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[導(dǎo)讀] 隨著變頻器技術(shù)的快速發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)在各種電機應(yīng)用方案中已成主流。通用變頻器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用為企業(yè)大大的節(jié)約了資源,降低了企業(yè)的成本,保護了生產(chǎn)設(shè)備。那么企業(yè)該怎么選擇合適的通用變頻器的呢?

隨著變頻器技術(shù)的快速發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)在各種電機應(yīng)用方案中已成主流。通用變頻器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用為企業(yè)大大的節(jié)約了資源,降低了企業(yè)的成本,保護了生產(chǎn)設(shè)備。那么企業(yè)該怎么選擇合適的通用變頻器的呢?

正確選用變頻器對于機械設(shè)備的傳動控制系統(tǒng)的正常運行時非常重要的,避免因選型錯誤,引發(fā)設(shè)備故障,造成不必要的損失。首先應(yīng)明確選用變頻器的目的,其次在根據(jù)設(shè)備類型、負載特性、調(diào)速范圍、控制方式、使用環(huán)境、防護結(jié)構(gòu)等要求來選擇合適的變頻器。以此,來達到既滿足生產(chǎn)工藝,又實現(xiàn)經(jīng)濟效益的目的。

生產(chǎn)機械的種類繁多,性能和工藝要求各異,其轉(zhuǎn)矩特性也是不同的,因此,在應(yīng)用變頻器之前首先就要先搞清楚電動機所帶負載的性質(zhì),也就是負載特性,然后再選擇變頻器和電動機。負載有三種類型:恒轉(zhuǎn)矩負載、風機泵類負載和恒功率負載。不同類型的負載應(yīng)該要選擇不同類型的變頻器。

(1)恒轉(zhuǎn)矩負載:可以分為摩擦類負載和位能式負載。摩擦類服裝的起動轉(zhuǎn)矩通常要求額定轉(zhuǎn)矩的150%左右,制動轉(zhuǎn)矩通常要求額定轉(zhuǎn)矩的100%左右,因此變頻器應(yīng)該選擇具有恒定轉(zhuǎn)矩特性,而且起動和制動轉(zhuǎn)矩都比較大,過載時間過載能力大的變頻器。位能負載通常要求大的起動轉(zhuǎn)矩和能量回饋功能,能夠快速實現(xiàn)正反轉(zhuǎn),變頻器應(yīng)該選擇具有四象限運行能力的變頻器。

(2)風機泵類負載:負機泵類風載是典型的平方轉(zhuǎn)矩負載,低速下負載非常小,并且與轉(zhuǎn)速平方成正比,通用變頻器與標準電動機的組合zui合適。這類負載對變頻器的性能要求并不高,只要求經(jīng)濟性和可靠性,因此要選擇具有U/f=const控制模式的變頻器就可以了。

(3)恒功率負載:恒功率負載指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比,但功率保持恒定的負載,比如卷取機、機床等。對恒功率特性的服裝配用變頻器的絲毫,應(yīng)該要注意的問題:在工頻以上頻率范圍內(nèi)變頻器輸出電壓為定值控制,因此電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和負載轉(zhuǎn)矩有相反傾向,標準電動機和通用變頻器的組合難以適應(yīng),因此要專門設(shè)計。

如何根據(jù)負載特性選擇變頻器

變頻器的負載看起來好像有很多類型,比如擠出料,卷取,吊物體,吹風等等,實際上歸納起來,負載大概分為分為①摩擦性負載;②重力負載;③流體負載;④慣性負載。而機械負載一般分為三種負載特性:①恒轉(zhuǎn)矩負載、②平方轉(zhuǎn)矩負載、③恒功率負載; 為了大家方便理解機械負載特性和轉(zhuǎn)矩特性,特別制作了下表。

負載特性及電動機輸出功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下; 對于恒功率、恒轉(zhuǎn)矩、平方轉(zhuǎn)矩、遞減功率、負轉(zhuǎn)矩五種,

①對于恒轉(zhuǎn)矩類負載,如擠壓機、攪拌機、傳送帶、廠內(nèi)運輸電車、起重機構(gòu)等,如采用普通功能型變頻器,要實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩速,常采用加大電動機和變頻器容量的辦法,以提高低速轉(zhuǎn)矩;如采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型變頻器來實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩負載的調(diào)速運行,則更理想。因為這種變頻器低速轉(zhuǎn)矩大,靜態(tài)機械特性硬度大,不怕負載沖擊,具有挖土機特性。

②對于要求精度高、動態(tài)性能好、速度響應(yīng)快的生產(chǎn)機械,如造紙機、注塑機、軋鋼機等,應(yīng)采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制的高性能型通用變頻器。

③對于恒功率負載,如車床、刨床、鼓風機等,由于沒有恒功率特性的變頻器,可依靠 U/f 控制方式來實現(xiàn)恒功率。

④對于風機、泵類負載,由于負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比,低速時負載轉(zhuǎn)矩較小,diangon.com通??蛇x擇專用或普通功能型通用變頻器。 必須指出,有些通用型變頻器對三種負載都可以適用,所以通用型變頻器雖然價格高一點,但它物有所值。見下圖所示。

電動機功率與轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的乘積成正比,即使對于相同功率的電動機,負載性質(zhì)不同,所需的變頻器容量也不相同。其中平方轉(zhuǎn)矩負載所需的變頻器容量較恒轉(zhuǎn)矩負載的低,所以得出變頻器和電動機組合成一個變頻調(diào)速系統(tǒng),并且兩者之間的技術(shù)參數(shù)均符合要求時,才能夠滿足低速及高速條件下的負荷轉(zhuǎn)矩要求。例如;變頻器的類型要根據(jù)負載要求來選擇。

(1)對于恒轉(zhuǎn)矩類負載,如擠壓機、攪拌機、傳送帶、廠內(nèi)運輸電車、起重機構(gòu)等,如采用普通功能型變頻器,要實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,常采用加大電動機和變頻器容量的辦法,以提高低速轉(zhuǎn)矩;如采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型變頻器來實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩負載的調(diào)速運行。則更理想。因為這種變頻器低速轉(zhuǎn)矩大,靜態(tài)機械特性硬度大,不怕負載沖擊,具有挖土機特性。 (2)對于要求精度高、動態(tài)性能好、速度響應(yīng)快的生產(chǎn)機械如造紙機、注塑機、軋鋼機等,應(yīng)采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制的高性能型通用變頻器。

(3)對于恒功率負載,如車床、刨床、鼓風機等,由于沒有恒功率特性的變頻器,可依靠U/ F控制方式來實現(xiàn)恒功率。

(4)對于風機、泵類負載,由于負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比低速時負載轉(zhuǎn)矩較小,通??蛇x擇專用或普通功能型通用變頻器 友情提示: 有些通用型變頻器對三種負載都可以適用。還得注意以下幾點,才能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器與電動機合理配套,達到理想的調(diào)速與節(jié)能運行、在兩者的配置上應(yīng)注意以下問題。

①由于變頻器輸出的電源往往帶有高次諧波,從而會增加電動機的總損耗,即使在額定頻率下運行,電動機輸出轉(zhuǎn)矩也會有所降低,如在額定頻率以上或以下調(diào)速時,電動機額定輸出轉(zhuǎn)矩都不可能用足。要是不論轉(zhuǎn)速高低,都始終需要額定轉(zhuǎn)矩輸出,則應(yīng)采用容量較大的電動機降容使用才行。

②從效率(即節(jié)能)角度出發(fā),應(yīng)注意以下幾點。

a、變頻器功率值與電動機功率值相當時最合適,以利變頻器在較高的效率下運行。

b、在變頻器功率分級與電動機功率分級不相同時,則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率,但應(yīng)略大于電動機的功率。

c、當電動機頻繁啟動、制動工作或重載啟動且較頻繁工作時,可選用大一級的變頻器,以利于變頻器長期、安全地運行。

d、當電動機實際功率有富余時,可以考慮選用功率小于電動機功率的變頻器,但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護動作。

e、當變頻器與電動機功率不相同時,則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置,以達到較高的節(jié)能效果。 變頻器在U/F為常數(shù)的工作方式下,電動機啟動轉(zhuǎn)矩與頻率成正比,所以在低頻啟動時,啟動轉(zhuǎn)矩極小。例如,10Hz時某Y系列電動機輸出轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的50%,所以在選擇電動機類型時,要特別注意低頻啟動轉(zhuǎn)矩的變化。 種載啟動時,應(yīng)該考慮靜摩擦轉(zhuǎn)矩的問題,電動機必須有足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩來確保有載啟動。

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