为什么变频器的电压与频率成比例的改变？

Question

在额定频率下，如果电压一定，而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。具体解释一下原因，我高中物理水平。

Answer 1

1、如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。

2、因此，改变频率的同时要控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生；

3、“频率与电压要成比例地改变”是近似的、粗略的说法：

1）根据电势平衡方程式(空载)：

U= E+IoR

E= 4.44fNΦ=2πfL×Io

2）忽略IoR （定子空载励磁电流Io在绕组电阻上的压降）：

U≈E= 4.44fNΦ

U/f=4.44NΦ=CΦ=定值

当f低、远离50Hz时，电压取值也低，磁通也低，转矩不足；

3）不忽略IoR ：

U= E+IoR = 4.44fNΦ+IoR=2πfL×Io +IoR

U/f=2πL×Io +IoR/f=Io(2πL+R/f)

U/f=U/f(f)不是定值，是频率f的函数，在f接近50Hz时，R/f很小可忽略，U/f=定值

U/f=U/f(f)不是定值，是频率f的函数，在f低、远离50Hz时，R/f很大不可忽略，U/f=IoR/f，U=IoR，保证磁通恒定！

4、所以正确的说法是：

1）频率f降低时，电压U也降低，U/f=U/f(f)不是定值，是频率f的函数；

2）f高时，接近50Hz时，U/f=定值=380/50；

3）在f低、远离50Hz时，R/f很大不可忽略，U/f=IoR/f很大，U＞IoR，保证磁通恒定！

5、由于U/f=定值模式，在低频时力矩不足，所以适应低速负载较小的设备，如离心风机、水泵等；

6、对于低速时，就满载、重在时，U/f=IoR/f很大，U＞IoR，保证磁通恒定，保证有足够的转矩！

7、如果变频器的U/f=定值模式控制，电机磁场在低频时减弱，转矩不足；

8、如果变频器按U/f=U/f(f)模式不是定值，是频率f的函数变化，电机磁场恒定，电机转矩稳定，高低、频特性一致！

Answer 2

洛阳机电学校告诉你：

任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果，电流是不允许超过额定值的，否则将引起电动机的发热。因此，如果磁通减小，电磁转矩也必减小，导致带载能力降低。由公式E=4.44*K*F*N*Φ
可以看出，在变频调速时，电动机的磁路随着运行频率fX是在相当大的范围内变化，它极容易使电动机的磁路严重饱和，导致励磁电流的波形严重畸变，产生峰值很高的尖峰电流。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

希望能对你有用。

Answer 3

因为电机的压频比(V/F特性曲线)就是这样的，如果改变或偏离太多这条曲线，电机就不能正常工作。所以变频器的电压与频率要成比例的改变。

Answer 4

磁通和频率成反比 还记得吗