當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？

變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)。

電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。

通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會(huì)給出說明。

通過使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低

通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。(T=Te，P<=Pe)

變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。

當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。

舉例，電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。

因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速.(P=Ue*Ie)

變頻器50Hz以上的應(yīng)用情況

大家知道，對一個(gè)特定的電機(jī)來說，其額定電壓和額定電流是不變的。

如變頻器和電機(jī)額定值都是：15kW/380V/30A,電機(jī)可以工作在50Hz以上。

當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí)，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A。這時(shí)如果增大輸出頻率到60Hz，變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A，很顯然輸出功率不變，所以我們稱之為恒功率調(diào)速。

這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢？

因?yàn)镻=wT(w；角速度，T：轉(zhuǎn)矩），因?yàn)镻不變，w增加了，所以轉(zhuǎn)矩會(huì)相應(yīng)減小。

我們還可以再換一個(gè)角度來看：

電機(jī)的定子電壓U=E+I*R(I為電流，R為電子電阻，E為感應(yīng)電勢)

可以看出，U，I不變時(shí)，E也不變.

而E=kfX（k：常數(shù)；f：頻率；X：磁通），所以當(dāng)f由50-->60Hz時(shí)，X會(huì)相應(yīng)減小

對于電機(jī)來說T=KIX（K：常數(shù)；I：電流；X：磁通），因此轉(zhuǎn)矩T會(huì)跟著磁通X減小而減小

同時(shí)，小于50Hz時(shí)，由于I*R很小，所以U/f=E/f不變時(shí)，磁通(X)為常數(shù)。轉(zhuǎn)矩T和電流成正比。這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉(zhuǎn)矩)能力，并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-->最大轉(zhuǎn)矩不變)

結(jié)論：當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小

其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素

發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。

載波頻率：一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率，最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值，降低載波頻率，電機(jī)的電流不會(huì)受到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。

環(huán)境溫度：就像不會(huì)因?yàn)闄z測到周圍溫度比較低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值。

海拔高度：海拔高度增加，對散熱和絕緣性能都有影響。一般1000m以下可以不考慮，以上每1000米降容5%就可以了。

變頻器控制電機(jī)頻率調(diào)多少合適？

在上面的整理中，我們已經(jīng)了解到為什么要用變頻器控制電機(jī)，也清楚了變頻器是如何控制電機(jī)的。變頻器控制電機(jī)，總結(jié)起來無外乎這兩點(diǎn)：一是變頻器控制電機(jī)的啟動(dòng)電壓，頻率；達(dá)到平滑啟動(dòng)平滑停止；二是利用變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)的速度，通過改變頻率進(jìn)行電機(jī)的調(diào)速。

還有網(wǎng)友提出了一個(gè)實(shí)際問題：變頻器控制普通電機(jī)，最低可以調(diào)到多少赫茲？目前已經(jīng)調(diào)到60Hz，領(lǐng)導(dǎo)還讓我繼續(xù)增加Hz數(shù)，計(jì)劃讓我調(diào)到100Hz，有人調(diào)到過100Hz嗎？（類似這種情況，需要考慮哪些因素？）

一起看看網(wǎng)友們怎么說

網(wǎng)友 lpl53：我們在工業(yè)洗衣機(jī)上，到過200HZ，但電流不大。

網(wǎng)友 莫頭腦：可以磨床上導(dǎo)輪電機(jī)一般都是100―110的…

網(wǎng)友 82252031：電機(jī)功率有裕量電流不超情況下，可以，但要注意測量電機(jī)軸承溫度，異響，振動(dòng)。我們有一臺(tái)變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)長期運(yùn)行在70-80Hz，6極電機(jī)隨便試，2極電機(jī)要謹(jǐn)慎。

網(wǎng)友 fsjnzhouyan：這個(gè)要看電機(jī)矽鋼片的質(zhì)量了，以前在使用中通常在85Hz沒有問題，調(diào)到90Hz很多電機(jī)轉(zhuǎn)速就上不去（額定轉(zhuǎn)速都達(dá)不到），出現(xiàn)磁飽和了。

網(wǎng)友 ZCMY：電機(jī)的軸承最好換成高速軸承，另外要試下振動(dòng)，還有如果負(fù)載是風(fēng)機(jī)或水泵類不適用的。

網(wǎng)友 mengx9806：曾經(jīng)調(diào)到1210HZ，電機(jī)是東元的，變頻器是安川A1000系列，運(yùn)行了兩年沒得毛病，一直在跑，沒出大問題，但是估計(jì)出了問題就是不會(huì)小問題。

網(wǎng)友 盧學(xué)斌：調(diào)到過180，短時(shí)間運(yùn)行。

網(wǎng)友 1531214350：曾經(jīng)修過水洗洗衣機(jī)，電機(jī)是普通電機(jī)，甩干運(yùn)行150HZ。

高雅的雅：普通電機(jī)運(yùn)行頻率高于額定頻率20%轉(zhuǎn)差率就會(huì)增大，頻率越高轉(zhuǎn)差率會(huì)越大

網(wǎng)友 kdrjl：看來對交流感應(yīng)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和使用還是了解的太少了。

感應(yīng)電機(jī)，調(diào)速的最高轉(zhuǎn)速限制，關(guān)鍵不在變頻器，一般的正規(guī)變頻器，在V/F模式最高運(yùn)行頻率不會(huì)低于400Hz的，西門子的變頻器為例，是600Hz；矢量控制，最高運(yùn)行頻率限制是200Hz-300Hz；伺服控制的最高運(yùn)行頻率會(huì)更高。所以樓主想將感應(yīng)電機(jī)調(diào)速提高到100Hz，在變頻器這方面沒有懸念和疑問。完全沒有技術(shù)障礙。

感應(yīng)電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，比如說轉(zhuǎn)子，是鼠籠結(jié)構(gòu)，因此，它的機(jī)械強(qiáng)度是由電機(jī)設(shè)計(jì)最高轉(zhuǎn)速有關(guān)聯(lián)的，轉(zhuǎn)速越高，機(jī)械離心力就越大，所以，一般的都滿足設(shè)計(jì)的最高轉(zhuǎn)速為準(zhǔn)，其機(jī)械強(qiáng)度不會(huì)無限大。

感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承，同樣有最高轉(zhuǎn)速限制，所以，超值標(biāo)的高速運(yùn)行，要了解轉(zhuǎn)子軸承的最高轉(zhuǎn)速極限，只要滿足要求，就可使用；

感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡調(diào)試與整定，制造商也不可能是超過自己的設(shè)計(jì)參數(shù)去調(diào)試和驗(yàn)證。動(dòng)平衡一般都是滿足電機(jī)出廠所標(biāo)定的最高轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢驗(yàn)。

好了，綜上所述，感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速，如果超頻應(yīng)用。首先是要與使用的感應(yīng)電機(jī)制造商詢問是否可行?；蛘吒纱嗵岢鲎约旱囊?，定制電機(jī)。以保證最高轉(zhuǎn)速下的可靠性。

另外，如果不通過制造商，自己來解決這些，那么首先是確定電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡測試，然后確認(rèn)軸承的極限轉(zhuǎn)速；超過了要換高速軸承來適應(yīng)現(xiàn)場需求。另外還要考慮散熱問題等等。

最后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，想運(yùn)行在100Hz以內(nèi)的感應(yīng)電機(jī)，其功率100kW以內(nèi)中小功率的感應(yīng)電機(jī)應(yīng)該相對可以，超過100kW及其以上，最好定制。不要選擇常規(guī)通用產(chǎn)品。

網(wǎng)友 lvpretend：主要看電機(jī)，如果本來就是2極電機(jī)，功率也大，就要謹(jǐn)慎些。工業(yè)洗衣機(jī)算是超速運(yùn)行比較多的例子，但電機(jī)額定轉(zhuǎn)速本來就比較低，6極的多。我見到過的4極電機(jī)最多到過120Hz。