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涨知识 | 选对变频器,负载匹配是关键!

涨知识 | 选对变频器,负载匹配是关键! 鑫丰工控
2023-11-17
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导读:变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。

DECEMBER

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"选择正确的变频器对于控制系统的正常运行至关重要。在选择变频器时,必须充分了解所驱动负载的特性。根据实践经验,人们通常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。每种类型的负载都具有不同的特性,因此需要选择适合的变频器来满足其要求。正确的选择可以确保控制系统的高效运行并延长设备的使用寿命。如果您不确定如何选择合适的变频器,请咨询专业人士以获得正确的建议和指导。"



1.恒转矩负载

"负载转矩TL与转速n无关,无论转速如何变化,TL始终保持不变或基本不变。就好比传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。当变频器驱动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够强大,并且具备超强的过载能力。如果要在低速下稳定运行,我们应考虑标准异步电动机的散热性能,以防止电动机过热。"

2.恒功率负载

""机床主轴、轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等设备,其所需的转矩与转速成反比,这就是我们所说的恒功率负载。当然,这种负载的恒功率特性是在一定的速度变化范围内而言的。当速度降低到一定程度时,由于机械强度的限制,转矩不可能无限制地增加,因此在低速时转矩表现为恒定性质。如果电动机的恒转矩和恒功率调速范围与负载的恒转矩和恒功率范围完全一致,即所谓的“匹配”,那么电动机的容量和变频器的容量都可以达到最小值。""

3.风机、泵类负载

在风机、水泵、油泵等设备中,随着叶轮的旋转,空气或液体在一定速度范围内所受到的阻力大致与速度的平方成正比。随着转速的降低,转矩也会按照转速的平方降低。这种负载所需的功率则与速度的立方成正比。当所需的风量、流量减少时,通过使用变频器来调速可以有效地节约能源。但是需要注意的是,由于在高速时所需的功率增长过快,与速度的三次方成正比,因此通常不应该让风机、泵类负载超工频运行。


变频选型原则

1.当你选择变频器时,需要以实际电机电流值作为依据,而不能仅仅参考电机的额定功率。变频器的输出可能含有高次谐波,这会导致电动机的功率因数和效率变差。与传统的工频电网供电相比,变频器供电会让电动机的电流增加10%,温升增加约20%。因此,在选择电动机和变频器时,你需要充分考虑到这些因素,并留有一定的裕量,以防止电动机过热,影响其使用寿命。

2."当变频器需要在长电缆下运行时,必须采取措施来抑制长电缆对地耦合电容的影响。否则,变频器可能会因为出力不足而无法正常工作。为了解决这个问题,应该将变频器放大一档进行选择,或者在变频器的输出端安装输出电抗器。"

3.在一些特殊的应用场合,如高温环境、高开关频率,尤其是在楼宇自控等对噪音限制较高的场所,以及高海拔高度的情况下,变频器需要进行降容处理。因此,在选择变频器时,需要放大一档以确保其适应这些极端条件。

4.当你使用变频器来控制多台电机并联时,一定要注意所有电机电缆的总长度必须在变频器的容许范围内。如果超过了规定值,你需要选择大一档或两档的变频器。此外,在这种情况下,变频器的控制方式必须为V/F控制方式,并且变频器无法保护电动机的过流和过载保护。为了实现保护,你需要在每台电动机上添加一个熔断器。

5.在某些特殊的应用环境中,如高温、高开关频率或高海拔等极端条件,变频器可能会需要进行降容处理。在这种情况下,用户应选择大一档的变频器以适应这些环境因素的需求。

6.在使用变频器控制高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波会导致输出电流值增加。因此,选择用于高速电机的变频器时,应选择比普通电机稍大的变频器。

7.当变频器用于变极电动机时,应特别注意选择变频器的容量,确保其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。此外,在运行过程中进行极数转换时,应先停止电动机的运行,否则可能导致电动机空转,甚至损坏变频器。

8.当用于驱动防爆电动机时,变频器没有防爆结构,因此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,其使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的限制。当采用润滑油润滑时,低速范围内没有限制;但在超过额定转速以上的高速范围内,有可能出现润滑油用光的风险。因此,不应超过最高转速容许值。

10.当使用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。与普通的鼠笼式电动机相比,绕线式电动机绕组的阻抗较小。因此,容易发生由于纹波电流引起的过电流跳闸现象。因此,应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线式电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合,在设定加减速时间时应多加注意。

11.当使用变频器驱动同步电动机时,与工频电源相比,应降低输出容量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的情况下,如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话,有可能出现因峰值电流导致过电流保护动作的现象。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。当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。

13.当变频器控制罗茨风机时,由于其启动电流很大,所以选择变频器时需特别注意变频器的容量是否足够大。

14.选择变频器时,需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、水汽会影响变频器的长久运行。

15.单相电动机不适用于变频器驱动。

16.当电机负载非常轻时,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。

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。



鑫丰是一家专注于工业自动化产品销售和系统集成及嵌入式开发的高新技术公司, 现为英威腾全系列产品山东省的核心经销商,启功软启动器的核心代理商,海川电机的核心经销商,英威腾售后服务金牌联保中心。公司业务范围包括产品和方案的提供、系统集成、嵌入式开发、节能方案实施、电气控制柜设计、系统安装调试、设备维修保养、技术培训等,产品涵盖高低压变频器、伺服控制、PLC控制、UPS电源,软启动器、高效电机等。公司秉承“业精于专,方显卓越;厚植根基,永续发展”的经营理念,为客户提供最优质快捷的服务,鑫丰公司期待与您携手共创工控行业的明天。



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