四、变频拖动系统的基本规律

（一）变频拖动系统必须满足的条件：电动机的功率要大于负载功率

拖动系统的功率关系如图3-20所示。

图3-20 拖动系统的功率关系

（二）电动机与负载的转矩关系：电动机的转矩要大于负载转矩

拖动系统的转矩关系如图3-21所示。

（三）拖动系统的重要规律与常见误区

[误区一]甩掉减速器（见图3-22）

图3-21 拖动系统的转矩关系

（1）错误原因──电动机降速后的有效功率要随转速下降

图3-22 甩掉减速器

例如一台电动机的功率P=75kW，n=1480r/min，负载侧的数据是：n_L=296r/min T_L=2258N·m。从功率上看P_L=T_L*n_L/9550=70kW<P，所以在额定频率下运行时没有问题。但当工作频率下降为10Hz时，其有效功率减小为0.2*P=15kW，显然无法带动70kW负载。电动机的有效功率与转速如图3-23所示。

图3-23 电动机的有效功率与转速

a）拖动系统 b）高速时的功率 c）低速时的有效功率

（2）具体分析（见图3-24）

图3-24 甩掉减速器的具体分析

从转矩看，电动机额定转矩的大小计算如下：

T=9550×P/n=9550×75/1480≈484N·m

在有减速器的情况下，负载转矩折算到电动轴上的折算值是：

T_L′=T/λ=2258/5=451.6N·m<T

电动机能带动负载。

当去掉减速机后电动机将直接带动负载，显然T=484N·m<T_L2258N·m可见是无法带动负载的。

[误区二]加大工作频率来提高生产率（见图3-25）

图3-25 加大工作频率来提高生产率

a）原工作状态 b）加工工作频率

（1）错误原因──负载升速后所需功率加大

负载功率与转速的关系如图3-26所示。

（2）具体分析

频率提高后负载转速提高为1.2×296=355.2r/min，功率增大为2258×356/9550≈84kW>P，提速后电动机将过载。

从转矩看，电动机工作频率升高为60Hz后，其有效转矩将减小为T=484/1.2=403N·m<T_L，可见电动机将不能带动负载。

图3-26 负载功率与转速的关系

a）拖动系统 b）低速时的负载功率 c）高速时的负载功率