變頻器的選擇對于電氣控制系統的正常穩定運行非常重要。選擇變頻器時,首先需要充分了解變頻器所驅動的電機負載特性。
1、恒轉矩負載
通用型普通變頻器(一般V/F控制)。
恒轉矩負載的特點是負載轉矩與轉速無關,任何轉速下轉矩總保持恒定或基本恒定。例如提升設備、以恒定壓力運行的壓縮機、傳送帶、研磨機等。恒轉矩負載的功率與轉速成正比,轉速越高,負載所需的功率越高,電動機的功率應滿足Zui高轉速下的負載功率要求。
什么是一般V/F控制?
對變頻器而言,輸出電壓與頻率不是恒定不變的。變頻器的輸出頻率從0HZ上升到基本頻率fb時,要滿足輸出電壓從0V上升到Zui高電壓Umax的相等關系,即Ux/Umax=fx/fb。Ux、fx分別為輸出電壓與輸出頻率,通過上述公式可以推導出Ux/fx=Umax/fb。如果Umax=380V,fb=50HZ,那么Umax/fb的值為定值,可以表示為:V/F=定值。例如,50HZ時變頻器輸出電壓為380V,則25HZ時變頻器輸出電壓為190V。從而使電動機的磁通基本保持恒定,也就是電動機的輸出轉矩基本保持恒定。
V/F控制時,電機速度控制精度不高。適用于以節能為目的和對速度精度要求較低以及負載變動較小的場合。通用型變頻器基本上都采取這種控制方式。V/F控制屬于開環控制,變頻器輸出一定幅值的頻率和電壓,至于電機具體的執行狀態變頻器是未知的。因為變頻器沒有對電機的狀態進行反饋及控制。從本質上講,V/F控制實際就是控制三相交流電的電壓大小和頻率大小,因為在交流電的三要素中,除了電壓和頻率之外,還存在相位。V/F控制沒有對電壓的相位進行控制。
2、恒功率負載
矢量型高性能變頻器(轉矩控制)
矢量型變頻器其工作原理是根據測到的電機電流、電壓和磁通等數據,結合電機內部的電阻電感等參數計算出當前電機的轉速和位置,并進行必要的修正,從而使得電機在不同頻率下運行時,可以得到更好的控制模式。其實質是在控制三相交流電的電壓大小和頻率大小的基礎上,加上了相位控制。
矢量型變頻器在電機負載突變瞬態如突加、突減的情況下,矢量控制型變頻器會隨著負載速度的變化自動調整所加在電機端的電壓、頻率大小和相位,使得該瞬時變化過程可以更快恢復到平衡。矢量型變頻器都配置有自動檢測電機參數的功能。矢量控制一般有帶轉速反饋的矢量控制模式,是一種真正意義上的閉環控制方式。在這種控制模式下,變頻器對電機的運行轉速進行jingque控制,它會根據轉速指令的大小實時控制電機實際轉速。
矢量控制型變頻器有更好的性能,可以從零轉速進行控制,低頻轉矩大,可對轉矩進行jingque控制,系統響應速度快,速度控制精度高,動態響應好。例如在某些需要對負載動態要求控制很高的場合,就需要使用矢量控制型變頻器,如伺服、印刷等。矢量控制型變頻器對于電機沒有特殊要求,只要是變頻電機即可。
矢量變頻器和普通V/F變頻器的區別
V/F控制型變頻器一般用于對電機轉速和精度控制要求不高的場合。高性能的V/F型變頻器能滿足絕大部分運用要求,且穩定性更好。
矢量控制型變頻器是一種通用性極強的控制模式,幾乎沒有什么缺點。凡是要求控制精度較高時,都可以直接選用矢量控制型變頻器。對于提升類負載應用,推薦使用帶轉速反饋的矢量控制模式。
在性能上,矢量型變頻器>通用型(V/F)變頻器>風機水泵型變頻器。
3、二次方律負載
風機水泵型變頻器
二次方律負載指轉矩與轉速的二次方成比例的負載。二次方律負載主要是水泵和風機,這類負載一般不需要進行頻繁的起動和制動,但兩者的慣性大小卻有很大不同,這對加減速時間的調置會產生一定的影響。水泵類負載一般說來負載慣性都不大,但是如果減速時間設置的過短,有可能導致管路的水錘效應,所以為了避免水錘效應,加減速時間應該設置的長一些。
而風機類負載負載慣性較大,所以其加減速時間可以設置得長一些。
通常風機水泵類負載大多數是根據滿負荷工作條件需用量來選型的,而在實際應用中大部分并非工作于滿負荷狀態,所以只要平均轉速稍微下降一點,負載功率就下降得很快,從而達到節能效果。
4、變頻器的使用及選型注意
一、輸入輸出電壓選擇
輸入電壓為3相380V的變頻器,其輸出電壓為3相380V。輸入電壓為單相220V的變頻器,其輸出電壓為3相220V。變頻器選型時,要選擇和供電電源以及電機額定電壓相匹配電壓等級的變頻器。
二、變頻器功率選擇
變頻器功率的選擇,需要根據負載大小及運行情況來選擇。所選的變頻器容量應該大于等于電動機容量。變頻器的額定輸出電流也要大于電動機的額定電流。常見的變頻器功率從0.12KW到250KW較為常見。
三、不要使用變頻器來驅動除三相異步電動機以外的任何負載。單相電動機不能使用變頻器。
四、可以使用一臺變頻器來控制多臺電動機,此時變頻器的額定輸出電流應大于電機額定電流的總和。為了保護電動機,需要在每臺電動機前面加熱繼電器FR。應在電機停止狀態下,進行電機切換,不能在變頻器運行過程中,進行電磁接觸器ON/OFF操作,變頻器運行中接通電動機會產生電動機額定電流6到8倍的電流。
五、不可使用小容量的變頻器來拖動輕負載大容量的電動機,因為不同容量的電動機電感量不同,容量大的電動機波動電流大,容易造成過流跳閘。
5、變頻器的電氣設計
一、斷路器(MCCB):在為變頻器配備斷路器時,斷路器動作特性應符合變頻器電流特性的需要,避免因變頻器接入電源時產生浪涌而誤動作,應使用變頻器說明書上所推薦的斷路器等級。
二、電磁接觸器:一般使用變頻器時,不需要配備電磁接觸器。如果安裝了電磁接觸器,不要用電源側或負載側接裝的電磁接觸器來控制變頻器的啟動、停止,電動機的啟動和停止應使用變頻器的運行信號來控制。
三、進線電抗器:輸入電抗器可以抑制諧波電流,提高功率因數以及削弱輸入電路中的浪涌電壓及電流對變頻器的沖擊,削弱電源電壓不平衡的影響。
四、輸出電抗器:用于延長變頻器的有效傳輸距離,有效抑制變頻器的IGBT模塊開關時產生的瞬間高壓,降低電機的運行噪音,降低滿流損耗,保護變頻器內部的功率開關器件。
五、輸入/輸出濾波器(EMC):變頻器對外圍設備造成電氣干擾時使用,使用電源濾波器可以使變頻器達到更高的抗射頻干擾。EMC濾波器的作用是為了減少和抑制變頻器所產生的電磁干擾。
六、制動電阻:變頻器的母線電容容納能量有限,在負載慣量大、需要快速停車以及需要瞬間加速的使用場合,通過使用制動電阻,可以及時消耗掉這些反沖能量,保持母線電壓平衡穩定。如果負載不是很重,也沒有快速停車要求,這種場合不需要使用制動電阻,即使配備了制動電阻,制動單元的工作閥值電壓沒有被觸發,制動電阻也不會投入工作。在一些品牌的小變頻器內部已經內置了制動電阻。
6、變頻器的安裝
一、溫度對變頻器的影響非常大,大功率的變頻器控制柜一般會安裝空調系統,保證變頻器環境溫度。溫度過高會導致元件損壞,過低可能導致開關器件不能正常開通。
二、濕度變化會使變頻器的絕緣變差,可靠性降低。長期不用之后再開機前,要檢查是否結露。在濕度變化較大的場合,需要安裝電柜濕度控制器,保證環境濕度在允許范圍之內。
三、變頻器一般安裝在IP20以上的控制柜內部(IP54/55/67/68)。
四、振動使得變頻器電子元件產生松動,接觸不良。安裝防振橡膠利于減振。當振動源于設備自身的共振時,需要避開使設備發生共振的頻率。
五、驅動防爆電動機時,變頻器沒有防爆構造,應將變頻器設置在危險場所之外。
- 西門子S200伺服系統有些什么亮點 2024-12-28
- 2023年可編程邏輯控制器(PLC)公司Top5 2024-12-28
- 西門子TIA博途PLC技巧:如何在HMI上顯示PLC代碼流程 2024-12-28
- 西門子SINAMICS V90伺服驅動器的?兩種版本與兩種控制方式 2024-12-28
- PLC高效設計與批量編輯方式 2024-12-28
- 西門子推出新款伺服驅動系統為設備制造商簡化項目工程 2024-12-28
- 高效便捷的伺服系統——西門子V90,你了解多少 2024-12-28
- S7-1200西門子用戶程序結構簡介 2024-12-28
- 西門子S7-1200伺服電動機的POT運動控制 2024-12-28
- 西門子IPC427D 從重裝系統到跑1507S 2024-12-28
- 西門子案例推薦—S7-1500(T)通過工藝對 連接 S200實現位置控制(使用GSD文件) 2024-12-28
- 西門子為Sinamics S210配備新型伺服電機,擴大應用領域 2024-12-28
- 談到伺服驅動器就不得不提西門子V90系列 2024-12-28
- 用變頻器的電機為什么發抖?變頻器帶動電機運行時產生抖動怎么處理? 2024-12-28
- 伺服控制的概念、原理及應用方法 2024-12-28
聯系方式
- 電 話:18126392341
- 聯系人:梁濤
- 手 機:15267534595
- 微 信:15267534595