Здравствуйте. У меня вопрос. Почему если используется ЧП с АД с постоянной нагрузкой на валу, то отношение U/f на выходе ЧП должно быть const при пуске? тоесть разгон должен быть линейным.

Задача, удержать этот ток намагничивания Iµ постоянным на номинальную величину Iµn, так чтобы асинхронный двигатель всегда работал при номинальном потоке φn и, таким образом, можно реализовать номинальный момент во всем диапазоне скорости
Чтобы сохранить ток намагничивания постоянным, напряжение U1 должно быть пропорционально частоте. Если это не выполняется, то ток намагничивания становится либо меньше (ослабленное поле), либо больше (перенасыщение). По этой причине U/f-характеристика для инвертера обычно линейная в интервале до угловой частоты fUmax
Это цитата из книжки "Трехфазный привод" (файловый архив-электронные книги-стр2)

Это объясняет одна из главных формул АД - формула (2.19):
http://ets.ifmo.ru/kardonov/23.htm

Если учитывать, что:
а) сопротивление r1 стремится к нулю (r1<<xk),
б) индуктивное сопротивление пропорционально частоте напряжения xk ~ f1, это следует из формулы X=2*pi*f*L, где L=const,
в) w1 ~ f1, это следует из формулы w1=2*pi*f1/p,
г) s=const - скольжение мало зависит от напряжения U1 и частоты f1,

то из формулы (2.19) следует, что
M ~ (U1/f1)^2.

Если M=const, то U1/f1=const. Что и требовалось доказать.


Немножко некорректно поставлен вопрос. Чтобы плавно разогнать привод при постоянном моменте сопротивления (Mc=const), нужно чтобы момент, развиваемый двигателем был тоже постоянным и чуть больше, чем Mc (M=Mном > Mc). Тогда M-Mc=J*e=const и угловое ускорение постоянно (e=const). Обычно выбирают двигатель, у которого Mном>Mc, поэтому условие плавного разгона обеспечивается.

Выше я уже показал, что из M=const следует U/f=const. Постоянство соотношения U/f должен обеспечивать преобразователь частоты, так как именно он регулирует напряжение и частоту питания. Тут я помечаю ошибку в Вашем вопросе: "M=const (U/f=const) не только во время пуска, но и во время работы привода в установившемся режиме".

Теперь смотрим, что будет происходить при разгоне. Привод плавно увеличивает частоту f1, при увеличении частоты набирает обороты и двигатель, так как синхронная частота вращения n1 ~ f1. Вместе с частотой плавно увеличивается и напряжение U1, этим самым обеспечивается M=const. Когда частота поднимается до номинальной частоты (обычно 50 Гц), то напряжение становится номинальным U1=Uном=380 В, а частота вращения двигателя n1 примерно равна nном.

Если нужно разогнаться, например, до скорости n = (3/4)*nном, то нужно установить частоту синусоидального напряжения f1=(3/4)*50=37,5 Гц, действующее напряжение будет равно при этом (3/4)*380 = 285 В.

-----------------
P.S. Бывают различные варианты зависимостей U/f. Все зависит от нагрузки, на которую работает привод. Помимо Mc=const распространена еще вентиляторная нагрузка Mc=k*n^2. При такой нагрузке преобразователь частоты поддерживает напряжение в квадратичной зависимости U1=k*f1^2.

Вид характеристики U/f настраивается в преобразователе частоты, и в любом даже простом преобразователе возможно установить пользовательскую характеристику U/f. Пользовательская характеристика U/f задается по нескольким точкам (U1,f1), (U2,f2), (U3,f3), (U4,f4) и т.д.