




保障变频器正常运行的四项常识
一物理环境事项
1、工作温度。作为大功率电子元件的变频器,容易受到运行温度的影响。产品一般要求在0 ~ 55℃之间,但为了保证工作安全可靠,应考虑留有使用空间,尽量控制在40℃以下。
2、环境温度。当温度过高,温度变化较大时,转炉内部容易发生冷凝现象,其绝缘性能会大大降低,甚至可能导致短路事故。
3、腐蚀性气体。如果变频器工作现场可能存在腐蚀性气体浓度较大的问题,就会出现腐蚀元件的导线、侵蚀电路板,还会加速老化塑料器件,降低绝缘性能等问题。
4、振动和冲击。当受到机械振动和冲击时装有变频器的控制柜,有可能会出现电气接触不良的故障。
二电气环境事项
1、防止电磁干扰。在变频器运行过程中,由于整流和变频,在其周围会产生大量干扰电磁波。这些高频电磁波对附近的仪器有一定的干扰。为了屏蔽变频器对仪表的干扰,机柜内的仪表和电子系统应使用金属外壳来防止干扰。所有部件都应可靠接地。此外,电气元件、仪表和仪表之间的连接应选用屏蔽控制电缆,屏蔽层应接地。
2、防止输入过压。通常在变频器的电源输入端提供过压保护,但是如果输入端的高电压施加时间过长,变频器的输入端就会损坏。因此,在实际应用中,有必要验证逆变器的输入电压、单相或三相电压以及逆变器使用的额定电压。
三防雷事项
在变频器安装中,通常会设置雷电吸收网络来防止瞬时雷电***和损坏变频器。然而,在实际工作中,特别是当电力线路架空引入时,单纯的变频器吸收网络不能满足要求。在闪电活跃的地区,这个问题尤为重要。
四接地问题事项
变频器正确接地是提高控制系统灵敏度和***噪声的重要手段。变频器接地端子E(G)的接地电阻越小越好。接地导体的截面积应不小于2mm2,长度应控制在20m以内。变频器的接地必须与电力设备的接地点分开,不能共用。
变频器及其控制
交流变频器是微计算机及现代电力电子技术高度发展的结果。微计算机是变频器的核心,电力电子器件构成了变频器的主电路。大家都知道,从发电厂送出的交流电的频率是恒定不变的,在我国是50周每秒。交流电动机的同步转速
n1=60f1/p
式中: n1为同步转速,单位为/min ; f1为定子频率,单位为Hz ; p为电机的磁极对数。
异步电动机转速
式中, s为转差率, s= (n1-n)/n1 ,一般小于3% ,均与送入电机的电流频率,成正比例或接近于正比例。因此,改变频率可以方便地改变电机的运行速度,也即变频对于交流电机的调速是十分合适的。
变频器的工作原理与变频器的工作方式有关。通用变频器按工作方式分类如下:
(1) U/f控制。U/f控制即电压与频率成比例变化控制,又称恒压频比控制。由于通用变频器的负载主要是电动机,出于电机磁场恒定的考虑,在变频的同时都要伴随着电压的调节。U/f控制忽略了电机漏阻抗的作用,在低频段的工作特性不理想。因此实际变频器中常采用E/(恒电动势频比)控制。采用U/f控制方 式的变频器通常被称为普通功能变频器。
(2)转差频率控制。转差频率控制是在E/f控制基础上增加转差控制的一种控制方式。从电机的转速角度看,这是一种以电机的实际运行速度加上该速度下电机的转差频率确定变频器的输出频率的控制方式。更重要的是在E/f常数条件下,通过对转差频率的控制,可以实现对电机转矩的控制。采用转差频率控制的变频器通常属于多功能型变频器。
(3)矢量控制。矢量控制是受调速性能优良的直流电机磁场电流及转矩电流可分别控制的启发而设计的一种控制方式。矢量控制将交流电机的定子电流采用矢量分解的方法,计算出定子电流的磁场分量及转矩分量并分别控制,从而大大提高了变频器对电机转速及力矩控制的精度与性能。采用矢量控制的变频器通常称为高功能变频器。
谈谈变频器与电机的匹配关系
我们可以将生产机械分为恒功率负载、恒转矩负载和风机、水泵负载等三种类型,不同的负载类型对变频器的要求不尽相同,我们应按照具体情况合理匹配。
恒功率负载
机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,属于恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的制约,在低速下将变化为恒转矩负载。电动机在恒磁通调整速度时,为恒转矩调速;而在弱磁调速时为恒功率调速。
风机、泵类负载
风机、水泵、油泵等设备随叶轮的转动,随着转速的减小,转矩按转速的平方减小,负载所需的功率与速度的3次方成正比相关性。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅节电。由于高速时所需功率随转速增长过快,因而不应使风机、泵类负载超工频运行。
恒转矩负载
任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑电机的散热性能,避免电机因温升过高而烧毁。