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對于企業(yè)來說要依靠哪些規(guī)律來選擇合適的變頻器?
發(fā)布時間:2021-9-18 17:10:00   來源:杭州三科變頻技術(shù)有限公司   人氣值:

隨著變頻技術(shù)的快速發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)已成為各種電機應(yīng)用方案中的主流。極大得擴展了變頻技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用價值,大大節(jié)約了資源,降低了企業(yè)成本,保護了生產(chǎn)設(shè)備。那么企業(yè)應(yīng)該如何選擇合適的通用變頻器(Variable-frequency Drive,以下簡稱VFD)?


正確選擇VFD對于機械設(shè)備的傳動控制系統(tǒng)的正常運行至關(guān)重要,以免因選擇不當(dāng)而造成設(shè)備故障和不必要的損失。首先要明確選擇VFD的用途,然后根據(jù)設(shè)備類型、負(fù)荷特性、調(diào)速范圍、控制方式、使用環(huán)境、保護結(jié)構(gòu)等要求選擇合適的VFD使用。這樣才能滿足生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

“對于企業(yè)來說要依靠哪些規(guī)律來選擇合適的變頻器?”

一、機械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。


在實踐中,根據(jù)負(fù)載扭矩特性的不同,生產(chǎn)機械往往分為三種類型:恒扭矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和減扭矩負(fù)載。選擇VFD,應(yīng)以負(fù)荷特性為基本依據(jù)。


1、降低扭矩特性負(fù)載。


在各種風(fēng)機、水泵、液壓泵中,隨著葉輪的轉(zhuǎn)動,空氣或液體在一定速度范圍內(nèi)產(chǎn)生的阻力大致與速度的二次冪成正比,扭矩按速度的二次冪變化,負(fù)載功率按速度的三次冪變化。這種負(fù)載是扭矩減小負(fù)載。


2、恒功率負(fù)載。


這類負(fù)載的特點是所需扭矩TL與轉(zhuǎn)速n大致成反比,負(fù)載的輸出扭矩隨著電機轉(zhuǎn)速的降低而增加,即在速度控制范圍內(nèi),電機的輸出功率保持不變。薄膜生產(chǎn)線中的金屬切割機和軋機的主軸、造紙機、卷取機和開卷機都是恒功率負(fù)載。


負(fù)載的恒定功率特性是根據(jù)一定的速度變化范圍。當(dāng)轉(zhuǎn)速很低時,由于機械強度的限制,TL不能無限增加,在低速時變成恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)。負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對傳動方案的選擇影響很大。當(dāng)電機采用恒磁通調(diào)節(jié)時,最大允許輸出轉(zhuǎn)矩不變,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)。但弱磁調(diào)速中,最大允許輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比,屬于恒功率調(diào)速。如果電機的恒轉(zhuǎn)矩恒功率調(diào)速范圍與負(fù)載的恒轉(zhuǎn)矩恒功率范圍一致,即在所謂的“匹配”條件下,電機的容量和VFD的容量最小。


恒功率負(fù)載的機械特性比較復(fù)雜,因此在設(shè)計系統(tǒng)時異步電動機不應(yīng)超過其同步轉(zhuǎn)速運行,否則容易造成破壞性的機械故障。通常VFD的容量一般是異步電動機的1.1 ~ 1.5倍。


3、恒定扭矩負(fù)載。


在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下,負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n無關(guān),在任意轉(zhuǎn)速下,負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL始終保持恒定或基本恒定,而負(fù)載功率隨著負(fù)載轉(zhuǎn)速的增加而線性增加。例如,起重機、傳送帶、注塑機、攪拌機和起重機等摩擦負(fù)載都是恒定扭矩負(fù)載。對此類負(fù)荷采用VFD控制的目的是實現(xiàn)設(shè)備自動化,提高勞動生產(chǎn)率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。


VFD拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時,低速時的輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)足夠大并有足夠的過載能力,一般為額定電流的150%。如果需要長時間低速穩(wěn)定運行,應(yīng)考慮異步電機的散熱能力,避免電機溫升過大。


設(shè)計系統(tǒng)時,應(yīng)注意適當(dāng)增加異步電機或VFD。VFD的容量一般是異步電動機的1.1 ~ 1.5倍。


二、VFD根據(jù)負(fù)載特性選擇合適的控制模式。


除了VFD的制造工藝外,采用VFD的控制方法也非常重要。VFD的控制方式主要分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。其中,開環(huán)控制方式結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,但調(diào)速精度和動態(tài)響應(yīng)性能較低。閉環(huán)控制方式可以根據(jù)流量、溫度、位置、速度、壓力等參數(shù)的變化進行實時控制,動態(tài)響應(yīng)快,但有時難以實現(xiàn),成本高。用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的控制方式,從而獲得所需的調(diào)速特性。


三、根據(jù)安裝環(huán)境選擇VFD的防護結(jié)構(gòu)。

“對于企業(yè)來說要依靠哪些規(guī)律來選擇合適的變頻器?”

選擇VFD,應(yīng)考慮其安裝環(huán)境,包括環(huán)境溫度、濕度、含塵量、腐蝕性氣體等因素,對VFD、的長期可靠運行至關(guān)重要。如果不能滿足運行條件,應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施。


VFD大多數(shù)制造商將提供以下常見防護結(jié)構(gòu)供用戶選擇。


(1)開放式IP00,保護人體不從正面接觸VFD內(nèi)部的帶電部件,適用于安裝在電控柜或電氣室的屏幕、面板和機架上。


(2)封閉式IP20和IP21。這種防護結(jié)構(gòu)在VFD周圍有外罩,可以安裝在建筑物的墻壁上。它可以用在灰塵很少或溫度和濕度很小的地方。它適用于大多數(shù)室內(nèi)安裝環(huán)境。


(3)密封IP40和IP42,適用于工業(yè)領(lǐng)域環(huán)境條件較差的場合。


(4)密封IP54、IP55,具有防塵防水防護結(jié)構(gòu),適用于工業(yè)領(lǐng)域環(huán)境條件差、有水淋、有灰塵、有腐蝕性氣體的場合。


變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)自身的實際工藝要求和應(yīng)用場合現(xiàn)場選擇,權(quán)衡利弊后合理綜合選擇。只有正確靈活地使用VFD,交流變頻調(diào)速系統(tǒng)才能安全可靠地運行。


上述資料由杭州三科變頻技術(shù)團隊整理編輯,如有疑問或有意咨詢變頻器價格等相關(guān)業(yè)務(wù),請通過官網(wǎng)聯(lián)系客服人員了解詳情。

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