變頻器和電機如何選擇

2022-03-12 07:17:08 字數 1843 閱讀 5467

變頻器的正確選擇對於控制系統的正常執行是非常關鍵的。選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅動的負載特性。人們在實踐中常將生產機械分為三種型別:

恆轉矩負載、恆功率負載和風機、水幫浦負載。

1.1 恆轉矩負載

負載轉矩tl與轉速n無關,任何轉速下tl總保持恆定或基本恆定。例如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提公升機等位能負載都屬於恆轉矩負載。變頻器拖動恆轉矩性質的負載時,低速下的轉矩要足夠大,並且有足夠的過載能力。

如果需要在低速下穩速執行,應該考慮標準非同步電動機的散熱能力,避免電動機的溫公升過高。

1.2 恆功率負載

工具機主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產線中的捲取機、開卷機等要求的轉矩,大體與轉速成反比,這就是所謂的恆功率負載。負載的恆功率性質應該是就一定的速度變化範圍而言的。當速度很低時,受機械強度的限制,tl 不可能無限增大,在低速下轉變為恆轉矩性質。

負載的恆功率區和恆轉矩區對傳動方案的選擇有很大的影響。電動機在恆磁通調速時,最大允許輸出轉矩不變,屬於恆轉矩調速;而在弱磁調速時,最大允許輸出轉矩與速度成反比,屬於恆功率調速。如果電動機的恆轉矩和恆功率調速的範圍與負載的恆轉矩和恆功率範圍相一致時,即所謂「匹配」的情況下,電動機的容量和變頻器的容量均最小。

1.3 風機、幫浦類負載

在各種風機、水幫浦、油幫浦中,隨葉輪的轉動,空氣或液體在一定的速度範圍內所產生的阻力大致與速度n的2次方成正比。隨著轉速的減小,轉矩按轉速的2 次方減小。這種負載所需的功率與速度的3 次方成正比。

當所需風量、流量減小時,利用變頻器通過調速的方式來調節風量、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,與速度的三次方成正比,所以通常不應使風機、幫浦類負載超工頻執行。

使用者可以根據自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同型別的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事項:

選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據,電機的額定功率只能作為參考。另外,應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波,會使電動機的功率因數和效率變壞。因此,用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較,電動機的電流會增加10%而溫公升會增加20%左右。

所以在選擇電動機和變頻器時,應考慮到這種情況,適當留有餘量,以防止溫公升過高,影響電動機的使用壽命。

變頻器若要長電纜執行時,此時應該採取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大

一、兩檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

對於一些特殊的應用場合,如高環境溫度、高開關頻率、高海拔高度等,此時會引起變頻器的降容,變頻器需放大一檔選擇。

使用變頻器控制高速電機時,由於高速電動機的電抗小,會產生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此,選擇用於高速電動機的變頻器時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。

使用變頻器驅動齒輪減速電動機時,使用範圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時,在低速範圍內沒有限制;在超過額定轉速以上的高速範圍內,有可能發生潤滑油用光的危險。因此,不要超過最高轉速容許值。

變頻器驅動繞線轉子非同步電動機時,大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比,繞線電動機繞組的阻抗小。因此,容易發生由於紋波電流而引起的過電流跳閘現象,所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。

一般繞線電動機多用於飛輪力矩gd2較大的場合,在設定加減速時間時應多注意。

變頻器驅動同步電動機時,與工頻電源相比,會降低輸出容量10%~20%,變頻器的連續輸出電流要大於同步電動機額定電流與同步牽入電流的標么值的乘積。

對於壓縮機、振動機等轉矩波動大的負載和油壓幫浦等有峰值負載情況下,如果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器的話,有可能發生因峰值電流使過電流保護動作現象。因此,應了解工頻運**況,選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。

選擇變頻器時,一定要注意其防護等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執行。

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