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根据降转矩特性负载选择变频器
来源:艾特贸易2018-05-11
简介在各种风机、水泵、液压泵中,随着叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度的二次方成正比,转矩按转速的二次方变化,负载功率按速度的三次方成正比
在各种风机、水泵、液压泵中,随着叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度的二次方成正比,转矩按转速的二次方变化,负载功率按速度的三次方成正比变化。因此,当所需风量、流量减小时,利用通用变频器调速方式来调节,可以大幅度地减少电能消耗。这种负载特性称为降转矩特性。由于高速时所需功率与速度的三次方成正比,所以不应使风机、泵类等降转矩负载超过工频运行,而以最高运行频率略低于工频运行为好。在运行频率低于15Hz以下时,异步电动机也很难达到额定输出转矩,而风机、泵类负载在低速运行时所要求的转矩也相应降低,这正好适应了采用通用变频器驱动通用异步电动机在低速运行时输出转矩下降的特点,所以通用变频器用于风机、泵类负载的调速是非常适宜的。降转矩特性负载应选用风机、泵类负载专用通用变频器,也可选用具有降转矩特性的通用型变频器,风机、泵类负载专用通用变频器的过载能力较小,一般为110%~120%额定电流,持续时间1min。但在实际应用中应注意下面几点。
①通用变频器的上限频率不要在接近50Hz附近运行,否则会引起功率消耗急剧增加,失去应用变频器节能运行的意义,另外,风机、泵类负载和电动机的机械强度及通用变频器的容量都将不符合安全运行要求。
②一般风机、泵类负载不宜在某一低频以下运行,以免发生逆流、喘振等现象。另外,如果确需在低频下长期运行,应在确保不发生逆流、喘振等现象的前提下,使电动机的温升不超出允许值,必要时应采用强迫冷却措施。
③在满足异步电动机启动转矩的前提下,应尽量采用节能模式,以获得更大的节能效果;对于转动惯量较大的风机、泵类负载,应适当加大加减速时间,以避免在加减速过程中过电流保护或过电压保护动作,影响正常运行。
④对于空压机、深井水泵、泥沙泵、音乐喷泉等负载需加大变频器容量。
⑤选择通用变频器时,降转矩负载的功率表达式为
P=Kn³
转矩的表达式为
T=Kn²
式中 n——异步电动机的转速。
系统设计时应注意,一般情况下风机、水泵采用变频调速的主要目的是节能,理论与实践证明,节能效率达20%~50%左右,变频器的容量应与异步电动机的额定功率相同,并应核对变频器的额定电流是否与异步电动机的额定电流一致。大于7. 5kW的变频控制柜应加装冷却风扇。根据环境需要选择合适的防护等级。