变频器减速时的负负载

    几乎对于所有用途，电动机都是要克服来自负载的阻碍旋转的反抗转矩，使负载向着所要求的方向旋转。此时电动机产生的转矩，其方向同旋转方向一致。与此相反，要求电动机产生与其转向相反转矩的负载，这里称为负负载。

    对于普通的负载，停止变频器运转、切断流向电动机的电流，则由于负载的反抗转矩电动机将减速，很快停止（这叫作自然减速或自由停车）。但是，若想在更短的时间内让电动机停止，就必须使电动机产生与其转向相反的转矩，以帮助负载反抗转矩。这种情况，可以用下面的电动机转矩TM与负载反抗转矩TL间的关系式来说明。

   TM=(GD²/375)(dn/dt)+TL    (8-20)

式中  TM-电动机产生的转矩(N·m)；

   TL-负载的反抗转矩（换算到电动机的值）(N·m)；

   GD²-电动机与负载的合成GD²（换算到电动机轴上的值）(N·m²)；

   n-电动机的转速( r/min)；

   t-时间(s)。

    式中TM、TL、n的符号以图8-45中所示方向为正。但这里所说的负负载，并不是说式( 8-20)中的TM符号为负值，而是指产生与转向n反向TM的状态，如图8-46所示。这一点，与前面说明的4象限运转中第Ⅱ、Ⅳ象限的再生运转区域相一致。下面为了避免混同，仅就转向以n正方向运转的状态进行说明（此时，TM的符号为负可以认为是负负载）。

    式(8-20)右边的第1项是使具有惯性的旋转体转速发生变化所需要的转矩，电动机以恒速转时为零，电动机产生的转矩TM与负载转矩TL相抵消（这里TM、TL都是正值，大小相等，互相抵消）。另一方面，使电动机减速时dn/dt为负值，减速率取得越大，dn/dt即式(8-20)右边的第1项就越是一个大的负值。结果如图8-47所示，以比自然减速大的减速率使转速下降，则TM就必须取负值。

    图8-45    负载转矩示意图

    图8-46    负负载区域

    减速时变为负负载的设备有需要快速响应的机床，生产线的机械等。另外对于像风机那样大的负载，自然减速时间达数分~数十分钟。对于锅炉用引风机这样的特定用途虽不属于快速响应的范畴，便只靠自然减速不能满足系统要求的规格标准，需按负负载相应处理。

    图8-47    减速率与电动机产生转矩的关系

   1-负载的反抗转矩；2-载速转矩；3-电动机的产生转矩

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