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选择变频器应遵守哪些基本原则?
来源:艾特贸易2017-06-04
简介答:由于变频调速与机械变速存在本质上的区别,因此不能简单地将机械调速系统改为司功率的变频调速系统。调速系统的功率是转矩与转速的乘积: (3-10) 其中, M 为转矩 N m(m 为 kg
答:由于变频调速与机械变速存在本质上的区别,因此不能简单地将机械调速系统改为司功率的变频调速系统。调速系统的功率是转矩与转速的乘积: (3-10)其中,M为转矩N·m(m为kgm); ω为角速度rad/s;,n为转速rpm。 机械变速时(例如齿转变速、皮带变速)若变比为K,在电动机功率不变时,将忽略变速器效率,即转速下降K倍,会造成转矩升高K倍。它属于恒功率负载,如图3-15中的曲线1。变频调速的转矩一转速曲线在低于额定频率时,为恒转矩运行,电动机不能提高输出转矩。高于额定频率时,转速升高转矩下降。 工程中常见的不同负载机械特性如图3-15所示。图3-15中曲线3为平方律负载(例如风机、水泵);曲线2为恒转矩负载(例如传送带)。这两种负载在低于额定频率运行时,负载力矩没有增加,所以当在额定频率以下时,可以按电动机功率大小配置变频器功率。
图3-15 不同负载的机械特性 1-恒功率负载;2-恒转矩负载;3-平方率负载 图3-15中曲线1是恒功率负载(例如切削机床),低速时力矩增加,而变频器和电动机低于额定频率时电流被限制,力矩不能增加,所以在变频调速系统的低速区时有可能会造成电动机带不动负载。因此,选用变频器时要根据减速造成力矩增加的比例,选用比原电动机功率大的电动机和变频器。例如,原来1.5kW的电动机,负载转矩1kgm,转速1460rpm,机械变速后转速降到720rpm,转矩就可达到2kgm。若使用原来配套的电动机构成变频调速系统将不可能输出2kgm的转矩。因此,要改变电动机的功率为1.5×2=3kW,选用标准功率3.7kW或4kW的电动机,并按电动机的额定电流选择变频器才能保证在低速区时输出要求的转矩。 在我国将工频50Hz以下区间,作为变频器的“恒力矩区”,即频率和转速成比例下降时,电动机为恒力矩特性。在50Hz以上区间为“恒功率区”,即频率和转速越高,电动机力矩越小。变频器的输出频率和电动机的转速成正比,其输入的功率(机械功率)为:转速×转矩。选择变频器时应根据以下两个原则进行: (1)电动机功率在280kW以上时应选择电流型变频器(多重化波形),75kW以下的电动机应选择电压型变频器(PWM波型),75~280kW的电动机可根据实际情况决定。 (2)根据拖动设备的特性,机床类设备需要尽可能满足恒功率的硬特性,可选用专用电动机并配足变频器功率,尽可能选用矢量型变频器,并要求变频器带有制动电阻单元;风机、水泵等减力矩负载要选用专用变频器,便于节能运行;对于只需恒力矩的传动系统,可选用通用型、矢量型或U/f型变频器。 变频器的正确选用对于机械设备电控系统的正常运行是至关重要的,选择变频器,首先要满足机械设备的类型、负载转矩特性、调速范围、静态速度精度、启动转矩和使用环境的要求,然后决定选用何种控制方式和防护等级的变频器最为合适。所谓合适是在满足机械设备的实际工艺生产要求和使用场合的前提下,实现由变频器构成的调速系统具有最佳的性价比。