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变频器该如何选择?一文教你看懂负载特性!

2023-02-17 15:22
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变频器的使用比较频繁,其主要功能在于节能。变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。本文收集整理了一些资料,期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

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众所周知,变频器是节能设备,但并不适用于所有设备的驱动。变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。

1.恒转矩负载

负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。

2.恒功率负载

机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,TL不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。

3.风机、泵类负载

在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。

变频器的正确选型

(1)在选型之前,我们一定要确定我们采用变频器的目的,恒压控制还是恒流控制,这是选型的关键;

(2)变频器与负载的匹配问题。电压匹配、电流匹配和转矩匹配这也是需要考虑的因素之一;

(3)变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法;

(4)在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型;

(5)如果变频器要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器;

(6)对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一档;

(7)除此之外,还有项目预算、货物周期等也是影响选型的一个重要因素。

本文只能带领大家对变频器选型有了初步的了解,希望对大家会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

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