容量要适当增大。另外，由于是恒转矩负载，即使转速变化，电动机的电流也基本不变，若电机构造为全封闭外扇型，则低速运转时电机的冷却能力下降，会发生过热现象，为此要注意下列事项：    (1)考虑为恒转矩负载选用变频器专用电机；    (2)加装专用冷却风扇；    (3)增大一挡电机容量，降低负载率。    若增大了电动机的容量，空载电流或起动电流及波动电流也随之增加，有时也要同时增大变频器的容量。    对于V/f恒值控制的变频器来说，由于电机内部的阻抗压降导致低频区域转矩下降，在驱动传送带等恒转矩负载时，为了保证在低速也能够得到足够大的起动转矩，变频器必须具备转矩补偿功能，即转矩增强功能。如图4-8所示，电压(V)与频率(f)的比，即V/f被补偿增大，尤其在低频区域加大电压补偿，可得到大的低速转矩和起动转矩。但是，在空载或轻载低速稳定运行时，若V/f过大，则电动机的磁路将饱和，励磁电流急剧增加，电机会发生过热、振动、噪声等现象，变频器过载保护功能会因此动作。所以，在选择恒转矩负载的V/f特性时需特别注意。
    图4-8    转矩增强功能（转矩补偿）    性能较好的变频器会设置全程自动转矩增强功能，只在加速时提高V/f比值，而稳速运转时按电流比例增加V/f。这是一种比较理想的控制方式。通过对变频器的有效功率以及转矩的高速运算，可实现自动调整V/f以配合负载转矩。只需进行简单的V/f设定，即可得到合适的起动特性和低速运转特性。同时，还可发挥节能的效果。    由于传送带、升降机等运载机械装置是满负载起动，而一般V/f控制变频器驱动系统的起动转矩为额定转矩的70%~120% (50Hz)，若根据起动加速时间的要求需要更高的起动转矩时，一定要考虑到低速区域（包括起动条件）的V/f特性后，再确定电动机容量和极数以及变频器容量。而在减速过程中或升降机下降时，由于机械负载将产生能量反馈，还必须确定变频器的能量回馈方式或制动方式。