目前市場上變頻器的種類很多,國產(chǎn)品牌,港澳地區(qū)品牌牌等等,不是比較貴的就是合適的,用戶應該根據(jù)自己的需求進行選取,比如用途,容量,性價比,售后服務服務。不過小編認為除了用途外,容量是選取中重要的一個因素,以下小編羅列了幾點:
變頻器的容量選擇需要考慮許多因素,如電動機的容量,電動機額定電流,電動機加速時間和減速時間等,其中最主要的是電動機額定電流。
變頻器容量的選擇應遵循以下原則。
1.輕載起動或連續(xù)運行時變頻器容量計算
電動機采用變頻器運行與采用工頻電源運行相比,由于變頻器的輸出電壓,電流中會有高次諧波,電動機的功率因數(shù),效率有所下降,電流約增加10%,因此變頻器的容量可按下式來進行進行計算:
式中Ife—變頻器的額定輸出電流(A)
Ie—電動機的額定電流(A)
Imax—電動機實際運行中的最大電流(A)
必須指出,即使電動機負載非常輕,電動機電流在變頻器額定電流以內(nèi),也不能選用比電動機容量小很多的變頻器。這是因為電動機的容量越大,其脈動電流值也越大,很有可能超過變頻器的過電流限量。
2.重載啟動和頻繁啟動,制動運行時變頻器容量計算,下圖為計算式:
3.對于風機,泵類負載,變頻器容量計算
4.加速,減速時變頻器的容量計算
異步電動機在額定電壓,額定功率下通常具有輸出200%左右最大轉(zhuǎn)矩的能力。但是變頻器的最大輸出轉(zhuǎn)矩由其允許的最大輸出電流決定,此最大電流通常為變頻器額定電流的130%~150%(持續(xù)時間為lmin),所以電動機中流過的電流不會超過此值,最大轉(zhuǎn)矩也被限制在130%~150%。
如果實際加速,減速時的轉(zhuǎn)矩較小,則可以減少變頻器的容量,但也應留有10%。
5.頻繁加速,減速運轉(zhuǎn)的變頻器容量計算
先按式計算出負載等效電流Iif
式中I1,I2...In-各運行狀態(tài)下的平均電流(A)。
t1,t2...tn-各運行狀態(tài)下的時間(S)。
然后按照下式計算變頻器的額定容量:
式中Iq—電動機直接啟動電流(A)。
Kq—電動機直接啟動電流倍數(shù),一般為5~7。
kf—變頻器的允許過載倍數(shù),一般可取1.5。
6.根據(jù)負載性質(zhì)選擇變頻器的容量
即使相同功率的電動機,負載性質(zhì)不同,所需的變頻器的容量也不相同。其中,二次方轉(zhuǎn)矩負載所需的變頻器容量較恒轉(zhuǎn)矩負載的低。
7.多臺電動機共用一臺變頻器的容量計算
除前面六點需要注意的之外,還要按各電動機的電流總值來選擇變頻器的容量,若所有點擊容量均相等,如有部分電動機直接啟動時,可按下式來計算變頻器的容量:
式中N1—電動機總臺數(shù)。
N2—直接啟動的電動機臺數(shù)。
8.注意變頻器的過載容量
通用變頻器的過載容量通常為125%、60s或150%、60s,需要超過此值的過載容量就必須增加變頻器的容量。比如,對于125%、60s的變頻器,要求其具有180%的過載容量時,必須在上面方法選定的4數(shù)值的基礎上,再乘以1.8/1.25。
當用拖動電機運行時,我們經(jīng)常遇到電機噪音大的情況。電機噪音大無非有兩方面的原因:機械方面和方面。
1、機械方面
如電機冷卻風扇損壞或刮擦電機外殼,電機固定不穩(wěn)等。這方面的情況好處理一些,只要能找到噪音源,一般好處理。
2、電氣方面
(1)變頻器載波頻率設置太低
可以適當把載波頻率設置高些,但這時又會帶來一些問題,如果載波頻率調(diào)得太高,又會對其它設備造成干擾,尤其是當采用通訊方式時。因此要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況設置載波頻率。
(2)電機共振
有時,電機在運行時的某一頻段會產(chǎn)生機械共振。這時可以利用變頻器的跳頻設置方法。一般變頻器都有“跳頻”設置,其作用是:設置電機共振的頻率,當變頻器運行到此頻段時,跳過此段頻率,避免電機產(chǎn)生共振。
(3)電機帶負載能力降低
有時電機長時間使用后,或電機質(zhì)量不好,帶負載能力會降低。這里電機的噪音也會比正常時大。
(4)變頻器高次諧波大
變頻器高次諧波成份大時,容易造成電機震動增大,轉(zhuǎn)速產(chǎn)生抖動、不穩(wěn)定,并且增大電機噪音。這里加裝AC(輸入側)和DC(輸出側)電抗器。
變頻器(Variable-frequencyDrive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元、微處理單元等組成。
一直都聽別人說變頻器能省電,說的人多了也就接受了,但一直沒弄懂變頻器為什么能省電,同時又能省多少,是高頻省的多還是低頻省的多?
而且還有如下幾個疑問:
1、如果兩個一模一樣的電機都工作在50HZ的工頻狀態(tài)下,一個使用變頻器,一個沒有,同時轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機的額定狀態(tài)下,那么變頻器還能省電嗎?能省多少呢?
2、如果這兩個電機的扭矩沒有達到電機的額定扭矩狀態(tài)下工作(頻率,轉(zhuǎn)速還是一樣50HZ),有變頻器的那個能省多少電?
3、同樣的條件,空載狀態(tài)下能省多少,這三種狀態(tài)下哪個省的更多?
答:變頻器可以省電這是不可磨滅的事實,在某些情況下可以節(jié)電40%以上,但是某些情況還會比不接變頻器浪費!
變頻器是通過輕負載降壓實現(xiàn)節(jié)能的,拖動轉(zhuǎn)距負載由于轉(zhuǎn)速沒有多大變化,即便是降低電壓,也不會很多,所以節(jié)能很微弱,但是用在風機環(huán)境就不同了,當需要較小的風量時刻,電機會降低速度,我們知道風機的耗能跟轉(zhuǎn)速的1.7次方成正比,所以電機的轉(zhuǎn)距會急劇下降,節(jié)能效果明顯。如果我們用在油井上,就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電。
當然,如果環(huán)境要求必須調(diào)速,變頻器節(jié)能效果還是比較明顯的。不調(diào)速的場合變頻器不會省電,只能改善功率因數(shù)。
1、如果兩個一模一樣的電機都工作在50HZ的工頻狀態(tài)下,一個使用變頻器,一個沒有,同時轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機的額定狀態(tài)下,那么變頻器還能省電嗎?能省多少呢?
答:對于這種情況,變頻器只能改善功率因數(shù),并不能節(jié)省電力。
2、如果這兩個電機的扭矩沒有達到電機的額定扭矩狀態(tài)下工作(頻率,轉(zhuǎn)速還是一樣50HZ),有變頻器的那個能省多少電?
答:如果使用了自動節(jié)能運行,這個時刻變頻器能降壓運行,可以節(jié)省部分電能,但是節(jié)電不明顯。
3、同樣的條件,空載狀態(tài)下能省多少,這三種狀態(tài)下哪個省的更多?
答:拖動型負載空載狀態(tài)也節(jié)省不了多大的電能。
比如關于“閉環(huán)控制”如是說。我認為有討論的空間。文中的閉環(huán)概念太狹義了。閉環(huán)控制不僅僅是轉(zhuǎn)速傳感器反饋才算數(shù)。矢量控制時的頻率控制就是閉環(huán)控制,而且是裝置內(nèi)部的閉環(huán)控制,V/F控制才屬于開環(huán)控制,另外還有溫度、壓力、流量等等物理量的PID調(diào)節(jié)器反饋控制,都是閉環(huán)控制的范疇。而且都是可以通過變頻器調(diào)節(jié)實現(xiàn)的。不應該將閉環(huán)控制概念解釋得那么窄。
再比如,制動的概念。
1.變頻不是到處可以省電,有不少場合用變頻并不一定能省電。
2.作為電子電路,變頻器本身也要耗電(約額定功率的3-5%)。
3.變頻器在工頻下運行,具有節(jié)電功能,是事實。但是他的前提條件是:第一,大功率并且為風機/泵類負載;第二,裝置本身具有節(jié)電功能(軟件支持);第三,長期連續(xù)運行。這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個條件。
除此之外,無所謂節(jié)不節(jié)電,沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節(jié)能,就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委,你會巧妙的利用他為你服務。一定要注意使用場合和使用條件才好正確應用,否則就是盲從、輕信而“受騙上當”。
4.采用變頻器運轉(zhuǎn)時,電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣?
采用變頻器運轉(zhuǎn),隨著電機的加速相應提高頻率和電壓,起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動時,起動電流為6~7倍,因此,將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的變頻器(公眾號:泵管家),起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負載起動。
5.在同一工廠內(nèi)大型電機一起動,運轉(zhuǎn)中變頻器就停止,這是為什么?
電機起動時將流過和容量相對應的起動電流,電機定子側的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機容量大時此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時保護功能(IPE)動作,造成停止運轉(zhuǎn)。
6.裝設變頻器時安裝方向是否有限制。
變頻器內(nèi)部和背面的結構考慮了冷卻效果的,上下的關系對通風也是重要的,因此,對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。
7.不采用軟起動,將電機直接投入到某固定頻率的變頻器時是否可以?
在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流(6~7倍額定電流),由于變頻器切斷過電流,電機不能起動。
8.電機超過60Hz運轉(zhuǎn)時應注意什么問題?
(1)機械和裝置在該速下運轉(zhuǎn)要充分可能(機械強度、噪聲、振動等)。
(2)電機進入恒功率輸出范圍,其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作(風機、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加,所以轉(zhuǎn)速少許升高時也要注意)。
(3)產(chǎn)生軸承的壽命問題,要充分加以考慮。
(4)對于中容量以上的電機特別是2極電機,在60Hz以上運轉(zhuǎn)時要與廠家仔細商討。
9.變頻器可以傳動齒輪電機嗎?
根據(jù)減速機的結構和潤滑方式不同,需要注意若干問題。在齒輪的結構上通??煽紤]70~80Hz為最大極限,采用油潤滑時,在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn)關系到齒輪的損壞等。
10.變頻器能用來驅(qū)動單相電機嗎?可以使用單相電源嗎?
機基本上不能用。對于調(diào)速器開關起動式的單相電機,在工作點以下的調(diào)速范圍時將燒毀輔助繞組;對于電容起動或電容運轉(zhuǎn)方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相,但對于小容量的,也有用單相電源運轉(zhuǎn)的機種。
11.變頻器本身消耗的功率有多少?
它與變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關,但要回答很困難。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%~96%,據(jù)此可推算損耗,但內(nèi)藏再生制動式(FR-K)變頻器,如果把制動時的損耗也考慮進去,功率消耗將變大,對于操作盤設計等必須注意。
12.為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運轉(zhuǎn)使用?
一般電機利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進行冷卻,若速度降低則冷卻效果下降,因而不能承受與高速運轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱,必須降低在低速下的負載轉(zhuǎn)矩,或采用容量大的變頻器與電機組合,或采用專用電機。
13.使用帶制動器的電機時應注意什么?
制動器勵磁回路電源應取自變頻器的輸入側。如果變頻器正在輸出功率時制動器動作,將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動器動作。
14.想用變頻器傳動帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機,電機卻不動,清說明原因
變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器,由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動,作為對策,請將電容器拆除后運轉(zhuǎn),甚至改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側接入AC電抗器是有效的。
15.變頻器的壽命有多久?
變頻器雖為靜止裝置,但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件,如果對它們進行定期的維護,可望有10年以上的壽命。
節(jié)能降耗是制造業(yè)永恒的目標和宗旨,但對于工業(yè)企業(yè),應該了解在哪些情況下應該使用變頻器,哪些場合不適宜使用變頻器,以及綜合考慮變頻器的配置總量,變頻器過多配置帶來的諧波危害已成為共識。因此要合理使用變頻器,從而真正實現(xiàn)節(jié)能降耗以及可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。