Как изменяется мощность двигателя с переменной частотой при изменении его скорости? 

В дискуссиях о взаимосвязи между скоростью и мощностью двигателя различные сценарии дают разные корреляции. Двигатели с одинаковой номинальной мощностью могут работать как на более высокой, так и на более низкой скорости. Скорость двигателя зависит от количества пар полюсов. Например, 2-полюсный двигатель имеет синхронную скорость 3000 оборотов в минуту (об/мин), а 10-полюсный двигатель — 600 об/мин.

1. Какова взаимосвязь между скоростью и мощностью двигателя с частотой сети?

Для двигателей с частотой сети двигатели с одинаковой высотой центра могут быть спроектированы с разным количеством полюсов в соответствии с фактическими условиями эксплуатации, а разные скорости могут соответствовать разным номинальным мощностям. При одинаковой высоте центра, как правило, чем ниже скорость, тем меньше соответствующая мощность. Кроме того, для двух двигателей с одинаковой номинальной мощностью двигатель с меньшим количеством полюсов имеет меньший динамический момент, в то время как многополюсный низкоскоростной двигатель имеет больший динамический момент.

2. Какова взаимосвязь между скоростью и мощностью двигателя с переменной частотой?

Как мы уже обсуждали в предыдущем посте, один и тот же двигатель работает в режиме постоянного крутящего момента на низких скоростях. То есть, когда частота двигателя изменяется, динамический крутящий момент двигателя остается неизменным. В этом случае с увеличением скорости двигателя мощность постепенно увеличивается (мощность двигателя является произведением скорости и момента). Согласно соотношению между током и моментом, ток двигателя с переменной частотой остается в основном стабильным во время работы с постоянным моментом. Учитывая эту характеристику, двигатели с переменной частотой должны иметь конструкцию с принудительной вентиляцией, чтобы обеспечить соответствие их нагрева требованиям при работе на низких скоростях.

Когда частота двигателя достигает определенного значения, его мощность достигает номинальной мощности. Если двигатель продолжает работать в режиме постоянного крутящего момента, неизбежно возникнет проблема перегрузки. Поэтому, когда двигатель работает с частотой выше частоты сети, он должен переключиться в режим работы с постоянной мощностью. В этом случае, по мере увеличения скорости двигателя, динамический крутящий момент соответственно уменьшается, а соответствующий ток двигателя также падает.

Подводя итог вышесказанному, можно сказать, что двигатели с разными скоростями могут иметь разную номинальную мощность, при этом различаются только соответствующие технические характеристики двигателя. Для двигателей с одинаковой номинальной мощностью и практически идентичными техническими характеристиками более высокая скорость соответствует более низкому крутящему моменту, а более низкая скорость — более высокому крутящему моменту. Что касается одного и того же двигателя с переменной частотой, он работает в режиме постоянного крутящего момента при низких частотах, где скорость положительно коррелирует с мощностью. При работе на высоких частотах в режиме постоянной мощности, чем выше скорость, тем ниже крутящий момент.