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如何為電機選擇合適的變頻器

發(fā)布日期:2020.01.17

變頻器讓電機傳動(dòng)系統實(shí)現了兩個(gè)愿望,一是讓電機實(shí)現了更高效率的運行;二是讓電機可以做到工況可控,避免大牛拉小車(chē)的問(wèn)題。但擺在工程師面前的問(wèn)題是:電機負載類(lèi)型那么多,對所配變頻器的性能要求也是千差萬(wàn)別,如何為電機選擇合適的變頻器呢?  

變頻器的英文譯名是VFD(VariableFrequencyDrive),這可能是現代科技由中文反向翻譯為英文的為數不多實(shí)例之一。變頻器是應用在變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來(lái)控制交流電動(dòng)機的電力傳動(dòng)元件。  

而為整個(gè)電機運動(dòng)系統選擇合適的變頻器,已是讓工程師一個(gè)頭痛的問(wèn)題。  

總的來(lái)說(shuō),變頻器的選用,應按照被控對象的類(lèi)型、調速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動(dòng)轉矩等來(lái)考慮,使之在滿(mǎn)足工藝和生產(chǎn)要求的同時(shí),既好用,又經(jīng)濟。  

一般性的經(jīng)驗是:  

多大的電機就選擇多大的變頻器,有時(shí)也可大一個(gè)規格。  

大功率的變頻器功率因數較低最好在變頻器的進(jìn)線(xiàn)端加裝交流電抗器。這樣一是提高功率因數,二是抑制高頻諧波。如果經(jīng)常頻繁啟動(dòng),制動(dòng),要安裝制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。  

如果需要降低噪音,可用選擇水冷型變頻器;  

如果需要制動(dòng),需選配制動(dòng)斬波器以及制動(dòng)電阻?;蚩捎眠x擇四象限產(chǎn)品,可以向電網(wǎng)回饋能量,節省電能;  

如果現場(chǎng)僅有直流電源的話(huà),可以選擇單純的逆變產(chǎn)品(使用直流電源)用以驅動(dòng)電動(dòng)機。  

變頻器選型的最終依據,是變頻器的電流曲線(xiàn)包羅機械負載的電流曲線(xiàn)。  

這里羅列了一些選擇變頻器時(shí),我們需要關(guān)注的實(shí)際問(wèn)題。  

1.采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。  

2.變頻器的負載類(lèi)型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負載的性能曲線(xiàn),性能曲線(xiàn)決定了應用時(shí)的方式方法。  

3.變頻器與負載的匹配問(wèn)題;  

電壓匹配;變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。  

電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數,以最大電流確定變頻器電流和過(guò)載能力。  

轉矩匹配;這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。  

4.在使用變頻器驅動(dòng)高速電機時(shí),由于高速電機的電抗小,高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機的選型。  

5.變頻器如果要長(cháng)電纜運行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長(cháng)電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。  

6.對于一些特殊的應用場(chǎng)合,如高溫,高海拔,此時(shí)會(huì )引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。  

對一些電機運動(dòng)控制系統要求嚴格的場(chǎng)合,需要準確檢測變頻器的選配效果如何,直接方法就是通過(guò)電機測試系統進(jìn)行測試。但要想完成變頻器與電機系統的整體測試,對電機測試系統也就提出了更高的要求,比如高帶寬、高精度的電參數測量,多通道同步測試等。


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