市面上有很多關(guān)于維修書(shū)籍中認(rèn)為,通用頻率上限為55Hz。這是因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速需要調(diào)到額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時(shí),定子頻率將增加到高于額定頻率(50Hz)。這時(shí),若仍 按恒轉(zhuǎn)矩原則控制,則定子電壓將升高超過(guò)額定電壓。那么,當(dāng)調(diào)速范圍高于額定轉(zhuǎn)速時(shí),須保持定子電壓為額定電壓不變。這時(shí),隨著轉(zhuǎn)速/頻率的上升,磁通將減少,因此在同一定子電流下的轉(zhuǎn)矩將減小,機(jī)械特性變軟,電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力大幅度減少。
由此可見(jiàn),通用電動(dòng)機(jī)頻率上限為55Hz是有前提條件的:
1、定子電壓不能超過(guò)額定電壓;
2、電動(dòng)機(jī)在額定功率運(yùn)行;
3、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
上述情況下,理論和試驗(yàn)證明,若頻率超過(guò)55Hz,將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變小,機(jī)械特性變軟,過(guò)載能力下降,鐵耗急增,發(fā)熱嚴(yán)重。
電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況表明,通用電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)變頻調(diào)速器進(jìn)行提速運(yùn)行。能否變頻提速?能提多少?主要是由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載來(lái)決定的。首先,要弄清負(fù)荷率是多少?其次,要搞清楚負(fù)載特性,根據(jù)負(fù)載的具體情況,進(jìn)行推算。簡(jiǎn)單分析如下:
1、事實(shí)上,對(duì)于380V通用電動(dòng)機(jī),定子電壓超過(guò)額定電壓10%長(zhǎng)期運(yùn)行是可以的,對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣及壽命沒(méi)有影響。定子電壓提高,轉(zhuǎn)矩顯著增大,定子電流減少,繞組溫度下降。
2、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷率通常為50%~60%
一般情況下,工業(yè)用電動(dòng)機(jī)通常在50%~60%額定功率下工作。經(jīng)推算,電動(dòng)機(jī)輸出功率為70%額定功率,定子電壓提高7%時(shí),定子電流下降 26.4%,此時(shí),即使是恒轉(zhuǎn)矩控制,采用變頻調(diào)速器提高電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速20%,定子電流也不但不會(huì)上升,反而會(huì)下降。盡管提高頻率后,電動(dòng)機(jī)鐵耗急增,但由 其產(chǎn)生的熱量與定子電流下降而減少的熱量相比甚微。因此,電動(dòng)機(jī)繞組溫度也將明顯下降。
3、負(fù)載特性各種各樣
電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)是為負(fù)載服務(wù)的,不同的負(fù)載,機(jī)械特性不同。電動(dòng)機(jī)在提速后必須滿(mǎn)足負(fù)載機(jī)械特性的要求。經(jīng)推算恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載不同負(fù)荷率(k)時(shí)的允許 最高運(yùn)行頻率(fmax)與負(fù)荷率成反比,即fmax=fe/k,其中fe為額定工頻。對(duì)恒功率負(fù)載,通用電動(dòng)機(jī)的允許最高工作頻率主要受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn) 軸的機(jī)械強(qiáng)度限制,筆者認(rèn)為一般限制在100Hz以?xún)?nèi)為宜。
為了保障變頻器的安全運(yùn)行,避免變頻器受負(fù)載沖擊,必須做好以下幾點(diǎn):
1、盡量保證變頻器有充足的加減速時(shí)間變頻器在開(kāi)機(jī)或升速時(shí),自身有軟起動(dòng)功能;關(guān)機(jī)或減速時(shí),自身有軟關(guān)斷功能。在設(shè)備允許的范圍內(nèi),盡量增加加減速時(shí)間。當(dāng)設(shè)備要求有較短的加減速時(shí)間時(shí),變頻器應(yīng)采取以下措施:
?、偌訙p速時(shí)間由變頻器容量和負(fù)載來(lái)決定。負(fù)荷越重,變頻器容量越小,加減速時(shí)間設(shè)定應(yīng)越長(zhǎng)。
?、谧疃痰募訙p速時(shí)間是由變頻器的容量決定的。假若運(yùn)行過(guò)程中沖擊電流在允許時(shí)間內(nèi)超過(guò)變頻器的額定電流,則必須增加變頻器的容量。
?、廴魷p速時(shí)間要求很短,如(5s以下時(shí)),應(yīng)考慮在變頻器上設(shè)置制動(dòng)參數(shù),一般情況下小型變頻器內(nèi)置制動(dòng)單元,外置制動(dòng)電阻;大型變頻器則外置制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。
?、荛_(kāi)機(jī)升速與關(guān)機(jī)減速,必須引起同樣的重視,停機(jī)與減速太快,很容易損壞變頻器。本人曾遇到過(guò)這種現(xiàn)象:停機(jī)時(shí)正常停機(jī),下次開(kāi)機(jī)時(shí),發(fā)現(xiàn)變頻器損壞,卻誤以為是開(kāi)機(jī)造成的,實(shí)際上是由于關(guān)機(jī)減速太快造成的,往往不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
2、對(duì)于大慣量負(fù)載的瞬時(shí)停電再起動(dòng),應(yīng)設(shè)置合適的起動(dòng)方式,應(yīng)設(shè)為:先制動(dòng)再起動(dòng)
而對(duì)于變頻器處于停機(jī)狀態(tài)時(shí),電機(jī)有正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的小慣量負(fù)載(如小型風(fēng)機(jī))宜設(shè)為:轉(zhuǎn)速跟蹤起動(dòng)方式。
3、在應(yīng)用變頻器的機(jī)械設(shè)備中,嚴(yán)禁使用
機(jī)械制動(dòng)和任何外加的電制動(dòng),否則會(huì)損壞變頻器。
4、嚴(yán)禁運(yùn)行中,斷開(kāi)或接通輸出線(xiàn),在運(yùn)行中必須接通或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)(如接觸器)時(shí),diangon.com必須嚴(yán)格按以下步驟操作:先通過(guò)控制回路使變頻器暫停輸出,使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行,再切換變頻器輸出線(xiàn)上的開(kāi)關(guān),待輸出線(xiàn)上的開(kāi)關(guān)重新接通后,才能重新起動(dòng)變頻器,投入正常運(yùn)行中。
5、變頻器到電動(dòng)機(jī)的連線(xiàn),不可過(guò)長(zhǎng),
盡量小于100米,截面積不宜過(guò)大。否則電纜的寄生電容太大,對(duì)地漏電流增加,功率開(kāi)關(guān)器件開(kāi)斷瞬間產(chǎn)生過(guò)大的尖峰電流容易損壞功率逆變模塊,使變頻器保護(hù)動(dòng)作無(wú)法使用。連線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)時(shí),可在輸出側(cè)加裝輸出電抗器給予補(bǔ)償。
引起變頻器壞的原因與使用環(huán)境有很大關(guān)系,主要有以下幾種:
1、金屬等導(dǎo)電粉塵,灰塵。
?。?)金屬等導(dǎo)電粉塵過(guò)多造成主電路短路。
?。?)灰塵堵滿(mǎn)冷卻片溫度過(guò)高導(dǎo)致跳閘及燒毀。
2、腐蝕性氣體
?。?)因腐蝕性氣體造成撥動(dòng)開(kāi)關(guān),接觸不良。
(2)因腐蝕性氣體造成晶體間短路
?。?)端子腐蝕造成主電路短路。
?。?)線(xiàn)路板腐蝕造成各器件間短路
3、結(jié)露、濕氣、受潮。
1)因濕氣原因造成門(mén)極變色、導(dǎo)致接觸不良。
2)因濕氣原因造成主電路板銅板之間的打火現(xiàn)象。
3)引發(fā)變頻器內(nèi)部電阻發(fā)生電腐蝕,斷線(xiàn)。
4)絕緣紙內(nèi)有結(jié)露造成放電擊穿現(xiàn)象
如你的使用環(huán)境有以上因素,采用比較為有效的措施:
建議使用奧圣全密封型變頻器,能防水,防塵,防腐蝕,可大大降低故障率,延長(zhǎng)變頻器使用壽命,其國(guó)際先進(jìn)的矢量控制技術(shù),可自動(dòng)優(yōu)化參數(shù),保護(hù)靈敏,使變頻器運(yùn)行在較佳使用狀態(tài)。
工業(yè)領(lǐng)域的同仁們都知道應(yīng)用非常廣泛,因?yàn)?font color="#0268CA">變頻器的作用非常大。小編現(xiàn)在就變頻器的作用做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。
變頻器的作用可以降低線(xiàn)路電壓波動(dòng),因?yàn)殡妷合陆祵?huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常,采用了艾米克變頻器后,變頻器的作用能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng),這樣能最大程度的消除電壓下降;
變頻器的作用可以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊,就不會(huì)造成峰谷差值過(guò)大的問(wèn)題。
變頻器的作用可以加速功能可控,從而按照用戶(hù)的需要進(jìn)行平滑加速;
變頻器的作用是控制電機(jī)運(yùn)行速度;
變頻器的作用是電機(jī)的和設(shè)備停止方式可控,使整個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)更加安全,壽命也會(huì)相應(yīng)增加;
變頻器的作用是控制電機(jī)的啟動(dòng)電流,充分降低啟動(dòng)電流,使電機(jī)的維護(hù)成本降低;
變頻器的作用還可以減少機(jī)械傳動(dòng)部件的磨損,從而降低采購(gòu)成本,同時(shí)可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
一、可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限
通過(guò)變頻調(diào)速后,能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來(lái)保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞,從而保證工藝過(guò)程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào),甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3%~5%左右。在工頻狀態(tài)下,電機(jī)只能通過(guò)檢測(cè)電流值或熱保護(hù)來(lái)進(jìn)行控制,而無(wú)法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來(lái)動(dòng)作。
二、受控的停止方式
如同可控的加速一樣, 在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控,并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車(chē)、自由停車(chē)、減速停車(chē)+直流制動(dòng)),同樣它能減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊,從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠,壽命也會(huì)相應(yīng)增加。
三、節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿(mǎn)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門(mén)的截流過(guò)程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí),如果流量要求減小,通過(guò)降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿(mǎn)足要求。
四、可逆運(yùn)行控制
在變頻器控制中,要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無(wú)須額外的可逆控制裝置,只需要改變輸出電壓的相序即可,這樣就能降低維護(hù)成本和節(jié)省安裝空間。
五、減少機(jī)械傳動(dòng)部件
由于目前矢量控制變頻器加上同步電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出, 從而節(jié)省齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)部件, 最終構(gòu)成直接變頻傳動(dòng)系統(tǒng)。從而就能降低成本和空間, 提高穩(wěn)定性。
六、啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低
電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過(guò)工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)所需要的功率。在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了最高極限,其直接工頻啟動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的電涌就會(huì)對(duì)同網(wǎng)上的其他用戶(hù)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響, 從而將受到電網(wǎng)運(yùn)行商的警告, 甚至罰款。如果采用變頻器進(jìn)行電機(jī)起停, 就不會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的問(wèn)題。
七、可控的加速功能
變頻調(diào)速能在零速啟動(dòng)并按照用戶(hù)的需要進(jìn)行均勻地加速,而且其加速曲線(xiàn)也可以選擇(直線(xiàn)加速、S形加速或者自動(dòng)加速)。而通過(guò)工頻啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。這種振動(dòng)將進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗,降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。另外,變頻啟動(dòng)還能應(yīng)用在類(lèi)似灌裝線(xiàn)上,以防止瓶子倒翻或損壞。
八、可調(diào)的運(yùn)行速度
運(yùn)用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過(guò)程,并能根據(jù)工藝過(guò)程迅速改變,還能通過(guò)遠(yuǎn)控或其他控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)速度變化。
九、控制電機(jī)的啟動(dòng)電流
當(dāng)電機(jī)通過(guò)工頻直接啟動(dòng)時(shí),它將會(huì)產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流。這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量,從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)(也可適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立,變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流,提高繞組承受力,用戶(hù)最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低、電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。
十、降低電力線(xiàn)路電壓波動(dòng)
在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí),電流劇增的同時(shí),電壓也會(huì)大幅度波動(dòng),電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常,如PC機(jī)、、接近開(kāi)關(guān)和等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后,由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng),則能最大程度上消除電壓下降。