變頻調(diào)速能夠應(yīng)用在大部分的電機(jī)拖動場合,由于它能提供精確的速度控制,因此可以方便地控制機(jī)械傳動的上升、下降和變速運(yùn)行。變頻應(yīng)用可以大大地提 高工藝的高效性(變速不依賴于機(jī)械部分),同時可以比原來的定速運(yùn)行電機(jī)更加節(jié)能。下面例舉使用變頻調(diào)速的十個理由,來說明變頻器應(yīng)用日趨普及的基本認(rèn)識:
一、控制電機(jī)的啟動電流
當(dāng) 電機(jī)通過工頻直接啟動時,它將會產(chǎn)生7至8倍的電機(jī)額定電流,這個電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量,從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在 零速零電壓啟動(也可適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立,變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動 電流,提高繞組承受力,用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低、電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。
二、降低電力線路電壓波動
在 電機(jī)工頻啟動時,電流劇增的同時,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。而采用變頻調(diào)速后,由于能在零頻零壓時逐步啟動,則能最大程度上消除電 壓下降。
三、啟動時需要的功率更低
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。如果采用變頻器進(jìn)行電機(jī)起停, 就不會產(chǎn)生類似的問題。
四、可控的加速功能
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)。而通過工頻啟動時對電機(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。另外,變頻啟動還能應(yīng)用在類似灌裝線上,以防止瓶子倒 翻或損壞。
五、可調(diào)的運(yùn)行速度
運(yùn)用變頻調(diào)速能優(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或其他控制器來實現(xiàn)速度變化。
六、可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限
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。在工頻狀態(tài)下,電機(jī)只能通過檢測電流值或熱保護(hù)來進(jìn)行控制,而無法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來動作。
七、受控的停止方式
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,從而使整個系統(tǒng)更加可靠,壽命也會相應(yīng)增加。
八、節(jié)能
離心風(fēng)機(jī)或水泵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就更快。
九、可逆運(yùn)行控制
在變頻器控制中,要實現(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。
十、減少機(jī)械傳動部件
由于目前矢量控制變頻器加上同步電機(jī)就能實現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出,從而節(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)。從而就能降低成本和空間,提高穩(wěn)定性。
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