电动机可以降频降压运行？

小杆 · 发表于 2009-6-23 11:25

《船舶电站》里说
正常供电为440V60HZ的船在持续航行时电压和频率降低10%运行即400V54HZ运行可以节能
因为:
1在海上持续航行时为经济航速航行
2为主机服务的电动辅机容量是按主机全速航行设计的，当经济航行时辅机可以降速航行
3降速的有效办法是降频降压

可以这么做么？
10%这个比例是怎么来的?更大点可以么?
如果要降频降压具体要怎么操作？调节住配上的电压微调按钮和调节辅机调速器么？
频率和电压按比例下降就可以保证电机正常工作了么？
主机全速和经济航速对为其服务的电动辅机的影响不该是负载的影响么？怎么会是对频率的影响？

小杆 · 发表于 2009-6-24 08:52

原帖由 iamsense 于 2009-6-23 16:52 发表
可以通过这个公式来得出结论：
V=4.44 X f x K x 磁通量x N
比例减小V和F，那么V/F保持恒定，也就是定转矩运行状态。
通常情况在15HZ以上到120HZ都可以正常运行。好处就是可以保持恒速，而且减少冲击电流，启动电 ...

我手上就一本电机学，我查了一下
V=4.44 X f x K x 磁通量x N这个公式是用来描述发电机电势的
也就是说V正比于F或者磁通量。
那么变压变频的时候考虑V和F的成比例变化就是因为磁通量不变，是这样么？
磁通量不是和励磁电流有关系么？
有AVR不是可以调节么？
这个和电动机的运行又有什么关系呢？
我查的书上的公式电动机转矩和电压的关系是转矩正比与电压的平方比上频率。就像星三角启动的时候电压下降根号三分之一，转矩下降三分之一。

小杆 · 发表于 2009-6-24 09:41

刚才在AVR的厂家资料也看到了V/HZ曲线，大概意思是当发电机频率降到一个临界值之后AVR可以自动调节电压和频率的比值，但是我觉得这个电压指的是端电压而不是以上公式的发电机电势。。
哎，我越来越糊涂了。看了资料想明白，但又觉得不一定有用。

我记得zhaowc0027这个人有个回帖说的是岸电供440V60HZ的船电，解决方法是只升压不升频。那不是也可以么。除了频率下降没区别了，而且频率的下降也会使功率上升。。

孤单的瓶子 · 发表于 2009-6-24 14:59

对异步电动机而言，变频器V/F变频是在基频（额定电源频率）下调速，主要是因为定子绕组输入相电压U约等于4.44 X f x K x 磁通量x N（这是因为忽略掉了定子漏阻抗电压）。假如减小频率f，那么磁通必然升，有可能会导致磁通饱和，发热增大，绕组绝缘老化加快。所以基频以下调速，遵循电压和频率成一定比例下降，但是这时候最大电磁转矩基本上不变，可以认为是恒转矩调速。

同步发电机的电枢电势E等于电枢端电压和电枢主抗电压的矢量之和。当电网负载变化时，电流变化引起电枢阻抗电压变化，从而导致端电压变化，这样电网电压波动不利于负载的稳定工作，为了减少这种波动，电枢电势做相应变化，也就是通过改变励磁电流来稳定端电压。

[ 本帖最后由孤单的瓶子于 2009-6-24 15:01 编辑 ]

小杆 · 发表于 2009-6-25 14:01

原帖由 iamsense 于 2009-6-25 11:59 发表
1. 转矩和端电压的平方成正比，是可以这么说，同样也是电流的平方。可以参考异步电动机的输出转矩的公式（等价于一个电阻上消耗的有功）。
2. 是指端电压，但是在大致分析的时候，可以考虑忽略它内在电阻和电抗。
...

https://www.imarine.cn/bbs/viewthread.php?tid=37788&extra=&highlight=60hz&page=2

这个问题问得好，船厂建造或修理会经常遇到国外的船，从国外买回的二手船的船东也会遇到这个头疼的问题。
我公司买过日本造的美国船，电制就是440V/60HZ（照明11V/60HZ），。出海工作没问题，但靠码头和进船厂就有麻烦了。我们也头疼了好一阵子。
楼上很多人说了，440V/60HZ接驳到380V/50HZ上，从理论上是可以的。但这要看用电对象是什么！
我同意一个灯或电机短时接一下，做试验或应急，不会出什么问题。要长时间运转是绝对不可以的！特别是转动负载，电动机、变压器什么的，低电压会造成电流增大，启动转矩变小；低频率会造成转速下降，导致电机发热、启动困难而损坏电机。
因此，如果是一条船，电制和我们的380V/50HZ不同，就不能接到岸电上供电！我们已经有过这样的教训了。
如果经常面临这样的问题，那就有必要增加一套既降压又变频的装置，目前国内已经可以生产此类设备，前些日到华东船舶工业学院四洋集团电气公司，他们就可以做，而且已经为几个船厂生产使用了几年，反映不错，功率可以做到1000KW以上，对一条船或一个船厂应该够用了。中海油的一条从美国买回的生活支持船（460V/60HZ）正在研讨是否购置一套这样的设备，以达到在码头可以使用岸电，在海上又可以给停电的平台供电。
还说我们买的那条日本船，如果象上面说的，成本太高了（RMB几十万），但不改造维修费又太大。我们取了个折中的办法，不升频只升压，增加了一个380V/440V，500KVA的变压器，串在岸电回路。其原因是因为变频装置是几十倍变压器的费用。到现在这个装置已经使用21年了，照明，厨房电热设备、通讯导航、计算机没有任何问题；所有电机转速稍慢，但在码头用空调、水泵、空压机等也没出现明显问题。

以上是原文。
根据各位的说法我总结一下大家看看是不是这么回事：
1 当V和HZ等比变化时，磁通不变，也就是励磁电流不变。

2 如果只HZ变小V不变，需要磁通增大，而额定运转时电机磁饱和，要增加磁通需要增加很多励磁电流，也就是电机电流。无功所带来的各种损耗增大，电机发热增大。而且HZ变小对电机冷却也不利。
不过。。。。。这个不就是ZHAOWC说的那种情况么？晕。。。
我去查查变频器的工作原理，或许与这个是相通的。

还有楼上说的电机上没有AVR，这个我是知道的，我现在是不了解电机这方面的东西，刚看了AVR的资料看那里面有说V/HZ曲线就以为你说的也是这个呢。

小杆 · 发表于 2009-6-30 14:19

顶一下，希望看到更多的看法

心如酸菜 · 发表于 2009-7-1 16:43

也比较关心这个问题，期待电气的高手来解答。

zkhehqy · 发表于 2009-7-19 10:41

好问题我去问问我们的老专家院士

[电气] 电动机可以降频降压运行？