[变频器加装普通电机上]普通电机能用变频器

发布时间:2017/7/19 15:49:00 编辑:goodook 手机版

范文一:采用变频器对电机影响

采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?

采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为5~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。

对于A5工作级别的起重机这类启动平均每月约为1400次,启动时间约为1s。以我公司门机大车运行电机为例:

变频调速采用的大车电机由4个YZP160L-6/11KW的电机,定子电流为26.8A,最大转矩2.8倍,功率因数cosφ0.77

转子串电阻调速采用的大车电机由4个YZR160L-6/11KW的电机,定子电流为24.9A,转子电流为27.6A,最大转矩2.5倍,功率因数cosφ0.8

下面就对大车电机启动能耗进行对比:

变频调速单台电机电流为:定子电流实测为34.84A

串电阻调速单台电机电流为:定子电流实测为149.4A



范文二:单相电机专用变频器

单相交流电机控制技术的第一次工业革命——

单相交流电机专用变频器问世!

绪言:

2012年,中国-五工工业研发中心,首家推出单相交流电机专用变频控制器,这一变频的问世,标志着全世界单相电机应用控制领域,将步入一个变频的新时代!

多年来,单相交流电机调速问题,没有一家研发机构突破这一瓶颈。单相交流电机无法调速的现实,束缚了它在高精度控制的现状,如小型单相设备的高精度控制,家用水泵的恒压力高精度控制等,无法得到实现。都是以传统的开关方式来控制,又不稳定,又不节能!

中国-五工工业,研发的单相交流电机专用变频控制器,高精度的PID控制功能,多种调速度控制功能,多种传感器输入/输出功能,自动保护功能,多种报警模式等。在单相交流设备的控制上应用,从性能上、精度上,填补了世界技术的空白!自投入市场以来,每年的销售量成倍递增!

技术参数:

产品应用:

A: ——在家用单相220V水泵电机恒压力控制:

◇单相输入,单相输出,直接控制单相水泵。

适用于:1》供水增压,无压力差,压力稳定。

2》热水器恒温,热水不会时冷时热。

■功能优势:

◇取代传统的增压泵压力开关有压力差,不稳压力、触点易坏的缺点!

◇全自动PID无触点控制,精度高,压力稳定,寿命长!

◇供水不再需要水箱/水塔,节约资金!(比用水箱省一半资金)

◇无需编程,无需加任何电器,即接即用!

B:——在单相流体恒温设备自动控制:

◇用途:流体、暖气、热水器等变频智能恒温控制。

◇专用单相输出,直接单相电机流体泵(不需改线)!

◇PT100传感直接输入!

■功能优势:

◇取代增压泵、压力开关引起温度时冷时热的缺陷!

◇适用于压力、环境温度影响,流体温度自动控制!

◇省去温控表,表面直接设定温度值!

◇安装简单,流体温度稳定!

--------------------------------------------------------------------------------------------------- (单相220V交流电机的应用行业相当广泛,不再列出)

——中国-五工工业技术研究中心

资料共亨主编

范文三:XFE电机节电器与普通变频器的区别

XFE电机智能优化控制器

XFE电机智能优化控制器与变频器

变频器与XFE同属于低压电机节能设备,但在不同的工况发挥的节能效果不同,所以节能市场各有侧重点。

风机水泵类可调速负载,由于速度与负载成平方的关系,使用变频降速后,通常可以实现较理想的节电率,从而成为变频器节能的主要应用市场;而风机水泵类设备一般负载率较高(运行电流接近于额定电流),所以此类工况安装XFE的节电效果一般没有变频器显著。

但是,搅拌机、传送带、车铣刨磨床等类设备,如果使用变频降低速度,势必会影响单位时间内的做工效率,所以一般工况要求不能降速,即使安装变频器后,仅能改善电机为软启动,还有可能存在更加费电的情况(不减速,加之变频器本身的自损)。所以此类工况安装变频器的节能效果很小。

但是,这类设备电机除选型导致的“大马拉小车”的轻负载现象外,在实际生产过程中,设备的负载是存在变化的(以搅拌机为例:每次搅拌物料的多少、放料、搅拌、卸料不同的工段等),这些表明,虽然电机要求不能减速,但运行中仍然存在轻负载浪费现象。

此类工况安装 XFE,运行中实时监测电机负载,并在线供给电机最佳的电压电流值,在不降速的前提下实现电机节能,从而成为XFE节能的主要应用市场。

另外,XFE具有强大的软启动功能,根据不同工况可以实现自动设置,完全可以取代软启动器,称得上是软启动器与节电器的二合一体。

XFE30余年的行业经验及多个国家的专利认证,在现场应用及对策上更是优胜一筹,尤其是在关键的跟踪速度上。加之产品保持整机原装进口,更是保证了质量可靠性,价格与同类产品相当。

简言之,XFE与变频器:侧重于不同电机节能领域;价格低于变频器;软启动功能胜于变频器。



范文四:普通电机 加个变频器也可以实现变频控制吗

普通电机 加个变频器也可以实现变频控制吗?它和变频电机用法有什么区别 悬赏分:0 | 解决时间:2010-1-9 08:01 | 提问者:周罩军

最佳答案

普通感应电机可以实现变频控制,与变频电机用法没有差别。但因为其仅按工频设计,相对变频电机,存在效率低、温升高、绝缘容易老化、噪声和振动、冷却差等问题。具体分析如下:

一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。

以下为变频器对电机的影响

1、电动机的效率和温升的问题

不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。

2、电动机绝缘强度问题

目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3、谐波电磁噪声与震动

普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。

4、电动机对频繁启动、制动的适应能力

由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5、低转速时的冷却问题

首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较低时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机在转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

二、变频电动机的特点

1、电磁设计

对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是 如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:

1)尽可能的减小定子和转子电阻。

减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加。

2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。

3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

2、结构设计

在结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:

1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。

3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。

4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。 5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

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回答时间:2010-1-6 15:48 | 我来评论

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范文五:变频器在变频调速时对普通异步电机的影响

变频调速时对电机及其效能产生的影响变频调速不论采用什么样的控制方法其输出到电机端上的电压脉冲是非正弦的。所以普通异步电机在非正弦波下的运行特性分析就是变频调速时对电机产生的影响。

主要有以下几个方面:

电机的损耗和效率非正弦电源下运行的电机,除了基波产生的正常损耗外,还将出现许多附加损耗。主要表现在定子铜损、转子铜损和铁损的增加,从而影响电机的效率。

1、定子铜损在定子绕组中出现的谐波电流使I2R及增加。当忽略集肤效应时,非正弦电流下的定子铜损与总电流有效值的平方成比例。如定子相数为m1,每相定子电阻为及R1,则总的定子铜损P1为把包括基波电流在内的总定子电流有效值Irms代入上式,可得式中的第二项代表谐波损耗。通过实验发现,由于谐波电流的存在和与之相应的漏磁通的出现,使漏磁通的磁路饱和程度增加,因而励磁电流增大,从而使电流的基波成分也加大。

2、转子铜损在谐波的频率下,一般可以认为定子绕组的电阻为常数,但对于异步电机的转子,其交流电阻却因集肤效应而大大增加。特别是深槽的笼形转子尤为严重。正弦波电源下的同步电机或磁阻电机,由于定子空间谐波磁势很小。在转子表面绕组中引起的损耗可忽略不计。当同步电机在非正弦电源下运行时.时间谐波磁势感应出转子谐波电流,就像接近其基波同步转速运行的异步电机那样。

反向旋转的5次谐波磁势和正向旋转的7次谐波磁势都将感应出6倍于基波频率的转子电流,在基波频率为50Hz时,转子电流频率为300Hz。同样,第11次和第13次谐波感应出12倍于基波频率,即600HZ的转子电流。在这些频率下,转子的实际交流电阻远远大于直流电阻。转子电阻实际增大多少取决于导体截面和布置导体的转子槽的几何形状。通常的长宽比为4左右的铜导体,在50Hz时交流电阻与直流电阻之比为1.56,在300Hz时比值约为2.6;600Hz时比值约为3.7。频率更高时,此比值随频率的平方根成比例增加。

3、谐波铁损电机中的铁心损耗也由于电源电压中出现谐波而增大;定子电流的各次谐波在气隙间建立了时间谐波磁动势。气隙中任何一点的总磁势是基波和时间谐波磁势的合成。对于一个三相6阶梯电压波形,气隙中的磁密峰值比基波值约大10%,但是由时间谐波磁通引起的铁损的增加是很小的。对于端部漏磁通和斜槽漏磁通产生的杂散损耗,在谐波频率作用下将有所增加,这一点在非正弦供电时必须考虑:端部漏磁效应在定子和转子绕组中都存在,主要是漏磁通进入端板引起的涡流损耗。由于定子磁势和转子磁势间相位差的变化,在斜槽结构中产生斜槽漏磁通,其磁势在端部最大,在定转子铁心及齿中产生损耗。

4、电机效率谐波损耗的大小明显地决定于外加电压的谐波含量。谐波分量大,电机损耗增加,效率降低。但是大多数静止逆变器不产生低于5次的谐波,而高次谐波的幅值较小。这种波形的电压对电机效率降低并不严重。对中等容量的异步电机进行计算和对比试验表明,其满载有效电流比基波值约增加4%。如果忽略集肤效应,则电机的铜损与总有效电流的平方成比例,谐波铜损为基波损耗的8%。考虑到由于集肤效应使转子电阻平均可增大3倍,因而电机的谐波铜损应为基波损耗的24%。如果铜损占电机总损耗的50%,则谐波铜损使整个电机的损耗增加12%。铁损的增加很难计算,因为它受电机结构和所用磁性材料的影响。

如果定子电压波形中的高次谐波成分相对较低,像在6阶梯波中那样,谐波铁损增加不会超过10%。如果铁损和杂散损耗占电机总损耗的40%,则谐波损耗仅占电机总损耗的4%。摩擦损耗和风阻损耗是不受影响的,因而电机的全部损耗增加小于20%。如果电机在50Hz正弦电源时的效率为90%,则由于谐波存在使电机效率只降低1%一2%。如果外加电压波形的谐波成分明显地大于6阶梯波时的谐波成分,则电机的谐波损耗将大大增加,而且可能大于基波损耗。就是在6阶梯波电源时,一个低漏抗的磁阻电机可能吸收一个很大的谐波电流,从而使电机的效率下降5%或更多。在这种情况下,为了满意地运行,就要使用12阶梯波的逆变器,或采用六相的定子绕组。电机的谐波电流和谐波损耗实际上与负载无关,因此时间谐波的损耗大小实际上可以在空载情况下用正弦电源和非正弦电源进行比较确定。以此来确定某种型式或某种结构的电机效率下降的大致范围。

来源:想学习

范文六:变频器功能应用详解

第一节:变频器功能概述

1、变频器功能是指变频器控制电动机运转的能力。 变频器的发展:

a.b.8为为为CPU。 c.通用型变频器:

1.普通功能型U/f 控制变频器。 2.高功能型U/f 控制变频器。 3.矢量控制变频器。

2、如何学习变频器功能及其应用: A. B. C. D.

正确理解各种功能的含义,应用场合及其如何应用。 掌握功能所涉及的端口和接线。 准确设定功能所涉及的功能参数值。 在实践中进一步加深功能及其应用理解。

一、变频器功能端口 3、主回路端口: A.变频器电源输入端。

三相电源:R ,S ,T 国产的日本的常用表示 (L1 L2 L3)欧美的常用表示。 俩相电源:R ,N (L1 N) B.变频器输出端口:接电机U V W 或 ( T1 T2 T3 )。

C.直流电抗器接入端口:接入直流电抗器,无电抗器时将俩端口短接,符号随变频器而异。

D.制动单元或制动电阻接入端口:外接制动单元或外接制动电阻,具体接法见变频器。 4、控制回路端口:

1)数字量输入端口:

A、固定功能端口 B、多功能端口 C、脉冲量输入端口 2)模拟量输入端口————电压、电流 3)通信输入接口 RS485(大部分) 4)多功能输出端口

A、继电器输出端口 B、光电耦合输出端口 C、模拟量输出端口 D、数字量输出端口 数字量输入端口: 1)

固定功能端口:

端口固定功能,常为,“正传”“反转”“停止”“点动”“复位“等。 2)

多功能端口:

端口功能不固定,由端口相对的参数功能设定值决定。 3)

脉冲量输入端口:

可以是固定功能端口,也可以是多功能端口,参数设定决定,专用于输入脉冲信号。 二、变频器功能参数设置: 功能参数格式:

变频器在完成某些功能时,需要设置多个功能参数值,这多个功能参数我们便称做功能相关参数,又叫关联参数。 基本运行功能参数: a、 b、 c、 d、

频率给定信号 运行控制信号 电动机方式控制 频率限制功能

e、 f、 1、

加减速时间 热电子保护 频率给定方式与选择

变频器频率给定方式主要有:面板操作给定、输入数字量端口给定、模拟量信号给定、脉冲信号等。这些给定都有优缺点,必须根据实际情况运行选择,给定方式的选择有信号端口和变频器参数设置完成。 模拟量输入给定:

模拟量输入给定是指通过模拟量端子从外部输入模拟量信号进行给定的方式。并通过调节模拟量的大小来改变变频器的输出频率。

模拟量给定中通常采用电流,或电压信号有0-20ma,4-20ma,0-10v,0- 5v,-10-+10v,-5——+5v。等

模拟量输入给定的电压,电流方式由电流方式由频率设定功能参数选择决定或由模拟量输入通道决定。

一般电流信号比电压信号稳定,抗干扰性好,使用于比较长距离的控制。但是一般的传感器大部分产生的是电压信号,大部分的传感器都是电压信号,使用方便。但是受干扰。

三菱FR-E500的频率给定设定 1、

2、0—5V,0—10V选择

模拟量给定端口

(+5V) 公共端

(DC4—20Ma)

给定方式的比较 1、 2、 3、

面板给定和外部给定,面板给定优于外部给定。 数字量给定与模拟量给定,数字量给定优于模拟量给定。 电压信号与电流信号,电流信号优于电压给定。

模拟量给定滤波时间:

滤波:去掉由于外界干扰对信号所产生的误差的过程。

模拟量滤波的目的:保证变频器获得的电压和电流信号能真实地接近实际值。 滤波时间对控制的影响:

时间大,抗干扰能力强,但相对的相应速度慢。 时间小,响应速度快,但抗干扰能力差。

基本频率和最高频率:

基本频率:变频器最大输出所对应的频率。 a、 b、

基本频率用f基本表示。

在绝大多数情况下,基本频率等于电动机的额定频率。

最高频率:变频器允许输出的最大频率,也是基本频率设定线的最大信号所对应的频率,与电动机为三相异步电动机时,在绝大多数情况下,最高频率等于基本频率,最高频率用fmax 表示。 我国基本频率电频率为50HZ, 上、下限频率

设定变频器运行时的频率输出范围,当频率设定线运行的频率超过上下限时。均按上、下限频率运行。 载波频率的设置

载波频率的设置是宜小不宜大,特别是在环境噪声过大过电磁噪音的情况下。更宜小一些,一般可选3KHZ以下。

对大功率变频器(22KHZ以上)一般不要超过9KHZ。一般在6KHZ左右。 变频器运行控制功能 a. b. c. d. e.

正、反转控制功能 起动、停机与加减速功能 点动运行功能 多端速运行功能 程序运行功能

正反转功能的控制

1、

操作面板控制

通过操作键盘上的运行键(正反转)停止键直接控制变频器的运转,其特点是简单方便,一般在简单机械小功率变频器上应用较多。

2、 a、 b、 c、

输入端口控制

固定的输入端口。通过开关来控制正反转。 多功能输入端口通过参数设置成正反转。 换有就是通过通信来控制正反转。

d、 有的也可以用,模拟量端口来控制,设定一个点,超过这个点为正传,低于这个点就是反转。

二线制和三线制

K1

K2 二线制,是想使电机运转,K1必须闭合 同时,K2闭合为正传,或反转,断开为

反转或真转。换有一种常见的情况,K1合上正转, K1断开停止,K2合上反转,断开停止。

SB2 SB1

K COM

三线制,当电机正转时,K闭合,按下SB1还是正传,按SB2运转停止。SB2相当于是一个复位按钮。反转同理。 电动机起动——工频起动

工频起动又叫全压起动,即直接把电动机接上50HZ工频电源进行启动,其起动特点是:

起动电流大,其定子电流可达4-7倍,当电动机容量较大些,将对电网产生干扰。 起动过程快,在起动过程中,动态转矩大,对生产机械造成很大冲击。影响机械使用寿命。

电动机起动——软起动

软启动是使输入电动机电压从零以预设函数关系无级上升,直到起动结束,给予电动机全程的起动过程。

软起动的特点是:其实际上是一个无级减压起动的过程。因此,其起动电流也是逐渐增加。不会对电网造成冲击,启动过程频率保持不变,再起动开始,起动转矩任然较低,躺着转速的增加,起动转矩也逐渐增加。

一般大一点的7.5KW,11KW 22KW一般哦度带用软起动。但是有了变频器软起动也淘汰了。

电动机起动——变频器起动

通过变频器起动电动机叫变频器起动。

变频器起动特点:起动时频率从0HZ开始按预设的加速时间逐渐上升到50HZ,其输出电压V∕F关系也是从最低电压逐步上升到全压,与软起动相比,不但同样起动电流小起动平稳,而且克服小软起动器起动转矩过小的缺点,变频器具备有软起动功能,是价格昂贵的软起动器。

加速过程状态分析

在加速过程中,变频器的输出频率上升时,其定子旋转磁场同步转速也随之上升,但转子转速因为拖动系统的惯性而跟不上来,产生了转差,转差会使定子的感应电流加大。由延长加速时间可使转差减小,另一方面,加速时间为非生产时间,从提高生产角度出发,加速时间应越短越好。

所以加速过程的处理原则是:在防止加速过程中出现过流跳闸的情况下,尽可能的减少加速时间。

减速过程状态分析

从提高生产角度出发,减速时间应越短越好。

所以减速过程的处理原则是:在防止减速过程中出现直流电压过电压跳闸的情况下,,尽可能的减少减速时间。

加减速时间的设置依据

决定加减速时间的依据 1、

控制系统和生产机械对,加减速时间要求。

2、 拖动系统的惯性

惯性较大的,加减速时间长一些。 惯性较小的,加减速时间短一些。 加减速方式——S型方式

起动慢。后来快,然后停止有慢, 比如:电梯了,传送带,等负载。 加减速方式——半S型方式

起动快,停止慢,或启动慢,停止快,也叫U型方式。比如:风机一类有较大惯性的二次方负载。



范文七:通用变频器的保护功能]@]@]

@当变频器的输入电压低于额定电压的75%~80%时,由于变频器不能为电动机提供足够的电磁转矩,电动机的发热严重,变频器将停止工作。

如果外部干扰使CPU或EEPROM发生非正常运行,变频器也将停止工作。 当变频器控制部分处于运行状态时接通电源,例如电源瞬时断电后复电时,如果变频器不具备重合闸功能,应在变频器中设置防止重合闸功能;如果变频 器提供瞬时断电重合闸功能,那么变频器可以继续运行,但是考虑到断电后控制电路维持供电时间和主电路维持供电时间不一致,主电路复电时控制电路仍在工作, 此时不希望变频器的主电路继续运行,所以变频器仍应停止工作。

当变频器的外部发生故障时,变频器应具备协调处理功能,使变频器停止工作。

有些故障现象是短时出现的,例如由于电源供电质量造成的短时过电压或欠电压等,在电源的电压恢复正常时变频器可以恢复正常运行;有些故障是永久 性的,如功率模块损坏,运行人员需要查出故障元器件并加以更换,变频器才能恢复正常运行状态;有些故障是变频器的参数设定不合理造成的,这时需要根据运行 条件重新设定,例如由于加/减速时间设定不合理可能造成加/减速过程的过电流,适当延长加/减速时间可以避免加/减速过程的过电流故障的发生。检查故障的 原因并排除故障是运行人员的基本技能。

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范文八:变频器应用技能教案

变频器应用的基本知识

教学重点:1、变频器的功能及作用

2、变频器的分类

3、变频器的三种控制方式

教学难点:1、变频器的分类

2、变频器的三种控制方式

教学目的:1、掌握变频器的功能及作用。

2、掌握变频器的调速原理。

3、掌握变频器的速度控制方式。

教学方法:教师讲授、学生练习

教学学时 4-6学时

教学过程

现代工业中应用变频器的主要目的:

一是电机控制采用变频技术后可以节约电能,通过节能可以减少二氧化碳排放量,从而达到环保的目的;二是电机控制采用变频技术后,电机的速度控制变得更加灵活方便,从而使工业自动化对速度控制变得更加容易。

第一节交流异步电动机的转速公式及变频器调速的慨念

N=60f1/p﹡(1-S)=n1(1-S)

由交流异步电动机转速公式可看出,影响转速的因素有电源频率f1,电机极对数p和转差率S。因此,三相异步电动机就有了调压调速(体现在调转差率S),变极调速和变频调速三种方式。

对于变极调速,在拖动电路中的双速电机控制线路中已学习过了,这种方式只能进行成倍数的调速,如电动机由四极变为两极,转速由约1440转/分改变为约2850转/分。

能进行连续调速的方式就只有调压调速、滑差调速和变频调速这三种,这三种调速方式是目前普遍采用的方式。调压调速,电磁滑差调速和变频速方式及比较见图2-1-1.

由比较可见,变频调速具有调速范围广,效率高,还可以进行转矩控制等优点,因此,变频调速是三相异步电动机调速最好的一种方式。

实现变频调速的装置是变频调速器(简称变频器),它是通过将交流电的固定频率改变成可变频率来达到改变电动机转速的目的。变频器就是接在交流电源和电动机之间的能的电器装置。

第二节 变频调速器的分类

变频调速器按变换环节分,可分为交—交变频器和交—直—交变频器。

一 、交——交变频器

交—交变频器是把频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源。

其主要优点是没有中间环节,故变换效率高。但其连续可调的频率范围窄,一般为额定频率的1/2以下(0—Kf的方法,来抵偿比值△Ux在Ux的增大,最终使电动机的临界转矩得到补偿。这种方法称为转矩补偿,因

为是通过提高V/F比(即Ku>kf)而得到的,故又称V/F控制或电压补偿。

二 转差频率控制的基本慨念

转差频率控制是一种解决异步电动机电磁转矩控制问题的方法之一,采用这种控制方案的调速系统,可以获得与直流恒磁通调速系统相类似性能。

由异步电动机电的转矩关系式M∝Ф*△ω可看出,如果维持气隙磁通Ф不变,则异步电动机电的转矩近似和转差角频率△ω(或转差频率f2)成正比。因此只有 在恒磁通的条件下,控制△ω(或f2),也就达到了控制转矩的目的。这就是转差频率控制的基本思想。

三、失量控制的基本念

对于直流电动机,当励磁电流Ia不变时,即其磁通Ф不变,电磁转矩与电枢电流成正比,也就是说控制Ia就可以控制电磁转矩T。因此在直流电动机中获得良好的动态特性是很容易实现的。

直流电动机的磁通Ф和电枢电流Ia可以独立进行控制,是一种典型的解藕控制,异步电动机的失量控制就是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解藕开来,分别加以控制,这种解藕实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,对磁场分量和转矩分量分别进行控制,使交流电动机得到与直流电动机一样优良的动态调速性能。

四、V/F控制、转差频率控制和失量控制的异同

1、V/F控制、转差频率控制和失量控制的相同之处是它们最终控制

电动机的电磁转矩,即他们的控制目的是相同的。

2、V/F控制、转差频率控制和失量控制的不同之处是它们完成控制的手段和方法不同。

V/F控制是直接控制Ku和Kf的比率,来达到控制电动机的转矩的目的。

转差频率控制是基本保持电机气隙磁通的恒定,直接控制转差频率△ω来达到控制电机的转矩的目的。

失量控制则是将电机电流的磁场分量和转矩分量进行失量分解,再分别加以控制来达到控制电机的转矩的目的。

思考题

1、三相异步电动机有那几种调速方式?能进行连续调速的方式有那几种?

2、变频调速的特点是什么?变频器按变换环节可分为那两类?

3、交——直——交变频器主要由哪几部分构成?其各部分的功能作用是什么?

4、IGBT的工作特点是什么?

5、变频器有那几种控制方式?几种控制方式有什么异同点? 教学总结

变频器基础知识的学习,是学生对变频器的功能、原理及控制方式有一个清晰的认识,便于后面实训操作的进行,在变频器基础知识的教学中,应抓住重点,避开难点,结合实践知识进行讲解。 11

范文九:变频器的作用及功能]@]@]

@从理论上讲,变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中,电动机在启动时,电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的 电量。系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常 有必要的。

变频器的作用

1、变频节能

变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷 下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开 度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满 足要求。

2、功率因数补偿节能

无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

3、软启动节能

电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极 为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设 备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

变频器的功能

变频器可实现电机软启动、补偿功率因素、通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的,而且能给设备提供过流、过压、过载等保护功能。

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范文十:利用ABB变频器实现节能

由电机驱动的工业流程消耗大量电力,即便是微小的改进也能够带来巨大的收益。ABB已经安装的低压变频器通过控制电机耗电,每年可以减少1.8亿吨二氧化碳排放。

ABB拥有广泛的增效节能产品系列,其中包括先进的过程控制系统、自动化产品和电气设备,但是节能成果最显著的应该是可以提高电机效率的变频器。

电机无处不在,它们所驱动设备的能耗占全球总用电量的1/4。电机加装可调速变频器后,耗电量通常可以下降30%,从而大幅降低成本并减少温室气体排放量。无论在民用、商业还是工业领域,ABB变频器都在帮助用户“用得更少,做得更多”。

2009年,ABB已经安装的低压变频器所节约的电力足以满足5400万个欧洲家庭的全年需求。

例如在瑞典,热电厂运营商M?larenergi AB在接受ABB节能审计评估后,决定安装可调速变频器来控制工厂内众多电机的运行。

ABB提供了8台中压变频器,其中部分用来替代原有的电阻调速电机控制系统。这项改良消除了电阻发热造成的巨大电能损失,使工厂每年能够多输出3500万千瓦时电力,这相当于产能提升了5%。

更出色的控制

许多工厂中,无论是否必要,众多驱动水泵和风机的电机一直都在全速运转。这些设备由节流控制——这就像刹车的时候仍然加满油门,既损耗设备又浪费了大量能源。除此以外,电阻和扣环电机也可以用来控制流程速度,但是这种做法同样浪费能源。

可调速变频器为电机控制提供了高效节能的新方法。变频器让电机能够根据实际需求使用电力,可以减少能源浪费和设备损耗。此外,变频器还能够通过提高过程质量而节约原材料。

M?larenergi热电厂电力和区域供热方案中的ACS 1000变频器、电机和水泵

除了节约用电,这套设备还减少了M?larenergi热电厂的二氧化碳排放量,同时提高了区域供热网络的可靠性。而对M?larenergi热电厂运营商来说,最好的消息是,这笔投资的回报周期只有短短12个月。

据估计,2009年ABB已经安装的低压变频器节约了2200亿千瓦时电力,足以满足5400万个欧洲家庭的全年需求;同时还减少了1.8亿吨二氧化碳的排放量,相当于让欧洲4500多万辆汽车停驶一年之久。

人类社会正面临减少环境影响同时满足不断增长的电力需求这一双重挑战,ABB变频器将为此做出长期积极的贡献。