無(wú)刷電動(dòng)機(jī) AC調(diào)速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性
AC調(diào)速電動(dòng)機(jī)
AC調(diào)速電動(dòng)機(jī)通常具有如下圖所示的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性。
① 連續(xù)運(yùn)行領(lǐng)域
在規(guī)格額定內(nèi)可以連續(xù)運(yùn)行的領(lǐng)域。
② 使用限制領(lǐng)域
在連續(xù)使用限制領(lǐng)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)殼體溫度可能會(huì)超過(guò)90℃。在使用限制領(lǐng)域內(nèi)使用時(shí),請(qǐng)確保電動(dòng)機(jī)殼體溫度在90℃以下。
③ 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩
表示電動(dòng)機(jī)可以啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩大小。
④ 容許轉(zhuǎn)矩
表示在安裝減速機(jī)使用時(shí)可以驅(qū)動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小。在特性圖的范圍內(nèi)使用。
變頻器
變頻器通常具有如下圖所示的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性。
變頻器通過(guò)改變施加到電動(dòng)機(jī)的電壓頻率來(lái)改變轉(zhuǎn)速,因此,與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的特性相同,負(fù)載轉(zhuǎn)矩也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速的變化。
關(guān)于使用界限線和減速機(jī)連接時(shí)的容許轉(zhuǎn)矩
調(diào)速電動(dòng)機(jī)的輸入會(huì)根據(jù)負(fù)載和轉(zhuǎn)速而變化。
負(fù)載越大,轉(zhuǎn)速越低,溫度上升越高。
AC調(diào)速電動(dòng)機(jī)和變頻器的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性圖中有“使用界限線”,該線下方為連續(xù)運(yùn)行領(lǐng)域。
“使用界限線”表示在不超過(guò)電動(dòng)機(jī)的容許最高溫度下連續(xù)(對(duì)于可逆電動(dòng)機(jī)是30分鐘)運(yùn)行的極限,由電動(dòng)機(jī)的溫度決定。
是否在實(shí)際的負(fù)載和轉(zhuǎn)速下使用,需要通過(guò)測(cè)量電動(dòng)機(jī)殼體溫度來(lái)判斷。通常,如果電動(dòng)機(jī)殼體溫度在90℃以下,則根據(jù)繞組絕緣等級(jí)可以連續(xù)運(yùn)行。但是,電動(dòng)機(jī)溫度越低,電動(dòng)機(jī)壽命越長(zhǎng),因此建議在盡可能降低電動(dòng)機(jī)溫度的條件下使用。
使用減速機(jī)時(shí),請(qǐng)使用低于“減速機(jī)連接時(shí)的容許轉(zhuǎn)矩”的轉(zhuǎn)矩。如果使用減速機(jī)并超出此轉(zhuǎn)矩運(yùn)行,可能會(huì)導(dǎo)致壽命縮短或損壞。
可變速度范圍(速度比)和負(fù)載率
AC調(diào)速電動(dòng)機(jī)的可變速度范圍內(nèi),最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速的比作為速度比,負(fù)載率(起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的比)較小的范圍內(nèi),速度比可以大到1:15(如下圖的負(fù)載率40%的情況),可以在較寬的范圍內(nèi)運(yùn)行。
相反,負(fù)載率較大時(shí),速度比會(huì)減小。
負(fù)載率與速度比
讓我們來(lái)看看負(fù)載率與速度比的關(guān)系。實(shí)際使用時(shí),通常會(huì)與減速機(jī)組合使用,這里也以這個(gè)例子來(lái)解釋。
從圖中讀取的MSD系列的負(fù)載率40%和負(fù)載率50%時(shí)的連續(xù)運(yùn)行領(lǐng)域和速度比如下表所示。
負(fù)載率40%時(shí)可以有很大的速度比,但負(fù)載率50%時(shí)速度比會(huì)減小。這樣,AC調(diào)速電動(dòng)機(jī)通常無(wú)法在寬范圍內(nèi)運(yùn)行。如果想要在寬范圍內(nèi)運(yùn)行,請(qǐng)選擇起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的電動(dòng)機(jī)(安裝尺寸大一個(gè)等級(jí)的電動(dòng)機(jī))。
對(duì)于無(wú)刷電動(dòng)機(jī),這種情況則不存在,可以像虛線那樣在寬范圍內(nèi)運(yùn)行。
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負(fù)載率 [%] |
連續(xù)運(yùn)行領(lǐng)域 | 速度比 | |
|---|---|---|---|
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最低轉(zhuǎn)速 [r/min] |
最高轉(zhuǎn)速 [r/min] |
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| 40 | 18 | 280 | 1:15 |
| 50 | 70 | 275 | 約1:4 |
使用減速比大的減速機(jī)時(shí)的速度比
起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也受到減速機(jī)最大容許轉(zhuǎn)矩的限制,因此,在減速比大的減速機(jī)使用時(shí),負(fù)載率是相對(duì)于減速機(jī)的最大容許轉(zhuǎn)矩的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
在前面的例子中,我們使用了減速比5的減速機(jī),這里我們確認(rèn)使用減速比100的減速機(jī)時(shí)的速度比。
減速比為100的減速機(jī)4GN100K最大容許轉(zhuǎn)矩為8n·m,負(fù)載比率30%和負(fù)載比率50%時(shí)的速度比如下表所示。
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負(fù)載率 [%] |
連續(xù)運(yùn)行領(lǐng)域 | 速度比 | |
|---|---|---|---|
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最低轉(zhuǎn)速 [r/min] |
最高轉(zhuǎn)速 [r/min] |
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| 30 | 0.9 | 14.2 | 1:15 |
| 50 | 0.9 | 14.0 | 1:15 |
這樣,使用減速比大的減速機(jī)和組合使用時(shí),不需要過(guò)多考慮負(fù)載率,就可以進(jìn)行速度比大的運(yùn)行。