變頻器作為一種電動機電源驅動設備,在滄煉廣泛應用。本文根據變頻器運行、應用中總結出的經驗與,提出了使用變頻器時應注意的一些問題,并就此提出意見,以期大家的共識和重視。
選用變頻器設計時,應充分考慮到所應用場合使用工況條件的惡劣情況,留有足夠的設計裕度和必要的保護措施。在選型時應對技術性能和經濟指標進行綜合考慮,以選擇相應的變頻器規格容量。如果選型不當造成變頻器容量偏小,對變頻器的效率和正常運行影響極大。
變頻器選型的容量應作如下考慮:對連續運行時所需變頻器容量Po(kVA)須滿足如下幾點:
(1) 變頻器容量須大于負載所要求的輸出,即 (2) 變頻器容量不能低于電機容量,即:(3)變頻器電流I0應大于電機電流,即I0≥kIM (4)起動時變頻器容量應滿足下式: 以上各式中:Io為變頻器電流;GD2為電機軸端換算;tA為加速時間,根據負載要求確定:k為電流波形補償系數(PWM控制方式時取1.05~1.10);TL為負載轉矩;η為電動機效率(通常取0.85);COSφ為電機功率因數(通常取0.75);PM為負載所要求的電機軸輸出;IM為電機額定電流;UM為電機額定電壓;nM為電機額定轉速。對于容量明顯偏小變頻器的解決措施,可采取增加變頻器容量,減小電機容量或負載等改造措施來適應變頻器的輸出功率。
另外,用戶在提供實際工況原始參數時,要保證其準確性,未使用過變頻器的用戶可請有經驗的單位或變頻器設計制造廠家做方案設計,提出具有建設性或指導性的意見,以保證變頻器設計選型正確。
3 變頻器與電動機配套問題
變頻器在實際應用中,要考慮與電動機相匹配的問題,如低速時的冷卻問題,電動機的穩定性和頻繁起動問題。對于調速范圍比較寬,特別是具有恒轉矩和恒功率調速兩個運行范圍的電動機,由于在低速時的電流和磁通基本保持不變的恒轉矩特性,使它散熱困難,因此不能采用自帶風扇冷卻。這種方式對高速和低速運行的工況不利,低速時冷卻效果差,高速時電動機效率嚴重下降。
通常情況下,如果采用自帶風機冷卻或管道通風時,冷卻風量的選擇原則是每20kW的電動機損耗需要1m2/s的風量。除了盡可能減少各種損耗外,還要對空氣的流場和溫度進行認真地分析,減少溫度分布的不均勻系數,提高電動機線圈端部的傳熱性能,加強電動機機座本身的散熱能力。由于電動機動態穩定性與系統的狀態有關,它在電源容量大的工頻電源系統中可以穩定運行,在采用變頻器供電時,系統運行則可能發生不穩定性。在用戶實際使用中,當一臺電動機專用一個變頻電源時,運行穩定。而多臺電動機共用一個變頻電源組合傳動時,就變得不穩定了。通過對這些現象的分析,發現有以下兩個原因:即電動機固有的低頻不穩定性和電動機與變頻器相互影響造成的不穩定性。在低頻時的這種不穩定性表現為持續地振蕩,也就是轉子轉速在同步轉速附近的擺動,另一方面,也可能超出變頻器的換向能力而使其保護動作,導致不能正常工作。電動機和變頻器之間相互影響造成的不穩定性,主要是由于電動機機械系統的慣性或變頻器直流環節中濾波電感及電容之間發生能量交換造成的。由于變頻器電源可以在很低的頻率下起動電動機,對于一些大容量的調速系統,不僅可以頻繁起動,還可以頻繁正反轉,使交流電動機在四象限內運行。為了達到節能的效果,風機可以每天起動幾十次,泵類可以起動幾百次,對于可逆軋機的主傳動和輔助傳動電動機,則起動和正反轉的次數會更多。因此使電動機經常處于循環交變應力的作用下,對電動機的機械部分和絕緣會帶來疲勞和加速老化等問題。目前國內外電動機生產廠商均有與變頻器配套的各種變頻電動機,用戶可采用配套的電動機,從而使調速系統性能更加完善,上述問題均是變頻器在實際應用中值得認真考慮的。
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
變頻器:15966883710