变频器的选择（精选八篇）
变频器的选择 篇1
电力电子技术发展始于20世纪初汞弧整流器的发明, 1956年贝尔实验室发明晶闸管, 1958年通用电气公司推出商品化产品。经过50多年的发展, 电力电子技术已成为一门多学科的边缘技术, 它包含变流器电路、电力电子器件、计算机辅助设计、模拟电子学和数字电子学、微型计算机控制理论、超大规模集成电路以及高频技术、电磁兼容等。电力电子技术的应用也取得了极大的发展, 从开始的整流交直流可调电源, 现已应用到电化学生产、照明控制、电焊接技术、电网无功和谐波补偿、高压直流输电系统、光电池和燃料电池及可再生能源、变速恒频系统、固态断路器感应加热、电机传动、绿色交通电动机车、电动汽车、电动舰艇及磁悬浮列车、中频电源和超声波电源, 还出现了谐振变换技术。这些应用的发展中心是个变频技术问题, 就是把直流电逆变成为不同频率的交流电, 或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电, 这一切都是电能不变化为其他能量, 而只是频率的变化。
二、变频调速的基本概念及其作用原理
(一) 变频调速传动的目的
我国能源利用效率低下, 主要原因是粗放型经济增长方式, 结构不合理、技术装备落后、管理水平低。采用变频器对机械设备进行转速控制, 对节约能源、提高经济效益具有重要意义。变频器在省力化、自动化、提高产品质量、提高生产率、提高产品合格率方面的应用与在节能领域同样重要。机械设备采用变频调速传动, 可以增加设备的使用寿命, 减小机械设备的噪音, 使设备小型化, 工作环境、生活环境更具有舒适性。
(二) 变频调速应用的行业生产范围
变频调速技术经过多年的发展日趋成熟, 变频技术在钢铁、扎制铜线、化学、纤维、汽车、电气机械、机床、食品、造纸、水泥、矿业、煤气、交通、装卸搬运、工厂建筑、农业、生活服务、电力、实验研究、石油等行业得到了广泛的发展与应用。变频技术已经与我们的生产、生活息息相关。目前, 冰箱、空调、电动车等家用电器已经采用相关的变频技术。
(三) 变频调速传动的特点
采用变频器对机械设备进行转速控制, 变频调速传动的特点是可以使标准电动机调速, 可以连续调速, 电动机启动电流小, 最高速度不受电源影响, 电动机可以高速化、小型化、防爆容易, 低速时定转矩输出, 可以调节加减速的大小, 可以使用笼型电动机不需要维护电动机。
(四) 变频器的工作原理
变频器电路方式有交-交变频和交-直-交变频两种电路。基本工作原理为整流器将交流变为直流, 平滑波电路将直流电平滑, 逆变器将直流电逆变为频率可调的交流电, 变频器的基本构成如图1所示。
1. 交-交变频器是指无直流中间环节, 直接将电网频率 (fi) 的电压变换为频率 (f。) 比电网频率低而可变的输出电压的变换器。
2. 交-直-交变频器的工作原理。目前应用最广泛的是交-直-交变频器。其工作原理是先将三相或单相不可调工频电源经过整流桥整流成直流电, 再经过逆变桥把直流电逆变成频率任意可调的交流电, 以实现无级调速。交-直-交变频器的主电路有电压型变频和电流型变频。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器;电流型是指将电流源的直流变换为交流的变频方式。控制方式也分为电压控制和电流控制两种。这两种方式不管主电路方式是电压型还是电流型都可以适用。
(五) 变频器的质量性能指标
1. 在0.5HZ时能输出多大的起动转矩?比较优良的变频器在0.5HZ时、22KW以下能输出200%高起动转矩, 30KW以上能输出180%的起动转矩。
2. 速度调节范围控制精度能达多久, 转矩控制精度能达多大?高性能的变频器速度控制精度能达±0.005%, 转矩控制精度能达±3%。
3. 在低转速时的脉冲情况。高质量的变频器在1HZ时转速脉冲只有1.5r/min。
4. 噪声及谐波干扰。噪声及谐波干扰是衡量一个变频器的重要标准, 采用IGBT、IPM器件调制频率较采用GTO、GTR调制频率高。虽然高次谐波始终存在, 但是如果控制方式较好, 可以减少一些谐波量。
5. 发热量。变频器发热量大, 证明功耗大、效率低、通风散热系统不好, 变频器的寿命相应受到影响。
三、变频器应用效果及其发展方向
(一) 变频器应用效果
采用变频器对机械设备变频调速运转可以达到节能效果, 采用多台电动机以比例速度运转可以达到省力自动化的效果, 对电动机增速运转可以达到提高产量的效果, 采用高频电动机进行高速运转可以达到提高产量的效果, 在恶劣的环境中可以取代直流电动机减少维修, 选择无级的最佳速度运转可以提高产品的质量, 采用空调压缩机调速运转来进行连续温度控制, 可以达到提高舒适性的效果。
(二) 变频调速装置的核心及技术发展方向
1. 变频器的核心是电力电子器件及控制方式。电力电子器件就是在电路中起通断作用并实现各种变流的器件, 变频器就是这种变流的装置, 它随着逆变器件的发展而发展。逆变器件的好坏就要看它的通断能力、承受通断的电流和额定电压, 在通断过程中损耗的大小决定了变频器的效率和体积大小。变频器用不同的控制方式得到的调速性能特性及用途是不同的。控制方式大体分为开环和闭环控制, 开环控制有u/f (电压与频率) 成正比例的控制方式;闭环有转差频率控制和各种矢量控制。
2. 变频器适用领域不断扩大, 所采用的技术也不断拓宽, 主电路采用了栅极-控制极新技术, 集电极-射极间的饱和电压Uce (sat) 大为降低, 从而开发出第四代IGBT, 即使普通的通用变频器也进入了矢量控制的新时代。只要用户选用一种备用电路板, 就可使通用变频器变成一个带速度传感器PG (脉冲发生器) 的矢量控制变频器。传感器装置多采用高分辨率的16位数字编码器, 信号的并行传送方式改为串行传送。在智能化方面, 新开发的变频器可以事先对变频器的一些部件, 如电容的电容量、总运行时间及环境湿度进行测定, 综合评估来预告该部件的寿命等, 一般通用变频器都装备有带RS-485的标准功能, 通过专用的开放总线方式运行。
四、变频器选择方法探讨
(一) 按控制不同的物理量及负载特性选用变频器
1. 速度控制变频器的选择:
(1) 根据系统要求必须选择能覆盖所需转速控制范围的变频器; (2) 为避免危险速度下的连续运转应选用具有频率跳变功能的变频器。
2. 位置控制变频器的选择:
(1) 应选用容量足够的变频器以得到大的加减速转矩; (2) 应选择负载惯性极低的设备与变频器配合使用。
3. 张力控制变频器的选择:
(1) 采用转矩电流控制张力必须选用有速度限制功能的变频器; (2) 采用拉延控制张力必须选用具有速度反馈控制的变频器; (3) 采用调节辊的张力控制应选用u/f控制通用变频器; (4) 采用张力检测器的张力控制应选用矢量控制方式的变频器。
4. 流量控制变频器的选择:
对于有可能因外部因素导致发生反转的场合必须选用大容量的变频器, 以便能充分耐受从反转状态下启动的冲击电流。
5. 温度控制变频器的选择:
(1) 应优先选用IGBT、IPM调制频率高的变频器; (2) 应优先根据设备的启动电流和运转时间选择变频器。
6. 压力控制变频器的选择:
(1) 应选择具有无供水保护和具有市电节电功能的变频器; (2) 应选择装设单向阀并具备瞬停对策和启动联锁功能的变频器。
7. 负载特性要求响应快变频器的选择:
(1) 系统要求短时间内能进行加减速时应优先选择过载容量大具有限流功能的转差频率控制或矢量控制的变频器; (2) 在需要交叉角频率Wc比较大、响应速度比较快的场合, 应优先选用主电路开关频率高、过载容量大、系统谐振频率高的变频器; (3) 对于PWM控制的变频器要求开关频率为1~3KHZ, 能够满足机床等用途。
8. 负载特性要求调节准确度高变频器的选择:
(1) 当系统要求±0.05%高准确度时应选用采用PLG模拟控制和低漂移控制电路的变频器; (2) 当系统要求±0.01%转速控制准确度时应选择采用PLG反馈全数字控制的变频器。
9. 负负载变频器的选择:
(1) 用于起重机、电梯、生产流水线时应优先选用带再生整流器的变频器; (2) 在要求减速制动转矩时要有效防止过电压跳闸应采用带二极管整流器的晶体管变频器; (3) 使用制动单元时必须充分注意散热, 不要对其他设备产生不良影响。
10. 冲击负载变频器的选择:
(1) 应选用容量充分大的变频器以耐受冲击过电流; (2) 增设飞轮可以减轻直接加在电动机上的冲击负载, 应优先选用转差频率控制的变频器。
(二) 按不同电动机的种类选择变频器
1. 标准笼型电动机变频器的选择
(1) 根据电动机电流选择变频器
1) 在连续运行的场合应按变频器的额定输出电流≥ (0.5~1.1) 电动机的额定电流, 即:I变额≥ (0.5~1.1) I电额。
2) 加减速时变频器容量的选定:一般情况下对于短时间的加减速而言变频器允许达到额定输出电流130%~150% (视变频器容量有别) 。
3) 电动机直接启动时所需变频器容量的选定, 可按下式选取变频器的额定电流:
即:I变额≥I堵转/kg
I变额———变频器的额定电流 (A)
I堵转———额定电压额定频率下电动机启动时的堵转电流 (A)
Kg———变频器的允许过载倍数Kg=1.3~1.5。
(2) 根据电动机输出电压选择变频器:变频器输出电压按电动机额定电压选定, 按我国标准可分成220V系列和400V系列两种, 对于3KV以上的高压电动机参考高压变频器选择。
(3) 低速运转时的转矩特性:标准电动机采用逆变器低速运转时, 速度越低电动机冷却效果越差, 对于恒转矩负载应选用恒转矩式逆变器传动专用电动机。
2. 绕线转子异步电动机变频器的选择:先进的绕线转子异步电动机调速系统采用逆变器将转子电路中的功率进行回收, 转差功率回馈Kramer传动非常适于调速范围小的大功率传动系统 (200KW) 。
3. 同步电动机变频器的选择:采用现代的大功率PWM电压源变频器传动技术, 同步电动机可以利用矢量控制的方法用同一个变频器进行传动。
4. 直线电动机变频器的选择:采用直线电动机进行直线运动选用逆变器时应选择PWM电压源变频器。
5. 变频电动机变频器的选择: (1) 低噪音低振动变频电动机应选用PWM型逆变器, 采用开关频率从谐振点偏离的方法实现低噪音化; (2) 增高转矩特性变频器电动机应选用容量较大采用u/f模式特殊化的专用逆变器; (3) 高速变频器电动机应选用最高频率为60HZ、120HZ或240HZ的逆变器; (4) 带测速发电机的变频电动机应选择矢量控制或转差频率控制的逆变器闭环控制; (5) 矢量控制变频电动机应选择专用的逆变器; (6) 齿轮减速电动机带制动器用逆变器传动时, (下转第19页) (上接第22页) 制动器用电源必须作为另外回路接到逆变器输入侧 (电源侧) 。
6. 带制动器的电动机用逆变器传动时, 制动器电源一定要接在变频器的输入侧, 制动器电源不能同电动机一样接在变频器的输出侧, 通用制动器电动机用变频器传动时必须充分注意从工频以上开始制动, 最好用变频器内藏再生制动电路。
7. 变极电动机选择变频器时应选用容量大数级的变频器;对于工频电源传动时原有和新设的防爆电动机, 必须考虑减小损耗, 提高冷却效果等进行选择和设计;对于一般的单相电动机, 不适合通用变频器传动。
五、结语
变频技术随着微电子学、电力电子技术、电子计算机、自动控制理论的发展已经进入一个崭新的时代, 特别是在节能领域的应用更是一枝独秀。我国能源利用效率低下, 基本是粗放型的经济增长方式, 变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术, 经过多年的发展现已应用到各个领域。在国家大力倡导节能降耗、改革创新的今天, 变频调速技术必将获得更快的发展和推广。变频调速装置管理人员必须了解变频器的基本应用, 充分掌握变频器的基础知识, 在工作中做到理论知识和实际操作技能相互联系, 才能更好地应用变频技术。
摘要：在变频调速技术日新月异的今天, 变频调速技术在各个行业得到了广泛的应用与推广。作为电气行业的变频调速装置运行管理人员必须了解变频器的应用与维护和安装规范, 了解变频器的工作原理、质量性能指标与操作。文章针对变频器的应用与发展介绍变频器的核心与发展方向, 探讨变频器工作原理和质量性能以及变频器的选择方法等。
关键词：变频器,工作原理,质量性能指标,控制方式,变频器的选择,电磁兼容
参考文献
[1]吴忠智, 黄立培, 吴加林.调速用变频器及配套设备选用指南[S].北京:机械工业出版社, 2006.
变频器的选择 篇2
同样践行科学技术就是第一生产力的青岛澳柯玛股份有限公司，在2011年3月20由国家统计局中国行业企业信息发布中心主办的“第十五届(2010年度)全国销量领先品牌信息发布会”上，凭借其卓越的市场表现一举揽获“2010年度冷柜产品全国市场销量第一名”、“2010年度冷柜产品全国市场综合实力第一名”、“1996-2010年度冷柜产品连续十五年全国市场销量第一名”和“2010年度电动自行车全国市场最具竞争力品牌”四项荣誉。
一直以来，澳柯玛都把“创造更美好的产品，为‘中国制造’赢得世界的尊敬”作为自己的企业使命，而更美好的产品，说到底还是需要不间断的科技创新和技术进步。
2010年底，澳柯玛推出了全球首台能够节能30％的“智慧变频冷柜”，就是技术创新的典范之作。据了解，澳柯玛“智慧变频冷柜”的高效节能主要源于以下两大创新技术。
一是澳柯玛实现了“变频压缩机”在冷柜产品上的首次应用。其所使用的智能变频压缩机，能够智能检测冷柜的运行状态，并根据电压变化和储存食物的多少自动控制冷量分配，减少冷量损失。当一次性放入很多食物时，智慧变频压缩机提高运转频率，加快制冷；当制冷温度达到设置温度后，压缩机工作频率降低到最低点，消耗极低的电能保持冷量补充。从而实现冷柜的智能冷量分配。
二是应用了具有自我学习功能的“IFreeze”智能控制专利技术。其最大特点是能够通过电压的波动实施掌握电网负荷情况并记忆下来，同时也能感知用户的日常使用习惯并记录下来，然后根据记忆自动形成冷柜的最佳运行方案。这在全球冷柜市场上，尚属首次；并且，“智慧变频冷柜”可实现软启动，启动电流冲击小，运行平稳，静音效果也明显优于普通冷柜；当然，澳柯玛“智慧变频冷柜”与普通冷柜相比，还具有温度波动小，可实现恒温的优点，因此保鲜效果大幅提升。这样一台拥有智慧的冷柜。十分适合商户使用。
有关资料显示，2011年家电市场仍为一片蓝海，但竞争将更为激烈。在同类产品的质量和性能相似的情况下，消费者会更加重视产品的服务。基于此，澳柯玛公司的做法是创建了“金海豚五星服务”品牌。对于消费者广泛关注的服务反应速率问题，澳柯玛金海豚五星级服务庄严承诺：在消费者来电两小时内，预约上门服务时间；两小时车程内有服务网点；24小时保证客服热线全线畅通；来电24小时内提供售后服务问题解决方案。据了解，这是目前家电行业内最高效的服务承诺。
业内人士评论说澳柯玛“金海豚五星级服务”是澳柯玛企业责任感和使命感的完美体现，把用户当做上帝的品牌，才是一个真正值得尊敬的民族品牌，澳柯玛无疑已经在这一点上为家电行业做出了表率。
其负责人表示：“十二五”时期是中国走向家电强国的关键时期，澳柯玛将通过自身不懈的努力，在社会各界的大力支持下，全面构建依靠技术创新和管理创新的全新发展模式，为中国由家电大国走向家电强国转变做出积极的贡献。
澳柯玛旺彩冷柜多姿多彩助力商家
只是简简单单的做个冷饮生意，如何吸引顾客都成了一个值得琢磨和深思的营销案例。所幸，业界知名制冷品牌澳柯玛精准把握这一消费趋势，通过研究发现，不仅冷柜、冰箱的保鲜、节能、大容量成为打动消费者的必要因素，兼具美观与功能性的贴心工业设计也成为博得消费者青睐不可忽略的因素。对消费趋势的精准把握，让澳柯玛的创新有的放矢。凭借领先的技术优势以及强大的设计实力，澳柯玛推出时尚性与功能性兼具的“旺彩”系列冷柜产品——不仅秉承了澳柯玛一贯的节能、大冷冻力的特点，还以多色彩的外观，重新定义了冷柜产品的流行趋势。
据悉，拥有“防暑热技术”和“多色彩外观”的“旺彩”系列冷柜新品，是集低碳环保与贴心设计于一体的“制冷新贵”。在性能质量过硬的前提下，颠覆了冷柜外观设计，成为商家的最佳选择。专业人员介绍，澳柯玛“旺彩系列”通过使用防暑热压缩机和冷柜散热系统优化，实现了制冷技术新的突破。同时“旺彩”系列冷柜的推出，将在降低化货损失和提高冷饮冷食销量方面为商用客户提供更好的服务。另外，可拆卸门封条、整体注塑钢化玻璃门体等产品细节提升，进一步提升了澳柯玛冷柜产品的竞争力。
而在此之外，通过冷柜外观色彩课题研究澳柯玛还发现，冷柜的颜色可以有效提高商用客户的销量。实验证明，与传统冷柜相比，消费者对国粹红、柠檬黄、湖水绿、皓月白四种颜色冷柜的关注度要高于其他颜色，冷饮冷食销售量可提高10到20个百分点。
这对商家和消费者来说，无疑是双重利好，商家无形中获得商业竞争中的附加价值，而消费者得到更加愉悦的购物体验和美好生活。正是如此贴心的精益求精，让澳柯玛持续在冷柜行业刮起“彩色低碳”的流行劲风。有业内专家指出，在澳柯玛“专注策略”的指导下，澳柯玛的企业综合实力与品牌信赖力将继续稳步提升，而消费者也将继续享受“冷柜销量王”所带来的更低碳、更具活力的“科技生活”。
变频器的应用效果及其选择方法 篇3
1.1 变频器的工作原理
所谓变频器, 简单的说, 变频器就是用来调节电机转速的装置。主要作用有三点, 它们分别是:a.调节电机转速;b.节能降耗;c.软起软停。变频器的原理是先将交流电变为直流电, 然后再通过PMW把直流电变成所需频率的交流电供给电机, 并且变频器的工作原理公式是n=60f/p, 其中n为电机转速, f为频率, p为电机的磁极对数一般电机的磁极对数是固定的, 所以只有通过改变电源的频率来调速。
1.2 变频器应用效果
变频器当今多应用于冰箱、空调以及电动车等产品中, 变频器的使用不仅能够省电, 对于节能环保, 保护环境还有很大的作用。所以, 变频器一直都是我国的重点研究课题, 对于国家来说变频器的使用能够节约资源, 保护环境, 作为消费者来说还能够省钱, 减少开支。总之, 我国现如今应该推广变频器的使用, 让变频器的应用效果更加好, 让消费者从中能够得到更多的益处。说到变频器的节能作用, 节能效果要看你的设备工况, 你有节能空间, 才有节能效果, 当你电机在经常变换负荷或者短时间高载、长时间一般负载之类的情况, 变频器的作用就能体现了, 那是绝对节能的, 社会上验证了许多年了。但当你的电机平时都满负荷工作, 你加变频器的话, 反而不节能, 因为变频器本身有能耗产生, 当然, 在这种情况下硬加变频器也会有降低启动电流的作用, 也能有点节能作用, 不过这是和软启动的价格相比较的情况下。
采用变频器对机械设备变频调速运转可以达到节能效果, 采用多台电动机以比例速度运转可以达到省力自动化的效果, 对电动机增速运转可以达到提高产量的效果, 采用高频电动机进行高速运转可以达到提高产量的效果, 在恶劣的环境中可以取代直流电动机减少维修, 选择无级的最佳速度运转可以提高产品的质量, 采用空调压缩机调速运转来进行连续温度控制, 可以达到提高舒适性的效果。
变频器的运用使我们社会进步的更快, 使我们的生活变得更加高效合理, 对于现代的社会发展来说, 变频器的应用是具有非常实际的意义的, 我们应该了解并且掌握这门技术, 这门技术是一个专业性很强的能力, 因此, 我们必须了解它的工作原理, 这样才能更好地实现技术的发展, 将变频器更好的运用到社会的发展道路中。社会的发展往往所需要的不仅仅是经济的飞跃, 更加需要的也是我们的生活质量提高, 而我们的生活也就离不开我们的变频器的使用, 所以, 我们的变频器也是非常重要的一个建设研究的领域, 这就需要我们的变频器的工程师们不断地发展创新我们的变频器技术, 让更多的产品与变频器相结合, 这也就是需要我们的工程师们了解到更多的变频器的内容, 做到精益求精。而变频器的应用在与产品结合的这方面的内容也很复杂, 我们应该多了解它的工作原理和调整方法, 在未来的创新道路上从根源的减少失误的发生, 将变频器真正意义运用到现实生活上去。总之, 变频器的在应用上的选择方法有很多, 下面, 我来向大家简单的介绍一下:
2 变频器选择方法探讨
2.1 按控制不同的物理置及负载特性选用变频器
2.1.1 速度控制变频器的选择:
a.根据系统要求必须选择能覆盖所需转速控制范围的变频器;b.为避免危险速度下的连续运转应选用具有频率跳变功能的变频器。
2.1.2 位置控制变频器的选择:
a.应选用容量足够的变频器以得到大的加减速转矩;b.应选择负载惯性极低的设备与变频器配合使用。
2.1.3 张力控制变频器的选择:
a.采用转矩电流控制张力必须选用有速度限制功能的变频器;b.采用拉延控制张力必须选用具有速度反馈控制的变频器;c.采用调节辊的张力控制应选用u/f控制通用变频器;d.采用张力检测器的张力控制应选用矢量控制方式的变频器。
2.1.4 流量控制变频器的选择:
对于有可能因外部因素导致发生反转的场合必须选用大容量的变频器, 以便能充分耐受从反转状态下启动的冲击电流。
2.1.5 温度控制变频器的选择:
a.应优先选用IGBT、IPM调制频率高的变频器;b.应优先根据设备的启动电流和运转时间选择变频器。
2.1.6 压力控制变频器的选择:
a.应选择具有无供水保护和具有市电节电功能的变频器;b.应选择装设单向阀并具备瞬停对策和启动联锁功能的变频器。
2.1.7 负载特性要求响应快变频器的选择:
a.系统要求短时间内能进行加减速时应优先选择过载容量大具有限流功能的转差频率控制或矢量控制的变频器;b.在需要交叉角频率Wc比较大、响应速度比较快的场合, 应优先选用主电路开关频率高、过载容量大、系统谐振频率高的变频器;c.对于PWM控制的变频器要求开关频率为1-3KHZ, 能够满足机床等用途。
2.1.8 负载特性要求调节准确度高变频器的选择:
a.当系统要求±0.05%高准确度时应选用采用PLG模拟控制和低漂移控制电路的变频器;b.当系统要求±0.01%转速控制准确度时应选择采用PLG反馈全数字控制的变频器。
2.1.9 负负载变频器的选择:
a.用于起重机、电梯、生产流水线时应优先选用带再生整流器的变频器;b.在要求减速制动转矩时要有效防止过电压跳闸应采用带二极管整流器的晶体管变频器;c.使用制动单元时必须充分注意散热, 不要对其他设备产生不良影响。
2.1.1 0 冲击负载变频器的选择:
a.应选用容量充分大的变频器以耐受冲击过电流;b.增设飞轮可以减轻直接加在电动机上的冲击负载, 应优先选用转差频率控制的变频器。
2.2 按不同电动机的种类选择变频器
标准笼型电动机变频器的选择。根据电动机电流选择变频器, a.在连续运行的场合应按变频器的额定输出电流≥ (0.5-1.1) 电动机的额定电流, 即:I变额≥ (0.5~1.1) I电额。b.加减速时变频器容量的选定:一般情况下对于短时间的加减速而言变频器允许达到额定输出电流130%~150% (视变频器容量有别) 。c.电动机直接启动时所需变频器容量的选定, 可根据规范的规定选取变频器的额定电流。
3 结论
变频器的应用效果及其选择方法是我国当今研究的重要课题, 变频器的使用在我国已经越来普遍, 虽然与国外相比, 变频器技术以及变频器应用等都有很大的差距, 并且国外的变频器技术更加先进, 但是我国的产品技术与以前相比还是有很大进步的, 其的发展前景还是很明朗很光明的。总之, 相信通过变频器技术人员的努力, 我国的变频器的应用效果会越来越好, 选择方法也会越来越多, 越来越好用, 越来越实用, 越来越普遍。
摘要：随着时代的发展, 变频器在人类的生活中变得越来越实用越来越普遍, 变频器不仅在冰箱、空调中普遍应用, 还在电动车等产品中相继使用。总之, 变频器已经在人类社会中充当了重要的角色, 成为了人类生活不可或缺的产品。本文重点研究了变频器的应用效果及其选择方法并对变频器的未来发展以及变频器的优缺点等做了详细的介绍。
关键词：变频器,应用效果,选择方法,特点,未来发展
参考文献
变频器的选择 篇4
一、变频器的选择方法及注意事项
由于国产厂家制造变频器历史比较短, 技术积累相对较少, 所以变频器的正确选择对于控制系统的正常运行显得是非常关键的, 选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性和适用场合。
1. 变频器的选择方法。
通用变频器的选择包括变频器的型式选择和容量选择两个方面。其总的原则是首先保证可靠地实现工艺要求, 再尽可能节省资金。变频器类型的选择要根据负载的要求进行。对于风机、泵类等平方转矩, 低速下负载转矩较小, 通常可选择普通功能型的变频器。对于恒转矩类负载或有较高静态转速精度要求的机械采用具有转矩控制功能的高功能型变频器则是比较理想的。因为这种变频器低速转矩大, 静态机械特性硬度大, 不怕负载冲击, 具有挖土机特性。为了实现大调速比的恒转矩调速, 常采用加大变频器容量的办法。对于要求精度高、动态性能好、响应快的生产机械 (如造纸机械、轧钢机等) , 应采用矢量控制高功能型通用变频器。
大多数变频器容量可从三个角度表述:额定电流、可用电动机功率和额定容量。其中后两项, 变频器生产厂家由本国或本公司生产的标准电动机给出, 或随变频器输出电压而降低, 都很难确切表达变频器的能力。选择变频器时, 只有变频器的额定电流是一个反映半导体变频装置负载能力的关键量。负载电流不超过变频器额定电流是选择变频器容量的基本原则。需要着重指出的是, 确定变频器容量前应仔细了解设备的工艺情况及电动机参数, 例如潜水电泵、绕线转子电动机的额定电流要大于普通笼形异步电动机额定电流, 冶金工业常用的电动机不仅额定电流大很多, 同时它允许短时处于堵转工作状态, 且传动大多是多电动机传动。应保证在无故障状态下负载总电流均不允许超过变频器的额定电流。
2. 注意事项。
由于变频器的类型很多, 用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项:
(1) 单相电动机不适用变频器驱动。
(2) 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据, 电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波, 会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此, 用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较, 电动机的电流增加10%而温升增加约20%。所以在选择电动机和变频器时, 应考虑到这种情况, 适当留有裕量, 以防止温升过高, 影响电动机的使用寿命。
(3) 当变频器用于控制并联的几台电机时, 一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值, 要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下, 变频器的控制方式只能为V/F控制方式, 并且变频器无法保护电动机的过流、过载保护, 此时需在每台电动机上加熔断器来实现保护。
(4) 使用变频器驱动齿轮减速电动机时, 使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时, 在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内, 有可能发生润滑油用光的危险。因此, 不要超过最高转速容许值。
(5) 选择变频器时, 一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。否则现场的灰尘、水汽会影响变频器的长久运行。驱动防爆电动机时, 变频器没有防爆构造, 应将变频器设置在危险场所之外。
二、发展趋势
由于变频器在空调、电梯、冶金、机械等行业的广泛应用, 变频器的发展迅速。从空气动力研究用的变频控制器到潜艇船舶用的变频螺旋桨控制器。从风机水泵用的变频器到家用中央空调变频控制器。据机械信息研究院的统计, 2000年, 中国变频器市场容量接近30亿元。其中日本, 欧美品牌占据主导地位, 但国内生产商经过近几年的高速发展, 业已占领了很大一部分低端市场。目前变频器的国内电机配比率仍低于1%, 潜在市场巨大, 国内变频器市场在未来的5年~10年内仍将保持高速发展。电力电子技术的发展, 广阔的市场需求, 在城市无功补偿、城市电网稳压、有源滤波、直流输电系统、柔性输电系统、地铁与轻轨、电动汽车、风力发电、大功率储能……通过这场电力电子领域的革命来带动各行业的发展, 更方便地服务于社会, 使人类对电能的变换与控制进入一个随心所欲的新时代。
市场的需求, 变频器产业可能会像汽车产业一样成为主要产业, 成为国家工业支柱及命脉。然而这个市场并不是现成的, 需要人们去开发。目前, 大部分人甚至还没有认识到通过变频器技术到底可以实现些什么。因此我们需要不断开拓市场, 找出最需要这种技术的地方, 并适当地进行应用。预计未来将会出现很多由风险资金和企业家投资的企业来加入变频器产业的发展, 百家争鸣群雄争霸的局面将会继续, 但历史规律将会注定只有不断创新拥有核心技术的企业才能立于不败之地。
参考文献
[1]张宗桐:通用变频器技术的发展和展望.工控自动化文摘.上海, 2006
通用变频器的交流电抗器选择的研究 篇5
当今通用变频器以其方便的对电机的调速功能被广泛用于石油工业、化学工业、造纸等工业。但是,正是由于它的普及应用[1]也给电网注入了大量谐波电流。这不仅影响了供电质量还影响到了其他设备,比如通信设备的运行等[2]。解决这个问题最简单和实用的方法就是在变频器整流侧和电网之间加交流电抗器[1,3,4]。这不仅能起到抑制冲击电流防止雷击从而保护变频器的作用,还能很好地抑制变频器产生的谐波对电网的影响。然而交流电抗器的选用一直众说纷纭,理论上没有严格论证,更多的是依靠实践经验给出电抗器的选值。本文将从变频器的组成出发,通过深入的理论分析对变频器进行建模,通过仿真来解决这个问题,并通过实际应用来证明。
2 变频器建模及谐波分析
通用变频器的整流部分是二极管组成的三相桥式整流电路,并且在直流侧有一个大电容存储电荷和滤除直流侧纹波,使整流部分近似为电压源。在电网容量远大于变频器容量的时候不考虑电网的阻抗,这不影响分析的正确性。在稳态工作时,变频器逆变部分消耗的直流电流是一定的,因此在分析中可以将其等效为一个纯电阻[1,3,4]。图1为其等效电路。
图1是直流侧有大电容的二极管三相桥式整流电路。如果设每组二极管都在其相应的线电压过零点φ角处开始导通,以二极管VD6和VD1开始同时导通为时间零。则在存在交流电抗器的时候变频器整流侧的特征波形如图2所示[1,3,5]。
从波形图上可以直观的看出,图2b所示的电流波形比图2c更接近正弦波,也就是说含有更少的谐波。由此可知添加交流电抗器可以改善交流侧输入电流的波形,使之更接近正弦波,减少电流中的谐波含量[5,6]。本文将在谐波分析的基础上通过仿真这一简便方法着重研究电抗器的选择。
表1给出了a相电流一个周期的表示[3,6]。对于三相对称电路b相和c相电流和a相只是相位不同,而波形类似。
从表1可以看出单相电流在半周期是由两个波头组成。这正如图2所示,表1为通用变频器整流侧输入电流侧单相电流的表示式。a相电流前半周期后移半周期后与后半周期关于θ轴镜像对称,所以在做傅立叶分析时只存在基波和6n±1次谐波[3](n=1,2,3,…)表示形式为
式中:k为自然数;ain和bin由傅立叶变换公式给出。令基波的有效值为I1,各次谐波有效值为In,则有
我们定义总谐波畸变率为THD
由此可以看出尽管添加交流电抗器后波形更接近正弦波,从而可知对于不同功率的通用变频器添加不同的交流电抗器,能在一定程度上降低谐波对电网的影响,使之满足国际和国家谐波标准的要求,如英国的G5/4和IEEE Std 519—1992等。利用上边的方法求出单相电流进而进行谐波分析来选择电抗器未尝不可,但过于复杂,计算量很大。以下介绍一种简便的方法进行研究,并最终给出满意的结果。
3 电抗器的选择
根据以上的建模和谐波分析,我们在Matlab/Simulink下进行建模和仿真实验,如图3所示。Matlab/Simulink是进行科学计算和仿真的的语言,它提供了方便的使用方法和仿真实验模型[4]。根据以上的研究把变频器在Simulink下进行如下建模,首先以37 kW的变频器为例进行仿真研究。根据37 kW的参数取值给直流侧大电容C取值为2 200μF,等效额定负载R取值为11.4Ω,电源取值为380 V/50 Hz,通过仿真得到的波形图和其相应傅立叶分析见图4～图8。
从图4～图8中可以看出,当电抗器增大时a相电流波形更接近正弦波。说明其中所包含的谐波在减少,这从傅立叶分析的柱状图可以明确的看出。然而在图8中可以看到在第一个波头的开始处会出现一个小波头,并且在第一个波头和第二个波头之间电流也不能下降到0,这说明电抗器的值已经太大影响到了二极管的换流。这会使功率因数变小。于是又对110 kW,15 kW,45 kW的变频器进行了研究,均出现以上情况。其中110 kW的波形如图9～图13所示。
由以上的研究可知,在增加电抗器的时候谐波会减小,但电抗器的值又不能太大。经过大量的仿真分析和计算得到波形如图14～图17所示。
由图15、图16看出THD随着电抗器电抗的增大不断减小。各次谐波也大致随电抗器的增大不断减少,但当电抗大于0.52 mH之后高次谐波(>7次)就不再明显。所以我们针对15 kW的变频器选择交流电抗器的值为0.52mH。但是对于每种变频器所选电抗器的值是不一样的。因此又对37 kW,45 kW和110 kW变频器的交流侧单相电流进行了如上研究得出THD和5,7,11,13,17,19次谐波波形。发现与15 kW的变频器的情况有着共同的特点,就是THD随电抗器的电抗的增大而减小,5,7次谐波随电抗器的电抗值增大而减小,高次谐波随电抗值增大亦减小,但是当电抗值大于某一值时变化就不再明显了。对于不同参数的变频器这个值是不相同的,对于37 kW的是0.26 mH左右,45 kW的为0.22 mH左右,110 kW的为0.09mH左右。在实际的工况下电抗器的电抗值是不能选太大的,通过对电抗器在变频器工作在额定状况下引起的电压降的研究得到图18所示波形。通过以上分析可知,我们所选的电抗器电抗的最佳值所引起的压降都在380 V的2%以内。并满足下式的时候最佳:
式中:L为电抗器的电抗值;E为电网线电压(本文取380 V);f为交流电频率(本文取50Hz);π为圆周率;IN为额定电流对于37 kW的英泰变频器为75A。
比如37 kW所对应的电抗0.26 mH是1.6%。经过用于英国英泰37 kW变频器的实物实验。测得的实际单相电流在无电抗器和用本文方法设计的电抗器的波形如图18所示。
从图18可以看出,在没有加电抗器时电流中有着丰富的谐波,而且冲击电流问题也比较严重。在加入本文介绍的方法所选的电抗器后不仅波形理想了,而且冲击电流的问题得到了解决。电路中除了含有相对较多的5,7次谐波以外,更高次的谐波已经基本可以忽略了。
4 结论
本文从数学建模的角度对变频器整流侧进行了谐波分析和深入的数学剖析,并在此基础上对交流电抗器的选择进行了深入的研究,并在Matlab/Simulink环境下对这一复杂的问题进行了的研究,使之省去了大量的计算并最终取得了完美的结果。本文对交流电抗器的选择给出了理论依据并给出了一个非常实用且简单的公式。根据本文介绍的方法选择电抗可以使变频器满足英国的G5/4和IEEE Std 519-1992等规定的谐波标准。这使得变频器的电抗器选择不再只依靠实验和经验给出。
摘要：作为工业生产的设备驱动器通用变频器已经被普遍应用，伴随其诸多优点而来的是作为电子电力设备的通用变频器也给电网带来了严重的谐波污染。所以解决其对电网的谐波影响问题也随之被人们关注，尤其是变频器生产厂家。深入分析变频器整流侧谐波产生的机理，为了减少谐波污染并在此基础上通过仿真研究和实物实验给出一个简洁实用的关于变频器的交流电抗器选择的公式。
关键词：通用变频器,交流电抗器,仿真
参考文献
[1]满永奎．通用变频器及其应用[M]．北京：机械工业出版社，1995．
[2]吴祖光，林宁．谐波对电器设备的影响[J]．华北电力技术，1995(12)：33-44．
[3]王兆安．谐波抑制和无功功率补偿[M]．北京：机械工业出版社，1999．
[4]Escobar G,Stankovic A M.Analysis and Design of Direct Power Control for a Three Phase Synchronous Rectifier Via Output [J].IEEE Transactions on Power Electronics, 2003,18(3):823.
[5]Guido Carpinelli,Fabrizio lacovone Angela Russo,Pietro Varilone.Analytical Modeling for Harmonic Analysis of Line Current of VSI-fed Drives[J].IEEE Transaction on Power Delivery,2004,19(3),1212-1223.
如何选择变频器容量 篇6
1 变频器容量的选择
变频器容量的选择是一个重要且复杂的问题, 要考虑变频器容量与电动机容量的匹配, 容易偏小会影响电动机有效力矩的输出, 影响系统的正常运行, 甚至损坏装置, 而容量偏大则电流的谐波分量会增大, 也增加了设备投资。
1.1 变频器容量选择的步骤
变频器容量选择可分三步:
1.1.1 了解负载性质和变化规律, 计算出负载电流的大小或作出负载电流图I=f (t) 。
1.1.2 预选变频器容量及其他
1.1.3 校验预选变频器。必要时进行过载能力和起动能力的校验。若都通过, 则预选的变频器容量便选定了;否则从1.1.2开始重新进行, 直到通过为止。
在满足生产机械要求的前提下, 变频器容量越小越经济。
1.2 基于不用电动机负载电流下变频器容量的选择
一般地说, 变频器的容量有三种表示方法:a.额定电流;b.适配电动机的额定功率。c.额定视在功率。不管是哪一种表示方法, 归根到底还是对变频器额定电流的选择, 应结合实际情况根据电动机有可能向变频器吸收的电流来决定。通常变频器的过载能力有两种:a.1.2倍的额定电流, 可持续1分钟;b.1.5倍的额定电流, 可持续1分钟;而且变频器的允许电流与过程时间呈反时限的关系。如1.2 (1.5) 倍的额定电流可持续1min;而1.8 (2.0) 倍的额定电流, 可持续0.5min。这就意味着:a.不论任何时候向电动机提供在1min (或0.5min) 以上的电流都必须在某些范围内。b.过载能力这个指标, 对电动机来说, 只有在起动 (加速) 过程中才有意义, 在运行过程中, 实际上等同于不允许过载。
下面讨论如何根据电动机负载电流的情况来选择变频器的容量。
1.2.1 一台变频器只供一台电动使用, 即一拖一。
在计算出负载电流后, 还应考虑三个方面的因素:a.用变频器供电时, 电动机电流的脉动相对工频供电时要大些;b.电动机的起动要求。即是由低频低压起动, 还是额定电压、额定频率直接起动。c.变频器使用说明书中的相关数据是用该公司的标准电机测试出来的。要注意按常规设计生产的电机在性能上可能有一定差异, 故计算变频器的容量时要留适当余量。
(1) 恒定负载连续运行时变频器容量的计算。
由低频低压起动或由软起动器起动, 而变频器只用来完成变频调速时, 要求变频器的额定电流稍大于电动机的额定电流即可:IFN≥1.1IMN, 其中, IFN-变频器额定电流, IMN-电动机额定电流。
额定电压、额定频率直接起动时, 对三相电动机而言, 由电动机的额定数据可知, 起动电流是额定电流的5-7倍。因而得用下式来计算变频器的频定电流。
IFN≥Imst/KFg
式中Imst-电动机在额定电压, 额定频率时的起动电流。
KFg-变频器的过载倍数
(2) 周期性变化负载连续运行时变频器容量的计算。
很多情况下电动机的负载具有周期性变化的特点。显然, 在此情况下, 按最小负载选择变频器的容量, 将出现过载, 而按最大负载选择, 将是不经济的。由此推知, 变频器的容量可在最大负载与最小负载之间适当选择, 以便变频器得到充分利用而又不到过载。
首先作出电动机负载电流图n=Φt) 及I=f (t) , 然后求出平均负载电流Iav再预选变频器的容量, 关于Iav的计算采用如下公式:
Iav= (I1t1+I2t2+…+Ijtj+…) ÷ (t1+t2+…+tj+…)
考虑到过渡过程中, 电动机从变频器吸收的电流要比稳定运行时大, 而上述Iav没有反映过渡过程中的情况。因此, 变频器的容量按IFN≥ (1.1-1.2) Iav修正后预选 (式中, Ij为第j段运行状态下的平均电流, tj为第j段运行状态下对应的时间, 同时若过渡过程在整个工作过程中占较大比重, 则系数 (1.1-1.2) 选偏大的值。
(3) 非周期性变化负载连续运行时变频器容量的计算。
这种情形一般难以作出负载电流图, 可按电动机在输出最大转矩时的电流计算变频器的额定电流, 可用该式IFN≥IM (max) /KFg (式中IM (max) ) 为电动机在输出最大转矩时的电流, 确定。
1.2.2 一台变频器同时供多台电动机使用, 即一拖多
除了要考虑一拖一的几种情形外, 还可以根据以下三种情况区别对待。
(1) 各台电动机均由低频低压起动, 在正常运行后不要求其中某台因故障停机的电动机重新直接起动, 这时变频器容量按IFN≥IM (max) +ΣIMN, (式中ΣIMN, 为其余各台电动机的额定电流之和。IMst (max) 为最大电动机的起动电流?
(2) 一部分电动机直接起动, 另一部分电动机由低频低压起动。
除了使电动机运行的总电流不超过变频器的额定输出电流之外, 还要考虑所有直接起动电动机的起动电流, 即IFN≥ (ΣIMst'+ΣIMN') /KFg, (式中, ΣMisty为所有直接起动电动机在额定电压, 额定频率下的起动电流总和, ΣIMN为全部电动机额定电流的总和) 。
上述是变频器容量选择的一般原则和步骤。生产实际中, 还需要针对具体生产机制的特殊要求, 灵活处理, 很多情况下, 也可根据经验或供应商提供的建议, 采用一些比较实用的方法。
2 变频器起动加速为能力的校验
在电动机起动 (加速) 的过程中电动机不仅要负担稳速运行的负载转矩, 还要负担加速转矩, 如果生产机械对起动 (加速) 时间无特殊要求, 可适当延长起动 (加速为) 时间来避让峰值电流。若生产机械对起动 (加速) 时间有一定要求, 就要慎重考虑。如前所述, 变频器的允许电流与过程时间呈反时限关系。如果电动机起动 (加速) 时, 其电流小于变频器的过载能力, 则预选容量通过, 如果电动机起动 (加速) 时, 其电流已达到变频器的过载能力, 而要求的加速时间又与变频器过载能力规定的时限发生冲突, 这时, 变频器的容量应在预选容量的基础上增容。
结束语
变频器的选择 篇7
1 变频器工作原理和技术优点
1.1 变频器工作原理
变频器是以变频技术、电机传动技术和微电子技术为基础, 通过改变设备电机电源频率来达到控制电机的控制装置, 主要包括整流单元、逆变器、滤波、电容、微处理单元、制动单元等结构组成。变频器起到的作用主要表现在变频调速和调速节能两个方面: (1) 变脾气的变频调速涉及电机综合体, 变频调速实质是通过半导体元件的断通实现电源频率的改变;具体过程是利用变频器内部的整流桥将工频交流电压改变成直流电压, 在通过逆变器使之成为可以调节的交流电压, 这样可以实现电机的无级调速, 进而实现电机因负荷变化时稳定变速, 较好地改善了电机的运行状况, 有助于提高电机的工作效率; (2) 由流体力学可知, 风、水等流体驱动设备的负载流量和压力分别与设备机电转速的一次放和平方成正比关系, 设备电机的功率与转速的三次方成正比关系, 可见, 当设备电机的转速降低时, 可以大幅度的降低电耗;目前, 我国绝大多数矿井配备的运输、供水、排风等设备参数对于满足矿井生产系统具有较多富余量, 这样可以通过变频器的变频调速功能的应用实现设备的节能减耗。
1.2 变频器应用技术优点
变频器变频调速节能作用的实现是依靠微电子、自动化控制、强弱电、机电一体化等多种技术的综合, 其在应用时表现出来较多的优点, 主要包括变频调速可控、节能降耗效果明显和投资成本较低等[3]: (1) 利用变频器可以实现电机的变频调速, 能够使电机的速度可控为平稳加速和平稳降速, 从而确保设备运行状态处于最佳; (2) 通过使用变频器可以实现设备电机的软启动, 有助于降低因转子串电阻而引起的电力消耗, 同时还可以确保电机启动电流处于安全电流范围内, 有助于提高设备使用性能和使用寿命; (3) 通过变频器的使用可以实现调节风、水驱动设备的负荷, 可以大幅度的降低能耗;变频器的应用可以改善因矿井设备设计富裕而造成的轻负荷运行情况, 从而实现设备的最佳运行, 有助于设备运行时的能耗; (4) 变频器在安装使用时会造成一定资金的消耗, 但相比于设备运行期间的电能节约, 其具有低投资、高收益的特点, 是企业提高其综合效益的有效手段。
2 变频器在煤矿机电设备应用现状
(1) 皮带输送机上的应用:众所周知, 皮带由静止状态开始运行或者由运行逐渐停止时会积聚大量的弹性能, 这种弹性能若得不到有效控制会造成皮带寿命锐减甚至会出现皮带断裂现象。变频器的应用可以较好地改善该情况, 给皮带运输机增加变频器相当于给皮带运输机增加了一个软启动装置, 这样可以控制皮带驱动过程, 促使皮带所积聚的弹性能缓慢释放, 这样不仅可以有效预防皮带事故发生, 同时可以降低对皮带输送机的零部件的冲击磨损程度, 对于皮带输送机驱动电机也能形成较好的保护作用, 有助于降低设备维修率和维护成本。另外, 若无变频器时, 皮带运输机即使在非满载时其功率因数会降低, 这样会造成不必要的电能浪费, 安装变频器可以大幅度的调高运输机效率, 从而实现降低电能的消耗。
(2) 提升设备上的应用:矿井提升设备作为运输物料、人员的升降装置, 其是矿井电能消耗的重要设备, 其安全性关乎着整个矿井的安全状况。通过安装变频器可以有效改善提升装置的安全可靠性和控制精度, 同时也可以大幅度降低提升设备的维护成本和维修率。在节能降耗方面, 当提升绞车处于提升状态时, 其处于恒转矩负载, 此时变频器可以通过变频调速作用降低提升绞车电机转速, 从而实现节能作用;当提升绞车处于下降状态时, 提升绞车电机因提示设备下降而处于发电状态, 此时变频器可以将发电而产生的电能返还到电网中, 从而实现了节能作用。
(3) 通风机上的应用:将变频器应用到通风机上时, 可以实现通风机电机的软启动, 促使风机从零速度启动, 降低了风机电机的启动加速时间, 从而可以确保通风机零部件受启动作用影响的程度;变频器还可以实现对通风机风量的控制和调节, 这主要是通过调控通风机电机转速来实现的。变频器在通风机上的节能是指矿井用风量在非满载时依然可依靠变频器使其功率因数提高至通风机满载水平, 从而实现了通风机的无功损耗。
(4) 乳化泵站上的应用:以往多采用阀门控制乳化泵站乳化液出口处压力, 这样容易造成各高压管道压力不均。将变频器应用到乳化泵站上后, 可以通过改变电机定子频率实现电机转速的调节和控制, 从而改善乳化泵站工况, 实现乳化液流量与各管道用水量相匹配, 保持各管道压力均衡[4]。
3 变频器的合理选择
在进行变频器选择时应根据调控对象的类型、调速方案、调控对象负载特性以及附加功能等多个方面进行确定。在煤矿生产实践中, 变频器的选择常依照标称功率和电机实际运行电流两个方面[5]: (1) 依据标称功率选择只是作为一种初步估算依据, 对于一般恒转矩负载可以相应放大一级进行估算, 如对于某功率电机可以选择稍大于该功率值的变频器;对于二次方转矩负荷, 可直接依照电机功率进行选择变频器; (2) 依据电机的实际电流进行选择变频器的主要优点是可以有效避免电动机大马拉小车现象。
4 结语
变频器是以变频技术、电机传动技术和微电子技术为基础, 通过改变设备电机电源频率来达到控制电机的控制装置, 凭借其优越的节能和调控功能获得了较快的发展, 为现代化煤矿的发展提供了契机。鉴于煤矿运输、通风、提升等设备运行不良状况, 可以推广和应用变频技术进行改善, 这将对煤矿节能, 生产高产、高效起到积的作用。
摘要：因变频器具有优越的调控和节能作用在煤矿机电设备中应用越来越广泛, 对于提高矿井综合效益具有重要的意义。本文介绍了变频器变频调速和节能的工作原理, 并对其技术优点进行了分析。从运输、提升、通风、供液等多个方面具体阐述了变频器在调控和节能方面的应用效果, 最后提出应依照标称功率和电机实际运行电流两个方面合理选择变频器。
关键词：变频器,工作原理,技术优点,机电设备,选择
参考文献
[1]林德贞.浅谈变频器在煤矿机电设备中的应用[J].能源与环境, 2013 (5) :30-31.
[2]赵洪军.浅析变频器节能技术在煤矿中的应用[J].能源与节能, 2014 (3) :160-161.
[3]暴瑞洁.论变频器在煤矿机电设备上的应用[J].信息通信, 2012 (5) :85.
[4]张逢吉, 等.变频器在煤矿生产中的应用[J].山东煤炭科技, 2006 (6) :19-20.
变频器选择及使用问题简析 篇8
1 变频器的选择
1.1 品牌的选择
当下, 在我国变频器市场上, 国内、国外;名牌、普通产品一应俱全, 具体选购什么牌子的变频器需要考虑到各种品牌的性能特征, 价位分布, 以及实际的应用需要, 从更多的因素着眼, 对于变频器的选择可以更加准确到位。虽然欧美一些国家的变频器早已占据了国际市场的大部分份额, 知名度也比较高, 拥有西门子、ABB、施耐德等知名品牌;还有韩国和日本等一些近现代发展较为迅速的发达国家, 现在也有东芝、三星、富士、松下、LG等知名的变频器生产公司, 但是我们也不能盲目的选择名牌, 这样有可能造成项目投入资本增加, 性能与需求不相适宜, 进而导致资源浪费。当然这并不是说最好不要选择知名品牌的变频器, 这些大品牌能够在国际市场中长期屹立, 这说明有它生存的道理, 比如说, 外形体积小巧但功能强大是日本变频器的总体特征, 而适应市场竞争、技术先进是欧美一些国家变频器的资本。因为我国国产变频器的起步比较晚, 虽然得到了良好的发展, 但是从专业技术和工业设计角度看, 都比较落后, 包括品牌的打造上都存在一定的差距, 所以大陆的变频器功能比较单一, 生产投入比较经济实惠。如此说来, 虽然我国本土大部分市场都已经被进口货占据, 但是购买商对于变频器的选择要有据可依, 反复多方对比以后, 才可以确定购买的品牌。
1.2 类型的选择
工业中使用的变频器可以分为通用变频器和专用变频器两大类, 主要技术指标有:控制方式、启动转矩、转矩和转速控制精度、控制信号种类、速度控制方式、通信接口等等。变频器的操作方式灵活, 接口易和上位机通信, 从实际应用角度看, 中小型容量的变频器以U/f控制方式为主, 属于通用型变频器, 还有一类具有矢量控制功能的变频器, 性能好、价格高, 但价格也比U/f控制的要贵的多;而直接转矩控制方式的变频器动态性能好, 转矩控制精度高, 代表了当代变频器技术的最高水平。
2 变频器的安装
2.1 安装形式
变频器的安装形式大概可以分为两大类:一种是墙挂式, 另一种是柜式。他们的安装也需要满足国家规定的标准, 按照相关数据、凭借已有经验、依靠实际安装指数, 进行精确安装。
2.2 工作环境的要求
变频器在安装过程中严格考虑到如下几点, 设备的工作温度值、湿度值、气压影响, 除此之外还要考虑到是否会受到磁场的干扰还有自然灾害的损害。只有按照正常的变频器使用标准执行, 才能保证变频器万无一失的完成项目任务。
3 变频器的维护
变频器的结构相对比较繁琐复杂, 该装置主要由电子元器件和众多的集成芯片组成的, 这就决定了变频器在工作状态中会自然的出现问题, 其中一个细小的零部件损坏都会造成整台变频器的工作不能正常运转, 由此看来, 变频器的监测与维修显得尤为重要。
3.1 外部环境的影响
3.1.1 工作环境的影响。
变频器在工作过程中, 会使自身温度升高, 虽然能够通过附加的散热器减少热量聚集, 但有时候还是不能自然光线直射造成的温度过高, 温度一旦升高, 就可能影响变频器内部零件的工作效率以及使用期限。另外, 不可避免的机械振动是使变频器零部件受损的主要杀手。变频器的工作场所的湿度也需要有所控制, 因为潮湿的环境可以使金属部件锈蚀, 形成电路板短路。
3.1.2 外部的电磁感应干扰。
外部的电磁感应干扰可能会引起控制回路误动作, 造成工作不正常或停机, 严重时甚至损坏变频器。
3.1.3 电源异常。
为保证设备的正常运行, 对变频器供电电源也有相应的要求。如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备, 应和变频器供电系统分离, 减小相互影响。对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合, 除选择合适价格的变频器外, 还应预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式, 当电压回复后, 通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流。对于要求不能停止运行的设备, 要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。
3.1.4 雷击、感应雷电。
雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外, 当电源系统一次侧带有真空断路器时, 断路器开闭也能产生较高的冲击电压。变压器一次侧真空断路器断开时, 通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。为防止因冲击电压造成过电压损坏, 通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件, 保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。
3.2 变频器内部引起的故障
3.2.1 参数设置引起的故障。
应多注意电动机参数、变频器控制方式和启动方式的设定等, 若发生参数设置故障, 可根据故障代码或产品说明书进行参数修改, 必要时可恢复出厂值, 重新设置。
3.2.2 过电流和过载。
如果变频器一上电就报过流故障, 可能是整流桥或逆变管损坏, 需予以更换;若去掉电动机不再报警, 可能是变频器和电机间存在断路;若运行中, 出现机械卡死、重载、加速时间设置过短或负载突变也有可能引起过流, 应从上述可能性逐一排查。
3.2.3 过电压和欠电压。
过电压主要体现为电机拖动大惯性负载或多电机拖动同一负载时由于负荷分配不均引起;欠电压主要由电源电压过低或缺相、一个直流母线上的电压过低或欠压检测元件出现问题引起, 可检查供电电压是否正常, 更换故障元件或维修相应检测电路。
结语
在变频器的选购和使用过程中, 由于生产公司不同, 对变频器的操作守则规定也略有不一样的地方, 合理的使用变频器可以使各行业生产更加顺利, 操作更加容易。目前, 我国大力提倡环保节约型社会新风尚, 变频器凭借它突出的节能工艺, 为自身发展创造了有一个难能可贵的机遇, 不断的探索研究, 努力的消化吸收重要的科研成果, 为变频器的发展和使用再创辉煌。
摘要：20世纪末, 我国的经济飞速发展, 工业领域中, 变频器的使用也很快得到了普及, 并且一直处于较为稳定的发展态势, 生产市场与需求市场也在不断的扩大, 但是, 在具体不同的领域以及不同的机械设备应用变频器的时候, 还存在诸多的难题, 本文主要对变频器在生产实践过程中遇到的问题作了简要的介绍与分析, 并且提出了一些常用的解决问题的方法。
关键词：变频器,选择,问题
参考文献
[1]山山直彦.吴铁坚, 译.现代交流调速[M].北京:水利电力出版社, 1989, 7.