變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,變頻器也得到了很廣泛的應(yīng)用。
變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過流、過壓、過載保護(hù)等等。
選用變頻器的類型,按照生產(chǎn)機(jī)械的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求,決定選用那種控制方式的變頻器最合適。所謂合適是既要好用,又要經(jīng)濟(jì),以滿足工藝和生產(chǎn)的基本條件和要求。
一、需要控制的電機(jī)及變頻器自身
1、電機(jī)的極數(shù)。一般電機(jī)極數(shù)以不多于容量為宜,否則變頻器容量就要適當(dāng)加大。
2、轉(zhuǎn)矩特性、臨界轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩。在同等電機(jī)功率情況下,相對(duì)于高過載轉(zhuǎn)矩模式,變頻器規(guī)格可以降額選取。
3、電磁兼容性。為減少主電源干擾,使用時(shí)可在中間電路或變頻器輸入電路中增加電抗器,或安裝前置隔離變壓器。一般當(dāng)電機(jī)與變頻器距離超過50m時(shí),應(yīng)在它們中間串入電抗器、濾波器或采用屏蔽防護(hù)電纜。
二、變頻器功率的選用
系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動(dòng)機(jī)效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時(shí),則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā),在選用變頻器功率時(shí),要注意以下幾點(diǎn):
1、變頻器功率值與電動(dòng)機(jī)功率值相當(dāng)時(shí)最合適,以利變頻器在高的效率值下運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、在變頻器的功率分級(jí)與電動(dòng)機(jī)功率分級(jí)不相同時(shí),則變頻器的功率要盡可能接近電動(dòng)機(jī)的功率,但應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)的功率。
3、當(dāng)電動(dòng)機(jī)屬頻繁起動(dòng)、制動(dòng)工作或處于重載起動(dòng)且較頻繁工作時(shí),可選取大一級(jí)的變頻器,以利用變頻器長(zhǎng)期、安全地運(yùn)行。
4、經(jīng)測(cè)試,電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率確實(shí)有富余,可以考慮選用功率小于電動(dòng)機(jī)功率的變頻器,但要注意瞬時(shí)峰值電流是否會(huì)造成過電流保護(hù)動(dòng)作。
5、當(dāng)變頻器與電動(dòng)機(jī)功率不相同時(shí),則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置,以利達(dá)到較高的節(jié)能效果 。
三、變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用
變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng),即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。常見有下列幾種結(jié)構(gòu)類型可供用戶選用:
1、敞開型IPOO型本身無機(jī)箱,適用裝在電控箱內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤、架上,尤其是多臺(tái)變頻器集中使用時(shí),選用這種型式較好,但環(huán)境條件要求較高;
2、封閉型IP20型適用一般用途,可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場(chǎng)合;
3、密封型IP45型適用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件較差的環(huán)境;
4、密閉型IP65型適用環(huán)境條件差,有水、塵及一定腐蝕性氣體的場(chǎng)合。
四、變頻器容量的確定
合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn),比較簡(jiǎn)便的方法有三種:
1、電機(jī)實(shí)際功率確定發(fā)。首先測(cè)定電機(jī)的實(shí)際功率,以此來選用變頻器的容量。
2、公式法。當(dāng)一臺(tái)變頻器用于多臺(tái)電機(jī)時(shí),應(yīng)滿足:至少要考慮一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的影響,以避免變頻器過流跳閘。
3、電機(jī)額定電流法變頻器。
變頻器容量選定過程,實(shí)際上是一個(gè)變頻器與電機(jī)的較佳匹配過程,較常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機(jī)的額定功率,但實(shí)際匹配中要考慮電機(jī)的實(shí)際功率與額定功率相差多少,通常都是設(shè)備所選能力偏大,而實(shí)際需要的能力小,因此按電機(jī)的實(shí)際功率選擇變頻器是合理的,避免選用的變頻器過大,使投資增大。對(duì)于輕負(fù)載類,變頻器電流一般應(yīng)按1.1N(N為電動(dòng)機(jī)額定電流、來選擇,或按廠家在產(chǎn)品中標(biāo)明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的較大電機(jī)功率來選擇。
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