简述关于变频电机的频率和电流的关系
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简述关于变频电机的频率和电流的关系
霍工：
针对您的问题有关系公式可参照分析：
关系公式与分析
电机功率：P=1.732×U×I×cosφ(0.86)×η（91%）；
电机电流：I=P1.73×U×cosφ(功率因素)×η（效率）;I: 电流；P: 功率W; U:
电压
电机转矩：T=9549×Pn ； T:转矩；P:功率KW；n:转速
电机转速：n=60fp，p为电机极对数，例如四级电机的p=2；
当频率达50Hz时，电机达到额定功率，再增加频率，其功率是不会再增的，会
保持额定功率。
电机转矩在50Hz以下时，是与频率成正比变化的；当频率f达到50Hz时，电
机达到最大输出功率，即额定功率；如果频率f在50Hz以后再继续增加，则输出转
矩与频率成反比变
化，因为它的输出功率就是那么大了，你还要继续增加频率f，那么
套入上面的计算式分析，转矩则明显
会减小。
转速的情况和频率是一样的，因为电源电压不变，其频率的变化直接反应的结果
就是转速的同比变化，频率增，转速也增，它减另一个也减。
变频电源的电流和频率的关系
一、变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关系， 电机用变频器调
速时有两种情况--基频
(基准频率)以下调速和基频以上调速。必须考虑的重要因素是：
尽量保持电机主磁通为额定值不变。如
果磁通过弱(电压过低)，电机铁心不能得到充分
利用，电磁转矩变小，负载能力下降。如果磁通过强(
电压过高)，电机处于过励磁状态，
电机因励磁电流过大而严重发热。
二、根据电机原理可知，三相异步电机定子每相电动势的有效值 ：
E1=4.44f1N1Φm
式中 ：E1--定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值，V
；f1--
定子频率，Hz；N1——定子每相绕组有效匝数 ；Φm-每极磁通量 由式中可以看出，
Φm的值由E1f1决定，但由于E1难以直接控制，所以在电动势较高时，可忽略定
子漏阻抗
压降，而用定子相电压U1代替。那么要保证Φm不变，只要U1f1始终为
一定值即可。这是基频以下
调速时的基本情况，为恒压频比(恒磁通)控制方式，属于恒
转矩调速。
三、基准频率（50
Hz）为恒转矩调速区的最高频率，基准频率所对应的电压(380V)
为即为基准电压，是恒转矩调速
区的最高电压，在基频(50Hz)以下调速时，电压会随
频率而变化，但两者的比值不变。
四、在基频以上调速时，频率从基频向上可以调至上限频率值，但是由于电机定
子不能超过电机额定电
压，因此电压不再随频率变化，而保持基准电压值不变，这时
电机主磁通必须随频率升高而减弱，转矩相
应减小，功率基本保持不变，属于恒功率
调速区。可见基准频率为恒功率调速区的最低频率，是恒转矩调
速区与恒功率调速区
的转折点，而基准电压值在整个恒功率调速区内不再随频率变化而改变。
五、变频电源负载的机械特性与基准电压，基准频率的设定合理地使用变频器，必
须了解所驱动负载的机械特性。根据不同的使用目的，负载基本上可分为恒转矩负载、
恒功率负
载以及平方转矩负载等三类。恒转矩负载其所需转矩基本不受速度变化的影
响(T=定值)，对于该类负
载，变频器的整个工作区最好运行在基频以下，这时变频器
的输出特性正好能满足负载的要求。
六、恒功率负载在转速越高时，所需转矩越小(T×N=定值)，对于恒功率负载来说，
电机的工作频率若运行在基频以上，其所要求的机械特性将与变频器的输出特性相吻
合。至于平方转矩负
载，它所要求的转矩与转速的平方成正比(TN2=定值)，电机应
运行在基频以下较为合理。需要注意
的是：平方转矩负载的工作频率绝不能超过工频
即额定频率(除非变频器容量大一个等级)。否则变频器
与电机将严重过载。
补充分析：
一、 电机的转速与频率成正比关系，平时的低电压时，
频率不变，电机的转速不
变，那么输出的功率一定，电压降低，电流会上升。当频率下降时，电机的转速
下降，
那么输出功率变小，自然电流会下降（控制在额定电流范围），从而不会烧损电机。
二
、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电
流之间相互作用而产生的，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。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。
三、
失速防止功能是什么意思？
如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变
化远远超过转速（电角频率）
的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防
止失速使
电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速
速
率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。
结论阐述：
一、频率
和电流没有直接的关系，频率和电压关系是高频高压，低频低压，电流
与负载有直接关系，负载大，电流
就大。
二、对于变频电机而言，变频器一般为了保持电机磁通基本一致，频率低时，电
压也低，因此电流不一定大。
三、另外变频器的频率与电流没有直接联系，正常运行时，电
流主要由负载决定，
负载越大，电流越大。反之就小；
四、频率与电机转速有正比关系，负载
转矩与电流有正比关系，而频率和电流没
啥关系。特别是30Hz到50Hz范围，电机是恒转矩特性，
如果负载不变，电流的变
化和很小。尽管电机转速在变化。
终上所述：
一、当电机使用频率在30~50Hz范围使用出现电流偏小现象时说明电机负
载率不
足而未达到额定负载的缘故；
二、变频电机在负载运行时的允许负载电流为电机的额定电流。
三、电流和频率不是线性关系，没有直接的必然联系，因此，无法确定计算
方法。
以上阐述供您参考，有不正确之处请批评指正
谢谢阅览
江苏东佳电气有限公司
质管部
2016-11-08