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变频器作用 变频器选型

变频器作用 变频器选型

发布:2020-07-15 07:06:31

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆成交流电。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能把变频器实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。接下来小编为大家介绍变频器作用及变频器选型。

变频器作用

1、变频节能

变频节能最为明显的是在风机水泵行业应用,因风机水泵的消耗功率与转速的立方成正比,所以当外界用风/水量不高时,使用变频将转速降低,则节能效果明显。其他行业的节能原理大概如此,均是通过在不需要全速运行时调低电机转速来实现节能。

2、软启动

当电机通过工频直接启动时,它将会产生7到8倍的电机额定电流。这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量,从而降低电机的寿命,同时对电网也会造成很大冲击。而变频调速则可以在零速零电压启动(也可适当加转矩提升)。一旦频率和电压的关系建立,变频器就可以按照V/F或矢量控制方式带动负载进行工作。使用变频调速能充分降低启动电流,提高绕组承受力,减少启动电流对马达和电网的冲击,延长电机的使用寿命,同时也不会造成峰谷差值过大的问题造成供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常。

3、控制系统简单化

变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行均匀地加速,而且其加速曲线也可以选择(直线加速、S形加速或者自动加速)。运行速度可以根据需要随时进行调节,并能根据工艺过程迅速改变,还能通过远控plc或其他控制器来实现速度变化。

4、减少机械磨损和损耗

而通过工频启动时对电机或相连的机械部分轴或齿轮都会产生剧烈的振动。这种振动将进一步加剧机械磨损和损耗,降低机械部件和电机的寿命。在变频调速中,停止方式可以受控,并且有不同的停止方式可以选择(减速停车、自由停车、减速停车+直流制动),它能减少对机械部件和电机的冲击,从而使整个系统更加可靠,寿命也会相应增加,提高系统稳定性。

5、可调的转矩极限

通过变频调速后,能够设置相应的转矩极限来保护机械不致损坏,从而保证工艺过程的连续性和产品的可靠性。目前的变频技术使得不仅转矩极限可调,甚至转矩的控制精度都能达到3%~5%左右。在工频状态下,电机只能通过检测电流值或热保护来进行控制,而无法像在变频控制一样设置精确的转矩值来动作。

变频器选型

1、根据负载特性选择变频器,如负载为恒转矩负载需选变频器,如负载为风机、泵类负载应选择风机、泵类变频器。因为风机、水泵会随着转速增大力矩。而刚启动时力矩较小。

2、选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。因此用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。

3、变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

4、对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高下载频率(尤其是在楼宇自控等对噪音限制较高的应用场所使用时需注意)、高海拔此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。

5、当变频器用于控制并联的几台电机时,一定要考虑变高度等,频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为V/F控制方式,并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护,此时需在每台电动机侧加熔断器来实现保护。

6、使用变频器控制高速电机时,由于高速电动机的电抗小,会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。

7、变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外,在运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则会造成电动机空转,恶劣时会造成变频器损坏。

8、驱动防爆电动机时,变频器没有防爆构造,应将变频器设置在危险场所之外。

9、使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内,有可能发生润滑油用光的危险。因此,不要超过最高转速容许值。

10、变频器驱动绕线转子异步电动机时,大多是利用已有的电动机。绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比,绕线电动机绕组的阻抗小。因此,容易发生由于纹波电流而引起的过电流跳闸现象,所以应选择比通常容量稍大的变频器。

11、变频器驱动同步电动机时,与工频电源相比,会降低输出容量10%~20%,变频器的连续输出电流要大于同步电动机额定电流与同步牵入电流的标幺值的乘积.

12、对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下,如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话,有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。因此,应了解工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。

13、变频器驱动潜水泵电动机时,因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额定电流大,所以选择变频器时,其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。

14、当变频器控制罗茨风机或特种风机时,由于罗茨风机为容积形鼓风机,具有输出风压高的特点。从电机特性来看,其转矩特性近似为恒转矩特性,其起动电流很大,所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。

15、选择变频器时,一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。否则现场的灰尘、水会影响变频器的长久运行。

16、单相电动机不适用变频器驱动。

17、如果变频器的供电电源是自备电源,最好加上进线电抗器。

18、电机负载非常轻时,即使电机负载电流在变频器额定电流之内,亦不能使用比电机容量小很多的变频器。这是因为电机的电抗随电机的容量而不同,即使电机负载相同,电机容量越大其脉动电流值也越大,因而有可能超过变频器的电流容许值。

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