調速馬達/無刷馬達 AC調速馬達轉速－轉矩特性

AC調速馬達

AC調速馬達一般具有如下圖所示的轉速－轉矩特性。

［1］連續運轉領域
在規格額定值內可以連續運轉的區域。

［2］短時間運轉領域
［2］在使用限制領域內連續運轉可能會導致馬達外殼溫度超過90°C。在限制工作區域內使用產品時，請確保馬達外殼溫度不超過90°C。

［3］起動轉矩
指馬達能夠啟動的轉矩程度。

［4］容許轉矩
［4］表示安裝減速機後運轉時可以驅動的負載轉矩大小。可在特性圖所示的範圍內使用。

變頻器

變頻器具有如下圖的轉速－轉矩特性。
對於變頻器，透過改變施加到馬達的電壓的頻率來改變轉速。因此，與感應馬達特性一樣，轉速也會根據負載轉矩而變化。

減速機連接的使用界限線和容許轉矩

對於調速馬達，輸入會根據負載和轉速而變化。
負載越高、轉速越低，溫度上升。
AC調速馬達和變頻器的轉速－轉矩特性圖顯示了「使用界限線」，該線下方的區域稱為連續運轉領域。
「使用界限線」是指在不超過馬達允許的最高溫度的情況下可以連續運轉的極限（可逆馬達為30分鐘），由馬達的溫度決定。
馬達外殼的溫度被測量以確定它是否可以在實際負載和轉速下使用。一般來說，如果馬達外殼溫度最高為90°C，則根據繞組的絕緣等級可以連續運轉。馬達溫度越低，馬達壽命越長，因此建議在馬達溫度盡可能低的情況下使用。
使用減速機時，請使用「安裝減速機時的容許轉矩」以下的轉矩。如果使用減速機並且馬達在超過該轉矩的轉矩下運行，則馬達的壽命可能會縮短或馬達可能會損壞。

速度控制範圍（速度比）和負載率

當速度比被定義為AC調速馬達速度控制範圍內最小速度與最高速度的比率時，速度比在負載因子（相對於起動轉矩的負載轉矩比率）較小的範圍內（下圖中的負載因子為40 %）可高達1:15，從而擴大了操作範圍。
另一方面，當負載率大時，速度比變低。

負載率和速度比

請參閱負載率和速度比之間的關係。實際使用時，馬達通常與減速機組合使用。因此，以下的說明使用馬達與減速機組合範例。

下表顯示了MSD系列在負載率40%和50%下的連續運轉領域和速度比，如圖所示。
負載率為40 %時，速度比可能較大，負載率為50 %時，速度比會變小。因此，AC調速馬達不可進行大範圍的運轉。如果想要較寬的運轉範圍，請選擇起動轉矩大的馬達（安裝尺寸較大的馬達）。
這對無刷馬達來說並非如此，無刷馬達可以在更廣泛的範圍內運行，如虛線所示。

使用大減速比減速機時的速度比

由於起動轉矩受到減速機最大容許轉矩的限制，因此當使用具有高減速比的減速機時，負載率對應相對於減速機最大允許扭力的負載轉矩。
在上面的例子中，使用了減速比為5的減速機。以下將測試當減速比為100的減速機組裝時的速度比。

減速機最大容許轉矩4GN100K減速比100的齒數比為8N·m。下表顯示了負載率30 %和50 %時的速度比。

如圖所示，如果組合高減速比的減速機，則可以在不過多考慮負載率的情況下增加速度比。