07.11 不同負載類型下,變頻器和電機功率如何搭配最合適?

通過變頻器驅動電機已成為一種不可逆轉的趨勢,實際使用過程中,由於變頻器與電機的匹配關係不太合理,往往會導致一些問題的發生。選擇變頻器時應充分了解變頻器所驅動設備的負載特性。Ms.參整理了一些相關資料與大家共享,以期對實際的工作有些用處。

電機確定後怎麼選擇變頻器?有統一的公式嗎?答案肯定是要根據負載因類而異。

不同負載類型下,變頻器和電機功率如何搭配最合適?

一、變頻器和電機匹配的一般原則

首先看電機拖動的是什麼負載,如果是有專用型的,就要選用專用型的變頻器,如果沒有,就選通用型的變頻器;

其次,就是看電機的額定電流,變頻器的輸出電流,要比電機的額定電流稍微大一些為佳;比方說,電機的額定電流為35A,15KW的變頻器差不多是可以滿足使用要求的,但最好是放大一檔,選用18.5KW的變頻器,這樣可以保證變頻器經久耐用。

二、不同負載對變頻器和電機匹配的要求

我們可以將生產機械分為恆功率負載、恆轉矩負載和風機、水泵負載等三種類型,不同的負載類型對變頻器的要求不盡相同,我們應按照具體情況合理匹配。

1、恆功率負載

機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產線中的卷取機、開卷機等要求的轉矩,大體與轉速成反比,屬於恆功率負載。負載的恆功率性質應該是就一定的速度變化範圍而言的。當速度很低時,受機械強度的制約,在低速下將變化為恆轉矩負載。電動機在恆磁通調整速度時,為恆轉矩調速;而在弱磁調速時為恆功率調速。

2、風機、泵類負載

風機、水泵、油泵等設備隨葉輪的轉動,隨著轉速的減小,轉矩按轉速的平方減小,負載所需的功率與速度的3次方成正比相關性。當所需風量、流量減小時,利用變頻器通過調速的方式來調節風量、流量,可以大幅節電。由於高速時所需功率隨轉速增長過快,因而不應使風機、泵類負載超工頻運行。

不同負載類型下,變頻器和電機功率如何搭配最合適?

3、恆轉矩負載

任何轉速下TL總保持恆定或基本恆定。變頻器拖動恆轉矩性質的負載時,低速下的轉矩要足夠大,並且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩速運行,應該考慮電機的散熱性能,避免電機因溫升過高而燒燬。

三、選擇變頻器時的注意事項

不要只看價格,有的變頻器價格低,但質量、性能極差。其偷工減料,壽命短,配件少,難維 修,如果換整個新的電路板則維修費會是天價。有的公司能承諾保修服務,但你的變頻器可能要 運到千里以外的城市,花一兩個月的時間才能修好。有的變頻器雖是名牌,但很嬌氣,要有好的 使用環境才有好的質量。有的變頻器裝配的元件比較“獨家專用”,難以買到而且價格高,這樣 維修費也高。性能差的變頻器的另一個問題是一旦燒燬則相當嚴重,幾乎沒有維修價值,變頻器 的故障率相對較高,所以選購時要了解其維修是否方便,如你的附近是否有維修服務中心,變頻 器模塊是否通用,是否容易買到。如果某個變頻器用量大,則最好買多一兩臺作備用。如果你的 變頻器是用在簡單的調速控制,請選用價格對便宜的經濟型系列。

不同負載類型下,變頻器和電機功率如何搭配最合適?

● 工頻電機採用變頻器拖動時,電動機的電流會增加10-15%,溫升會增加20-25%左右。

● 使用變頻器控制高速電機時,會產生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此,選擇變頻器時,應比普通電動機的大一檔。

● 繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比,容易出現過電流跳閘問題,應選擇比通常容量稍大的變頻器。

不同負載類型下,變頻器和電機功率如何搭配最合適?

● 使用變頻器驅動齒輪減速電動機時,使用範圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的限制。在超過額定轉速時,可能發生油用完的風險。

● 以電機電流值作為變頻器選擇的依據,電機的額定功率僅作參考。

● 變頻器輸出含有豐富的高次諧波,會使電動機的功率因數和效率性能降低。

● 變頻器若要長電纜運行時,應考慮電纜對性能的影響,必要時應選用專用電纜。為彌補該問題,變頻器應放大一至兩檔選擇。

●高溫、頻繁開關、高海拔等特殊場合,會使變頻器的容量下降雨,建議變頻器按放大一檔選擇。

●與工頻電源相比,變頻器驅動同步電動機時,輸出容量會降低10~20%。

●對於壓縮機、振動機等轉矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下,應充分了解工頻運行情況,選擇更大檔的變頻器。


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