變頻器對電機的匹配與影響

目前,通過變頻器驅動電機已成為不可逆轉的趨勢。在實際使用過程中,由於逆變器與電機的匹配關係不合理,往往會導致一些問題。選擇變頻器時,應充分了解變頻器驅動設備的負載特性。

變頻器對電機的匹配與影響

變頻器

變頻控制器對電動機的影響

電動機對頻繁起動和制動的適應性:

由於採用逆變器供電,電動機可以以非常低的頻率和電壓以無衝擊電流方式起動,並可以採用逆變器提供的各種制動方式進行快速制動,為頻繁起動和制動創造了條件。因此,電機的機械系統和電磁系統都受到循環交變力的作用,帶來機械結構和絕緣結構的疲勞和加速老化問題。

變頻控制器將產生高奇數諧波:

為了減少諧波的影響,將增加電抗器和吸收電容。也可以在轉換器的輸出端添加一個濾波器。

生產機械可分為恆功率負載、恆轉矩負載、風機負載和水泵負載三種。不同的負載類型對變頻器有不同的要求。我們應該根據具體情況合理搭配。

變頻器對電機的匹配與影響

恆功率負載

造紙機、軋機、生產線中的機床主軸扭矩與轉速大致成反比,屬於恆功率負載。負載的恆功率特性應在一定的轉速變化範圍內。當轉速很低時,受機械強度的限制,在低速時會變成恆定的轉矩負載。當電機轉速由恆磁通調節時,由恆轉矩調節;當轉速由弱磁通調節時,由恆功率調節。

風機、泵負荷

風機、水泵、油泵等設備隨葉輪的轉動,隨著轉速的減小,轉矩按轉速的平方減小,負載所需的功率與速度的3次方成正比相關性。當所需風機風量、水泵流量減小時,利用變頻控制器通過調速的方式來調節風機風量、水泵流量,可以大幅節約電力能源。由於高速時所需功率隨轉速增長過快,因而不應使風機、泵組負荷超工頻運行。

恆轉矩負載

在任何速度下,TL始終保持不變或基本不變。變頻器驅動恆轉矩負載時,低速時的轉矩應足夠大,並具有足夠的過載能力。如果電機低速穩定運行時,應考慮電動機的散熱性能,避免電動機因溫升過高而燒燬。

變頻器對電機的匹配與影響

變頻控制器選型應注意的問題

1.變頻驅動時,電機電流增加10-15%,溫升增加20-25%左右。

2.使用變頻控制器控制高速電機時,會產生更多的高次諧波。這些高次諧波會增加轉換器的輸出電流。因此,在選擇變頻器時,應比普通電機大一個檔位。

3.與普通鼠籠式電動機相比,繞線式電動機容易發生過電流跳閘,應選用容量略大於正常容量的逆變器。

4.用變頻控制器驅動齒輪減速電機時,其使用範圍受齒輪轉動部分潤滑方式的限制。當超過額定轉速時,可能會出現機油耗盡的風險。

5.電動機的電流值作為選擇變頻控制器的依據,電動機的額定功率僅供參考。

6.變頻控制器輸出含有豐富的高次諧波,會降低電機的功率因數和效率性能。

7.變頻控制器長電纜運行時,應考慮電纜對性能的影響,必要時應選用專用電纜。為了彌補這個問題,變頻器應該擴大一個或兩個檔位的選擇。

8.在高溫、頻繁開關、高空等特殊場合,變頻器容量會下降。建議根據第一檔放大選擇變頻控制器。

9.與工頻電源相比,變頻控制器驅動同步電機時,輸出容量降低10-20%。

10.對於壓縮機、振動器等轉矩波動較大的負載和油壓泵的峰值負載,要充分了解工頻運行情況,選擇較大的變頻控制器。


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