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    1. 變頻調速器與傳動電要的匹配

      2016-07-04  來自: 上海上恒電子有限公司 瀏覽次數:2500

       在交流調速技術中,變鐸調速是當今調速所采用的主要方法。它在節電,減少維修,提高產品產量和質量,實現自動控制方面起著重要作用。

       近年來,隨著科學技術的發展和人們對調速重要性的認識,為變鐸調速而設計的專用電機已在各廠家系列化,但在設計中通常遇到的還是標準電機即Y系列鼠籠型電機與變鐸調速器的匹配。變頻器拖動電機時,由于其輸出波形中含有的篼次諧波影響和電機運轉速度范圍的大幅擴大,將產生種種用工頻電源傳動不曾有過的現象。因此,筆者主要介紹變頻調速器與標準電機匹配應注意的事項及所采取的相應措施。

       1、電流電機采用變鐸器運轉同用工鐸電源運轉相比,由于變鐸器輸出電壓、電流中所含篼次諧波的影響,電機的效率、功率因數降低,電流增加。

       ⑴對于同一負載,用通用變鐸器運轉與工鐸電源運轉相比,電流約增加10%.―般的通用變頻器,是為滿足4極標準電機的電流值和各參數而制造的。因此,當使用鉿定電流比4極標準電機大的8極、10極等多極電極時,就不能僅以電機的容量來選擇變鐸器,必須校驗電機電流是否能通過。

       當電機負載非常輕時,即使電機電流在變鐸器鉿定電流以內,也不能按照實際負載選用變鐸器,而應當按照電機額定功率選擇變鐸器。因為電機的電抗隨其額定功率而不同,額定功率越大電機脈動電流也越大,如果按照電機的實際負載選用變鐸器,則會出現電機脈動電流大于變頻器所允許通過的最大過電流而燒毀變鐸器的現象。

       2、低速運轉時的轉矩特性變頻器拖動的標準電機低速運轉時,對于V/F一定的恒轉矩負載,各鐸率下的運轉電流大體與電機額定運轉電流一樣。因此,主要影響電機溫升的銅損也可大體看作相同。

       在這種低速運轉情況下,雖然電機的銅損大體與額定時相同,但是轉速越低電機冷卻效果越差。因為標準電機的冷卻風扇是裝在轉子軸上的,當電機在低鐸下低速運轉時,風扇冷卻效果大幅下降,電機溫度上升。

      以37kW,4極電機為例,保持其損耗不變來測定冷卻風扇速度改變時定子繞級組溫升的情況,其結果見。

       由可見,即使電機損耗不變,其轉速降低到一定值時,定子繞組溫度猛增到23倍,電機溫度大椹度上升。因此,通常標準電機在低速下運行時,必須相應地減少運轉轉矩(電流),降低銅損以此降低電機溫度。標準電機與變頻器組合時各頻率下的允許連續運轉轉矩如所示。

      輸出頻率,Hz 1電機可以輸出的轉矩值2此值是電機連續運轉時考慮到冷卻應該限制的轉矩值注:輸出轉矩電機50HZ的鈄定轉矩為100%標準電機與變頻器組合時各頻串的允許連續運轉轉矩3短時最大轉矩標準電機在額定電壓、額定頻率下通常具有輸出200%左右最大轉矩的能力。為了保護主回路半導體元件等,變頻器設有限流功能和流過過電流時中斷晶閘管動作等功能,以防止超過變頻器的最大過電流,此最大過電流值通常為變頻器額定電流的150%左右,所以最大轉矩也被限制在150%左右。

       在數Hz的低頻區運轉時,電機電阻在阻抗中所占的比例增大,轉矩特性大幅降低。由可以看出,在低頻區最大轉矩明顯變小。因此,在負載變動較大或需要較大的起動轉矩等情況下,要注意變頻器的選擇,如選用大一級的變頻調速器等。

       4、噪音、振動變頻器拖動引起的噪音、振動比工頻電源傳動時大,這是由于變頻器輸出波形中篼次諧波產生的電磁力對其影響所造成的,應當采取措施以抑制高次諧波產生的電磁力。

       4.1噪音措施變頻器運轉產生的噪音,特別是剌耳的噪音與PWM控制的開關頻率有關,在低頻區這種反應更顯著,可以采用下述辦法減少噪音:(1)在變頻器輸出側連接交流電抗器2)如果轉矩有余量,將V/F給定小些。

       4.2振動措施為減小篼次諧波產生的電磁力而引起的振動,可以采用以下方法:在變頻器輸出側連接交流電抗器;使用PAM方式或方波PWM方式變頻器時,可以改用正弦波PWM方式變頻器,以減小脈動轉矩。

       5、結束語從電流、轉矩;噪音和振動四個方面分別論述了用變頻調速器拖動電機的不利之處及所采取的相應措施。從中可以發現,盡管變頻調速有它的不足之處,但還是可以采取措施加以避免的。因此,在設計中要注意變頻調速器與電機的匹配,把二者有機地結合起來,得到最佳的交流調速控制系統。


      關鍵詞: 變頻調速器           

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