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變頻器的選型與選型(xíng)時注意事項
時間:2012/9/22 來源:浙江(jiāng)香蕉视频网站(zǐ)江泵(bèng)業有限公司
一(yī)、變頻器的選型
變頻器的正確選擇對於(yú)控製係統的正常運行是非(fēi)常關鍵的。選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅動的負載特性。人(rén)們(men)在實踐(jiàn)中(zhōng)常將生產機械分為三(sān)種類型?恒轉矩負載、恒(héng)功率負載和(hé)風機、水泵(bèng)負載。
1. 恒轉矩負載
負載轉矩TL與轉速n無關,任何轉速下TL總保持恒定或基本恒定。例如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及(jí)吊車、提升機等位能負載都屬於恒轉矩負載。
變頻器拖動恒轉矩性質的負載時(shí),低速下的轉矩要足夠大,並(bìng)且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩速運行,應該考(kǎo)慮標準異步電動機的散熱能力,避免電動機的溫升過高(gāo)。
2. 恒功率負(fù)載
機床主軸和軋機(jī)、造紙機、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷(juàn)取機、開卷機等要求(qiú)的轉矩(jǔ),大(dà)體與轉速成反比,這就(jiù)是所謂的恒功率負載。負(fù)載的恒(héng)功率(lǜ)性質應該是就一定的(de)速度變化範圍而言的。當速度很低(dī)時,受機(jī)械強度的限製,TL不可能無限(xiàn)增大,在低速下轉變為恒轉矩性質。負(fù)載的恒功率(lǜ)區和恒轉矩區對傳動方案(àn)的選擇有很大的影(yǐng)響。電動機在恒磁通調(diào)速時,大容許輸出轉矩不變,屬於恒轉矩調速;而在弱磁調速時,大容許輸出轉矩與速度(dù)成反比,屬於恒功率調速。如果電動機的恒轉矩和恒(héng)功(gōng)率調(diào)速的範圍與負(fù)載的恒轉矩和恒功率範圍相一致時,即所謂"匹配"的情況下,電動機的容量和變頻器(qì)的容量均小。
3. 風機、泵(bèng)類負載
在各種風機、水泵、油泵中,隨葉(yè)輪(lún)的轉動,空氣或液體在一定的(de)速度(dù)範圍內(nèi)所產生的阻(zǔ)力大(dà)致與速度n的2次方成正比。隨著轉速(sù)的減小,轉速按轉速的2次方減小(xiǎo)。這種負載所需的功率與速度(dù)的3次(cì)方成正比。當(dāng)所需風量、流量減小時,利用變頻器通過(guò)調速(sù)的方式來調節風量、流量,可以大幅度地節約電能。由於高速時所需功率隨轉速增長過快(kuài),與速度(dù)的三次方成正比,所以通常不應使風機、泵(bèng)類負載(zǎi)超工頻運行。
選擇變頻器時注意事項:
(1)根據負載特性選(xuǎn)擇變頻器,如(rú)負(fù)載為(wéi)恒轉矩負載需選擇(zé)siemens MMV/MDV 變頻器,如負載為(wéi)風機、泵類負載應選擇siemens ECO變頻器。
(2)選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻(pín)器選擇的依據,電機的額定功率隻能作為參考。另外應(yīng)充分考慮變(biàn)頻器的輸出含有高次諧波,會造成電動機的功率因數和效率都(dōu)會變壞。因此,用變頻器給電動機供電與(yǔ)用工頻(pín)電網供電相比較,電動機(jī)的電(diàn)流增加10%而溫升增(zēng)加約20%。所以在選擇電動機和變頻器時,應考慮到這中情況,適當留有裕量,以防止溫升過高,影響電動機的使用壽命。
(3)變頻器若要長電纜運行時,此(cǐ)時應該采取措施抑製長電(diàn)纜對(duì)地耦合電容的影響,避免變頻器出力不夠。所以變頻器(qì)應放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出(chū)電抗器。
(4)當變頻器用(yòng)於控製並聯的幾台電機時,一定要考慮變頻器(qì)到電動(dòng)機的電(diàn)纜的長度總和在(zài)變頻器的容許範圍內。如果超(chāo)過規定值,要放大一檔或(huò)兩檔來選擇變頻器。另外在此種情(qíng)況下,變頻器的控製方式隻能為V/F控製方式,並且變頻器無法保護電動機的過流、過載保護,此時(shí)需在每台電動機上加熔斷器來實現(xiàn)保護。
(5)對於一些特殊的應用場合,如高環(huán)境溫度、高開關頻率、高海拔高度(dù)等,此時會引起變頻器的降容(róng),變頻器(qì)需放大一檔選擇(zé)。
(6)使用變頻器控製高速電機時,由於高速電動機的(de)電抗小,高次諧波(bō)亦增加輸出電流值(zhí)。因此,選擇用於(yú)高速電動機的變頻器(qì)時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。
(7)變頻器用於變極電動(dòng)機時,應充分注意選擇變頻器(qì)的容量,使其大額(é)定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外,在運行中進行極數轉(zhuǎn)換時(shí),應先停止電動(dòng)機工作,否(fǒu)則(zé)會造成電動機空(kōng)轉,惡劣時會造成變頻器損壞。
(8)驅動防爆電動機時,變頻器沒有防爆(bào)構(gòu)造,應將變頻器(qì)設置在危險(xiǎn)場所之(zhī)外。
(9)使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機(jī)時,使用範圍受(shòu)到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的製約。潤滑(huá)油潤滑時,在低速範圍內沒有限製;在超過額定轉速以(yǐ)上的高速範圍內,有可能發生潤滑油(yóu)用光的危險。因此,不要超過高轉速容許值。
(10)變頻器驅動繞(rào)線轉子異步電動機時,大(dà)多是利用已有的(de)電動機。
繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比,繞線電動(dòng)機繞組的阻抗小。因此,容易發(fā)生由於紋波電流而引起的過電流跳閘現象,所以應選(xuǎn)擇比(bǐ)通常容量稍大的變(biàn)頻器。一般繞線電動機多用於飛輪力矩(jǔ)GD2較大的場合(hé),在設定加減速時間時應多注意。
(11)變頻器驅動同步(bù)電動機時,與工頻電(diàn)源相比,降低輸出容量10%~20%,變頻器的連續輸出電(diàn)流要大於同步電動(dòng)機(jī)額定電流與同步牽入電流的標幺值的乘積。
(12)對(duì)於壓縮機、振動機等轉矩波動大的(de)負載和油壓泵等有峰值負載情(qíng)況下(xià),如果按照電動機的額定電流或(huò)功率(lǜ)值選(xuǎn)擇變頻器的話,有可能發生因峰值電流使過電流保護動作現象。因此,應了解工(gōng)頻運行情(qíng)況,選擇(zé)比其大電流更大的額定輸出電流的(de)變頻器。變頻器驅(qū)動潛(qián)水泵電動機時,因為潛水泵電動機的額定電流比通常電(diàn)動(dòng)機的額定電流大,所以選(xuǎn)擇變頻器時,其額定電流(liú)要大於(yú)潛水泵電動機的額定電流。
(13)當變頻器控製羅茨風(fēng)機時,由於其起動電流很大,所(suǒ)以選(xuǎn)擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。
(14)選擇變頻器時,一(yī)定要注意其防(fáng)護等(děng)級是否與現場的情況相匹配。否則現場的灰塵、水汽會影響變頻器的長久運行。
(15)單相電動機不適用變頻(pín)器驅動。
變頻器的正確選擇對於(yú)控製係統的正常運行是非(fēi)常關鍵的。選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅動的負載特性。人(rén)們(men)在實踐(jiàn)中(zhōng)常將生產機械分為三(sān)種類型?恒轉矩負載、恒(héng)功率負載和(hé)風機、水泵(bèng)負載。
1. 恒轉矩負載
負載轉矩TL與轉速n無關,任何轉速下TL總保持恒定或基本恒定。例如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及(jí)吊車、提升機等位能負載都屬於恒轉矩負載。
變頻器拖動恒轉矩性質的負載時(shí),低速下的轉矩要足夠大,並(bìng)且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩速運行,應該考(kǎo)慮標準異步電動機的散熱能力,避免電動機的溫升過高(gāo)。
2. 恒功率負(fù)載
機床主軸和軋機(jī)、造紙機、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷(juàn)取機、開卷機等要求(qiú)的轉矩(jǔ),大(dà)體與轉速成反比,這就(jiù)是所謂的恒功率負載。負(fù)載的恒(héng)功率(lǜ)性質應該是就一定的(de)速度變化範圍而言的。當速度很低(dī)時,受機(jī)械強度的限製,TL不可能無限(xiàn)增大,在低速下轉變為恒轉矩性質。負(fù)載的恒功率(lǜ)區和恒轉矩區對傳動方案(àn)的選擇有很大的影(yǐng)響。電動機在恒磁通調(diào)速時,大容許輸出轉矩不變,屬於恒轉矩調速;而在弱磁調速時,大容許輸出轉矩與速度(dù)成反比,屬於恒功率調速。如果電動機的恒轉矩和恒(héng)功(gōng)率調(diào)速的範圍與負(fù)載的恒轉矩和恒功率範圍相一致時,即所謂"匹配"的情況下,電動機的容量和變頻器(qì)的容量均小。
3. 風機、泵(bèng)類負載
在各種風機、水泵、油泵中,隨葉(yè)輪(lún)的轉動,空氣或液體在一定的(de)速度(dù)範圍內(nèi)所產生的阻(zǔ)力大(dà)致與速度n的2次方成正比。隨著轉速(sù)的減小,轉速按轉速的2次方減小(xiǎo)。這種負載所需的功率與速度(dù)的3次(cì)方成正比。當(dāng)所需風量、流量減小時,利用變頻器通過(guò)調速(sù)的方式來調節風量、流量,可以大幅度地節約電能。由於高速時所需功率隨轉速增長過快(kuài),與速度(dù)的三次方成正比,所以通常不應使風機、泵(bèng)類負載(zǎi)超工頻運行。
選擇變頻器時注意事項:
(1)根據負載特性選(xuǎn)擇變頻器,如(rú)負(fù)載為(wéi)恒轉矩負載需選擇(zé)siemens MMV/MDV 變頻器,如負載為(wéi)風機、泵類負載應選擇siemens ECO變頻器。
(2)選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻(pín)器選擇的依據,電機的額定功率隻能作為參考。另外應(yīng)充分考慮變(biàn)頻器的輸出含有高次諧波,會造成電動機的功率因數和效率都(dōu)會變壞。因此,用變頻器給電動機供電與(yǔ)用工頻(pín)電網供電相比較,電動機(jī)的電(diàn)流增加10%而溫升增(zēng)加約20%。所以在選擇電動機和變頻器時,應考慮到這中情況,適當留有裕量,以防止溫升過高,影響電動機的使用壽命。
(3)變頻器若要長電纜運行時,此(cǐ)時應該采取措施抑製長電(diàn)纜對(duì)地耦合電容的影響,避免變頻器出力不夠。所以變頻器(qì)應放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出(chū)電抗器。
(4)當變頻器用(yòng)於控製並聯的幾台電機時,一定要考慮變頻器(qì)到電動(dòng)機的電(diàn)纜的長度總和在(zài)變頻器的容許範圍內。如果超(chāo)過規定值,要放大一檔或(huò)兩檔來選擇變頻器。另外在此種情(qíng)況下,變頻器的控製方式隻能為V/F控製方式,並且變頻器無法保護電動機的過流、過載保護,此時(shí)需在每台電動機上加熔斷器來實現(xiàn)保護。
(5)對於一些特殊的應用場合,如高環(huán)境溫度、高開關頻率、高海拔高度(dù)等,此時會引起變頻器的降容(róng),變頻器(qì)需放大一檔選擇(zé)。
(6)使用變頻器控製高速電機時,由於高速電動機的(de)電抗小,高次諧波(bō)亦增加輸出電流值(zhí)。因此,選擇用於(yú)高速電動機的變頻器(qì)時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。
(7)變頻器用於變極電動(dòng)機時,應充分注意選擇變頻器(qì)的容量,使其大額(é)定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外,在運行中進行極數轉(zhuǎn)換時(shí),應先停止電動(dòng)機工作,否(fǒu)則(zé)會造成電動機空(kōng)轉,惡劣時會造成變頻器損壞。
(8)驅動防爆電動機時,變頻器沒有防爆(bào)構(gòu)造,應將變頻器(qì)設置在危險(xiǎn)場所之(zhī)外。
(9)使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機(jī)時,使用範圍受(shòu)到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的製約。潤滑(huá)油潤滑時,在低速範圍內沒有限製;在超過額定轉速以(yǐ)上的高速範圍內,有可能發生潤滑油(yóu)用光的危險。因此,不要超過高轉速容許值。
(10)變頻器驅動繞(rào)線轉子異步電動機時,大(dà)多是利用已有的(de)電動機。
繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比,繞線電動(dòng)機繞組的阻抗小。因此,容易發(fā)生由於紋波電流而引起的過電流跳閘現象,所以應選(xuǎn)擇比(bǐ)通常容量稍大的變(biàn)頻器。一般繞線電動機多用於飛輪力矩(jǔ)GD2較大的場合(hé),在設定加減速時間時應多注意。
(11)變頻器驅動同步(bù)電動機時,與工頻電(diàn)源相比,降低輸出容量10%~20%,變頻器的連續輸出電(diàn)流要大於同步電動(dòng)機(jī)額定電流與同步牽入電流的標幺值的乘積。
(12)對(duì)於壓縮機、振動機等轉矩波動大的(de)負載和油壓泵等有峰值負載情(qíng)況下(xià),如果按照電動機的額定電流或(huò)功率(lǜ)值選(xuǎn)擇變頻器的話,有可能發生因峰值電流使過電流保護動作現象。因此,應了解工(gōng)頻運行情(qíng)況,選擇(zé)比其大電流更大的額定輸出電流的(de)變頻器。變頻器驅(qū)動潛(qián)水泵電動機時,因為潛水泵電動機的額定電流比通常電(diàn)動(dòng)機的額定電流大,所以選(xuǎn)擇變頻器時,其額定電流(liú)要大於(yú)潛水泵電動機的額定電流。
(13)當變頻器控製羅茨風(fēng)機時,由於其起動電流很大,所(suǒ)以選(xuǎn)擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。
(14)選擇變頻器時,一(yī)定要注意其防(fáng)護等(děng)級是否與現場的情況相匹配。否則現場的灰塵、水汽會影響變頻器的長久運行。
(15)單相電動機不適用變頻(pín)器驅動。
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