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使用變頻調(diào)速方案的原因介紹

信息來源:      發(fā)布時(shí)間:2015-06-19 09:08:54      點(diǎn)擊次數(shù):0

  變頻調(diào)速系統(tǒng)在當(dāng)前工業(yè)應(yīng)用越來越普遍,變頻方案可提供精確的速度控制,實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,因此可以方便地控制機(jī)械傳動的上升、下降、橫移等運(yùn)行動作,還可提高工藝的高效性(變速不依賴于機(jī)械部分),同時(shí)比傳統(tǒng)的電機(jī)定速運(yùn)行更節(jié)能。以下例舉生產(chǎn)活動中使用變頻調(diào)速的原因介紹。

  (1) 控制電機(jī)的啟動電流,實(shí)現(xiàn)軟啟動

  當(dāng)電機(jī)通過工頻直接啟動時(shí),啟動電流為電機(jī)額定電流的4至7倍。過大的電流增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量,從而減少電機(jī)的壽命。使用變頻調(diào)速技術(shù),變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負(fù)載,使用變頻調(diào)速能充分降低啟動電流,提高繞組承受力,同時(shí)可減少機(jī)械設(shè)備的沖擊,降低故障率,減少設(shè)備維護(hù)成本。

  (2) 啟動時(shí)需要的功率更低,減小電網(wǎng)容量要求

  電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率。在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了最高極限,其直接工頻啟動電機(jī)所產(chǎn)生的電涌就會對同網(wǎng)上的其他用戶產(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, 就可以改善此類問題。

  (3) 降低電網(wǎng)電壓波動,減少電網(wǎng)污染

  在電機(jī)工頻啟動時(shí),電流劇增的同時(shí),電壓也會大幅度波動,電壓下降的幅度將取決于啟動電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會導(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)、傳感器、接近開關(guān)和接觸器等均會動作出錯(cuò)。而采用變頻驅(qū)動方案后,由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動,則能最大程度上消除電網(wǎng)電壓波動。

  (4) 可控的加速功能,改善設(shè)備工況

  變頻調(diào)速能在零速啟動并按照用戶的需要進(jìn)行均勻地加速,而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動加速)。若通過工頻啟動時(shí)對電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會產(chǎn)生劇烈的振動,這種振動將進(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。

  (5) 可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限,提供設(shè)備保護(hù)

  通過變頻調(diào)速后,能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞,從而保證工藝過程的連續(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。若在工頻狀態(tài)下,電機(jī)只能通過檢測電流值或熱保護(hù)器件來進(jìn)行控制,無法像變頻控制一樣可設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值。

  (6) 可調(diào)的運(yùn)行速度,提高產(chǎn)品質(zhì)量

  變頻調(diào)速方案可優(yōu)化工藝過程,并能根據(jù)工藝過程迅速改變,還能通過遠(yuǎn)控PLC或其他控制器來實(shí)現(xiàn)速度智能控制,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的加工效果。

  (7) 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方向可逆,輕松實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行

  在變頻器控制中,要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無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。

  (8) 減少機(jī)械傳動部件,優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  由于目前矢量控制變頻器驅(qū)動電機(jī)可實(shí)現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出, 從而可節(jié)省齒輪箱等機(jī)械傳動部件, 最終構(gòu)成直接變頻傳動系統(tǒng)。

  (9) 受控的停止方式,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制

  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、自由停車、減速停車+直流制動),同樣它能減少對機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊,從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠,壽命也會相應(yīng)增加。

  (10) 降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行

  離心風(fēng)機(jī)或水泵等二次方率負(fù)載采用變頻器后都能大幅度地降低能耗,這在十幾年的工程經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)得到體現(xiàn)。由于最終的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比,所以采用變頻后投資回報(bào)就更快。

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