Здравствуйте форумчане.

Я частотными приводами никогда не занимался - поэтому дилетант.
У меня есть широкорегулируемый мотор-шпиндель типа 4051 фирмы KaVo.
На шильдике у него по-немецки написано 100Вт, 50000об/мин, 24В, 3~, 833Гц. В паспорте еще написано, что он двухполюсный,
максимально-допустимое напряжение 42В, ток - 7А, максимальный момент 5Н*см, Частота 84...833Гц, соответственно 5000...50000 об/мин.
Характеристика не жесткая, но и не совсем мягкая. Что-то промежуточное.
Непонятно следующее.
Принято считать, что для сохранения постоянного момента нужно напряжение уменьшать пропорционально частоте.
Это, как я думаю, вытекает из закона электромагнитной индукции. Момент пропорционален току в обмотке.
Чтобы ток не изменялся при изменении частоты, нужно при уменьшении частоты уменьшать напряжение.
Получается, что при 83Гц на мой двигатель нужно подавать 2,4В. Но у него допустимый максимальный ток 7А.
Поэтому 100Вт никак не получится.... Абсурд какой-то.
Но это справедливо, если индуктивность не изменяется. Я подумал, что двигатель - это же не дроссель.
Там на индуктивность статора должен влиять короткозамкнутый ротор и зазор между ними.
Справедливость моих предположений подтвердилась измерением. Индуктивность статора на 1кГц оказалась 215мкГн,
а на 100Гц около 5мГн. Это при остановленном роторе. Причем, положение ротора малозаметно влияет на индуктивность.
Как это будет выглядеть при вращающемся роторе, я не знаю.
Может быть в конструкцию широкорегулируемых двигателей закладывается какая-то общая особенность, которая
позволяет не изменять питающее напряжение вместе с частотой или изменять его в гораздо меньших пределах, чем частоту?
Объясните, пожалуйста, как это все должно работать и каким напряжением его питать на разных частотах?

Если на 83Гц подать амплитудой, достаточной для номинального момента, то увидим, что характеристика эта не с нуля начинается. Далее все линейно. Это имхо, конечно. Не юзал такие двигатели.

Достоверность данного тезиса вызывает сомнения. Измерения проводились при идентичной амплитуде тока через обмотку?

механическая мощность на валу двигателя равна произведению момента на угловую скорость в рад/с, поэтому мощность при сохранении момента уменьшается пропорционально снижению скорости вращения

Измерения производились прибором Е7-11. Для сравнения я также измерил индуктивности разных дросселей, которые были под рукой. У них индуктивность от частоты не зависит. Амплитуда тока через обмотку может влиять в том случае, когда сердечник уже где-то в насыщении или около, на нелинейном участке. Прибор такого тока не дает. А вот зазор однозначно дает частотную зависимость.



Поэтому для поддержания постоянной мощности при изменении частоты следует соблюдать зависимость f/корень из U. Но я думаю, что для сверления и фрезерования важнее крутящий момент. Это же мотор-шпиндель. Он не насос крутит.



Если бы индуктивность не зависела от частоты, так и вопрос бы не возник. А вот обычные приводы, для обычных асинхронников, например АИР, они же тоже в широких пределах частоту регулируют? Там что на 5Гц на двигатель подается 38В вместо 380В? У них индуктивность от частоты не меняется? Или при вращении там другая зависимость?

Вообще-то да. Иногда для повышения момента можно ввести зависимость с компенацией потерь статора(прямая не с нуля, а с нек-рой точки на оси амплиуд).
Или, как обычно, - существует пусковой момент, график вида _/

Питайте как написано на шильдике: 24 В, 833 Гц, 3 ф..
Напряжение снижайте пропорционально снижению частоты.
Абсурда нет. При 83 Гц и подаче 2.4 Вольта максимальная потребляемая мощность будет 3*7*2.4 В = 50 Вт
Максимальная механическая мощность около 5 Н*см * 5000 об/мин / 9.55 = 26 Вт.
Учитывая КПД, данные сходятся
Прим.: при подаче 833 Гц мощность должна быть 100 Вт, если верить шильдику значит момент будет около 2 Н*см: 2.5 * 50000 / 9.55 = 100 Вт
Прим2: если на пониженных оборотах будет тормозить, то можно повысить напряжение для компенсации падения напряжения в обмотках, только аккуратно, чтобы ток не превышал паспортного максимального.
Двигатель действительно не дроссель и при вращении ротора значения тока определяются не только сопротивлениями но и ЭДС вращения, которая зависит от индуктивности цепей двигателя, как то так

Большое спасибо!
То что Вы написали проясняет проблему. А что за коэффициент 9,55 ? Судя по графикам в паспорте, на 50000об. момент действительно около 2,5 Н*см, при повышении момента обороты резко падают до 10000об.
А вот то, что при снижении частоты в 10 раз наблюдается такое же повышение индуктивности. Не отпадает ли из-за этого необходимость снижать напряжение в 10 раз? Или этот эффект характерен только для остановленного ротора, а при вращении за счет возникающей ЭДС получается другая зависимость?
Ну в общем-то я почти все понял. Дальше надо делать преобразователь и пробовать...

Спасибо всем, кто ответил. Но если у кого-то ещё есть, что сказать по этой теме, я рад буду пообщаться.

9,55 - магическое число приводчика - перевод из об/мин в рад/сек. Не знаю что там творится с индуктивностью, но! если вы приложите 24 В и машина будет нагружена, то при максимальном токе она будет потреблять у вас, теоретически, 24 * 3 * 7 = 500 Вт, при этом полезная мощность на валу будет около 25 Вт, соответственно все остальное (450 Вт) будет уходить в тепло... думаю недолго... наверно сгорит...

Да... с магическим числом сразу так и не догадаешься....
А чтоб не сгорела, надо будет защиту предусмотреть. Проще всего по току. Если бы был датчик вращения, то можно было бы еще что-то придумать. Но его нет.