變頻電源的應用
發布時間:2010-03-26
中心議題:
變頻電源的正確選用對於機械設備電控係統的正常運行是至關重要的。選擇變頻電源,首先要按照機械設備的類型、負載轉矩特性、調速範圍、靜態速度精度、起(qi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)和(he)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)的(de)要(yao)求(qiu),然(ran)後(hou)決(jue)定(ding)選(xuan)用(yong)何(he)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)和(he)防(fang)護(hu)結(jie)構(gou)的(de)變(bian)頻(pin)電(dian)源(yuan)最(zui)合(he)適(shi)。所(suo)謂(wei)合(he)用(yong)是(shi)在(zai)滿(man)足(zu)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)的(de)實(shi)際(ji)工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)要(yao)求(qiu)和(he)使(shi)用(yong)場(chang)合(he)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),實(shi)現(xian)變(bian)頻(pin)電(dian)源(yuan)應(ying)用(yong)的(de)最(zui)佳(jia)性(xing)價(jia)比(bi)。
第一點.根據負載特性選取適當控製方式的變頻電源
xianzaishichangshangchushoudebianpindianyuanzhongleifanduo,gongnengyeriyiqiangda,bianpindianyuandexingnengyeyuelaiyuechengweitiaosuxingnengyouliedejuedingyinsu,chulebianpindianyuanbenshenzhizaogongyide“先天”條件外,對變頻電源采用什麼樣的控製方式也是非常重要的。下表綜述了近年來各種變頻電源控製方式的性能特點。
綜上所述,異步電動機變頻控製選用不同的控製方法,就可以得到不同性能特點的調速特性。
第二點.根據安裝環境選取變頻電源的防護結構
變頻電源的防護結構要與其安裝環境相適應,這就要考慮環境溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素,這與變頻電源能否長期、安全、可靠運行關係重大。大多數變頻電源廠商可提供以下幾種常用的防護結構供用戶選用:
(1)開放型IP00,它從正麵保護人體不能觸摸到變頻電源內部的帶電部分,適用於安裝在電控櫃內或電氣室內的屏、盤、架上,尤其是多台變頻電源集中使用較好,但它對安裝環境要求較高。
(2)封閉型IP20、IP21,這種防護結構的變頻電源四周都有外罩,可在建築物內的牆上壁掛式安裝,它適用於大多數的室內安裝環境。
(3)密封型IP40、IP42,它適用於工業現場環境條件較差的場合。
(4)密閉型IP54、IP55,它具有防塵、防水的防護結構,適用於工業現場環境條件差,有水淋、粉塵及一定腐蝕性氣體的場合。
第三點.機械設備的負載轉矩特性
人們在實踐中常將生產機械根據負載轉矩特性的不同,分為三大類型:恒轉矩負載、恒功率負載和流體類負載。
1恒轉矩負載
在這類負載中,負載轉矩TL與轉速n無關,任何轉速下TL總保持恒定或基本恒定,負載功率則隨著負載速度的增高而線形增加。傳送帶、攪拌機、擠壓機和機械設備的進給機構等摩擦類負載以及起重機、提升機、電梯等重力負載,都屬於恒轉矩負載。
變bian頻pin電dian源yuan拖tuo動dong恒heng轉zhuan矩ju性xing質zhi的de負fu載zai時shi,低di速su時shi的de輸shu出chu轉zhuan矩ju要yao足zu夠gou大da,並bing且qie要yao有you足zu夠gou的de過guo載zai能neng力li。如ru果guo需xu要yao在zai低di速su下xia長chang時shi穩wen速su運yun行xing,應ying該gai考kao慮lv標biao準zhun籠long型xing異yi步bu電dian動dong機ji的de散san熱re能neng力li,避bi免mian電dian動dong機ji溫wen升sheng過guo高gao。
2恒功率負載
這類負載的特點是需求轉矩TL與轉速n大體成反比,但其乘積即功率卻近似保持不變。金屬切削機床的主軸和軋機、造紙機、薄膜生產線中的卷取機、開卷機等,都屬於恒功率負載。
負載的恒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,受機械強度的限製,TLbukenengwuxianzengda,zaidisuxiazhuanbianweihengzhuanjuxingzhi。fuzaidehenggonglvquhehengzhuanjuquduichuandongfangandexuanzeyouhendadeyingxiang。diandongjizaihengcitongtiaosushi,zuidayunxushuchuzhuanjububian,shuyuhengzhuanjutiaosu;而er在zai弱ruo磁ci調tiao速su時shi,最zui大da允yun許xu輸shu出chu轉zhuan矩ju與yu速su度du成cheng反fan比bi,屬shu於yu恒heng功gong率lv調tiao速su。如ru果guo電dian動dong機ji的de恒heng轉zhuan矩ju和he恒heng功gong率lv調tiao速su的de範fan圍wei與yu負fu載zai的de恒heng轉zhuan矩ju和he恒heng功gong率lv範fan圍wei相xiang一yi致zhi時shi,即ji所suo謂wei“匹配”的情況下,電動機的容量和變頻電源的容量均最小。
3流體類負載
這類負載的轉矩與轉速的二次方成正比,功率與轉速的三次方成正比。各種風機、水泵和油泵,都屬於典型的流體類負載。
流體類負載通過變頻電源調速來調節風量、liuliang,keyidafudujieyuedianneng。youyuliutileifuzaizaigaosushidexuqiugonglvzengchangguokuai,yufuzaizhuansudesancifangchengzhengbi,suoyibuyingshizheleifuzaichaogongpinyunxing。
- 變頻電源的選擇
- 變頻電源的防護結構
- 相關機械設備的負載轉矩特性
變頻電源的正確選用對於機械設備電控係統的正常運行是至關重要的。選擇變頻電源,首先要按照機械設備的類型、負載轉矩特性、調速範圍、靜態速度精度、起(qi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)和(he)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)的(de)要(yao)求(qiu),然(ran)後(hou)決(jue)定(ding)選(xuan)用(yong)何(he)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)和(he)防(fang)護(hu)結(jie)構(gou)的(de)變(bian)頻(pin)電(dian)源(yuan)最(zui)合(he)適(shi)。所(suo)謂(wei)合(he)用(yong)是(shi)在(zai)滿(man)足(zu)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)的(de)實(shi)際(ji)工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)要(yao)求(qiu)和(he)使(shi)用(yong)場(chang)合(he)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),實(shi)現(xian)變(bian)頻(pin)電(dian)源(yuan)應(ying)用(yong)的(de)最(zui)佳(jia)性(xing)價(jia)比(bi)。
第一點.根據負載特性選取適當控製方式的變頻電源
xianzaishichangshangchushoudebianpindianyuanzhongleifanduo,gongnengyeriyiqiangda,bianpindianyuandexingnengyeyuelaiyuechengweitiaosuxingnengyouliedejuedingyinsu,chulebianpindianyuanbenshenzhizaogongyide“先天”條件外,對變頻電源采用什麼樣的控製方式也是非常重要的。下表綜述了近年來各種變頻電源控製方式的性能特點。
綜上所述,異步電動機變頻控製選用不同的控製方法,就可以得到不同性能特點的調速特性。
第二點.根據安裝環境選取變頻電源的防護結構
變頻電源的防護結構要與其安裝環境相適應,這就要考慮環境溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素,這與變頻電源能否長期、安全、可靠運行關係重大。大多數變頻電源廠商可提供以下幾種常用的防護結構供用戶選用:
(1)開放型IP00,它從正麵保護人體不能觸摸到變頻電源內部的帶電部分,適用於安裝在電控櫃內或電氣室內的屏、盤、架上,尤其是多台變頻電源集中使用較好,但它對安裝環境要求較高。
(2)封閉型IP20、IP21,這種防護結構的變頻電源四周都有外罩,可在建築物內的牆上壁掛式安裝,它適用於大多數的室內安裝環境。
(3)密封型IP40、IP42,它適用於工業現場環境條件較差的場合。
(4)密閉型IP54、IP55,它具有防塵、防水的防護結構,適用於工業現場環境條件差,有水淋、粉塵及一定腐蝕性氣體的場合。
第三點.機械設備的負載轉矩特性
人們在實踐中常將生產機械根據負載轉矩特性的不同,分為三大類型:恒轉矩負載、恒功率負載和流體類負載。
1恒轉矩負載
在這類負載中,負載轉矩TL與轉速n無關,任何轉速下TL總保持恒定或基本恒定,負載功率則隨著負載速度的增高而線形增加。傳送帶、攪拌機、擠壓機和機械設備的進給機構等摩擦類負載以及起重機、提升機、電梯等重力負載,都屬於恒轉矩負載。
變bian頻pin電dian源yuan拖tuo動dong恒heng轉zhuan矩ju性xing質zhi的de負fu載zai時shi,低di速su時shi的de輸shu出chu轉zhuan矩ju要yao足zu夠gou大da,並bing且qie要yao有you足zu夠gou的de過guo載zai能neng力li。如ru果guo需xu要yao在zai低di速su下xia長chang時shi穩wen速su運yun行xing,應ying該gai考kao慮lv標biao準zhun籠long型xing異yi步bu電dian動dong機ji的de散san熱re能neng力li,避bi免mian電dian動dong機ji溫wen升sheng過guo高gao。
2恒功率負載
這類負載的特點是需求轉矩TL與轉速n大體成反比,但其乘積即功率卻近似保持不變。金屬切削機床的主軸和軋機、造紙機、薄膜生產線中的卷取機、開卷機等,都屬於恒功率負載。
負載的恒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,受機械強度的限製,TLbukenengwuxianzengda,zaidisuxiazhuanbianweihengzhuanjuxingzhi。fuzaidehenggonglvquhehengzhuanjuquduichuandongfangandexuanzeyouhendadeyingxiang。diandongjizaihengcitongtiaosushi,zuidayunxushuchuzhuanjububian,shuyuhengzhuanjutiaosu;而er在zai弱ruo磁ci調tiao速su時shi,最zui大da允yun許xu輸shu出chu轉zhuan矩ju與yu速su度du成cheng反fan比bi,屬shu於yu恒heng功gong率lv調tiao速su。如ru果guo電dian動dong機ji的de恒heng轉zhuan矩ju和he恒heng功gong率lv調tiao速su的de範fan圍wei與yu負fu載zai的de恒heng轉zhuan矩ju和he恒heng功gong率lv範fan圍wei相xiang一yi致zhi時shi,即ji所suo謂wei“匹配”的情況下,電動機的容量和變頻電源的容量均最小。
3流體類負載
這類負載的轉矩與轉速的二次方成正比,功率與轉速的三次方成正比。各種風機、水泵和油泵,都屬於典型的流體類負載。
流體類負載通過變頻電源調速來調節風量、liuliang,keyidafudujieyuedianneng。youyuliutileifuzaizaigaosushidexuqiugonglvzengchangguokuai,yufuzaizhuansudesancifangchengzhengbi,suoyibuyingshizheleifuzaichaogongpinyunxing。
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