河南上若電氣有限公司
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英威騰變頻器維修公司淺談變頻器在調(diào)速系統(tǒng)中的地位。在很長一段時(shí)間內(nèi),電力拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中,基本上采用直流電動(dòng)機(jī)。而交流電動(dòng)機(jī)只能應(yīng)用在不變速拖動(dòng)系統(tǒng)小,或者對(duì)調(diào)速要求不高的場合。原因很簡單,就是由于技術(shù)問題.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能差.無法滿足要求較高的調(diào)速系統(tǒng)的需要。
隨著控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,近年來,變頻器技術(shù)發(fā)展迅猛,高性能的變頻器骯運(yùn)而生c交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)個(gè)僅在性能指標(biāo)上,己超過了傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng),在諸多方面,都優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。因此,在各領(lǐng)域中.得到TJ‘泛的使用。
利用坐頻器,對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行潤速控制的交流拖動(dòng)系統(tǒng),存許多優(yōu)點(diǎn)。諸如容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制,可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)調(diào)速控制;容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換??梢赃B續(xù)高頻度地起停運(yùn)行;可以適應(yīng)各種環(huán)境下工作,可以用一臺(tái)變頻器對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,電源功率囚數(shù)人,可以組成高性能的控制系統(tǒng)等等。以往,風(fēng)機(jī)、水泵采用恒速交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),通過調(diào)節(jié)擋板或閥門開度大小來調(diào)節(jié)風(fēng)員和流量。這勢必造成電能的浪費(fèi)。若利用變頻器調(diào)速技術(shù),以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方式取代調(diào)節(jié)擋板和閥門,則可以達(dá)到節(jié)能的目的。因?yàn)檫@類負(fù)載的輸入功率和轉(zhuǎn)速的三次方成正比.利用調(diào)速使流量減少,則異步電動(dòng)機(jī)的輸入屯功率按立方規(guī)則尸降.從而使耗電旦大大降低,節(jié)能效果十分組著,達(dá)到20%以上。
在采用了變頻器的交流抱動(dòng)系統(tǒng)中,異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制,是通過改變變頻器的輸出頻率實(shí)現(xiàn)的。因此,可以通過控制變頻器的輸出頻率,使電動(dòng)機(jī)工作在較寬廣的調(diào)速范圍內(nèi):并可以達(dá)到提高運(yùn)行效率的目的。
電網(wǎng)電源運(yùn)行下的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換時(shí),如果在電動(dòng)機(jī)尚未停止時(shí),電源相序進(jìn)行切換,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生大于起動(dòng)電流的電流,有燒毀電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)。所以通常必須等電動(dòng)機(jī)完全停止后,才能進(jìn)行換相操作。而采用變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)中,可根據(jù)需要隨時(shí)向變頻器發(fā)出瓦反轉(zhuǎn)切換控制信號(hào)。變頻器將政變輸出頻率,使電動(dòng)機(jī)按預(yù)選設(shè)定的斜坡函數(shù)規(guī)律進(jìn)行減速。并在電動(dòng)機(jī)減速至極低范圍后,變頻器進(jìn)行換相輸出。相序切換后,變頻器的輸出頻率又按照斜坡函數(shù)規(guī)律進(jìn)行加速,從而達(dá)到限制加速度的目的。這樣,電動(dòng)機(jī)在整個(gè)換相、正反轉(zhuǎn)切換過程中的電流可以很小,避免了沖擊大電流和大的機(jī)械沖擊。
傳統(tǒng)的控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的諸多方法,既復(fù)雜效果又不理想。利用變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng),可以方便地對(duì)變頻器進(jìn)行加減時(shí)間的設(shè)定,從而解決了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流較大,對(duì)電網(wǎng)沖擊的問題和電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)發(fā)熱的問題。利用變頻器的調(diào)速控制系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)可以進(jìn)行較高頻度的起停運(yùn)行,而且,電動(dòng)機(jī)功耗和發(fā)熱較小,對(duì)電網(wǎng)沖擊較小。在變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)中,當(dāng)變頻器的輸出頻率,降至低于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的頻率時(shí),負(fù)載的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換為電能,并被回饋到變頻器,而變頻器則可以利用自己的制動(dòng)回路,將這部分能量以熱能消耗或凹饋給供電電網(wǎng),并形成電氣制動(dòng)。此外,還有些變頻器具省直流制動(dòng)的功能。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí),變頻器可以提供直流電源加到電動(dòng)機(jī)上.進(jìn)行互流制動(dòng)。
由于變頻器就是一個(gè)可以進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓的交流電源。可以用一臺(tái)變頻器同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī),從而節(jié)約了設(shè)備的投資。而這對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)來說,是很難做到的變頻器是通過交流一直流一交流的電源變換后,驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的。所以,利用變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率因素較高,而不受電動(dòng)機(jī)功率因素的影響。
對(duì)于盲流電動(dòng)機(jī)來說,出于受電刷和反相環(huán)等因索的制約,無法進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)。而異步電動(dòng)機(jī)不存在上述的制約c理論上講,異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是正比于電源的頻率*只要有高頻電源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行?
日前的高頻變頻器的輸出頻率已經(jīng)可以達(dá)到3咖1h,對(duì)二極異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可高達(dá)1刪mym噸而且,隨著變頻器技術(shù)的不斷發(fā)展,高頻變頻器的輸出頻率也在不斷地提高。高速驅(qū)動(dòng)也是變頻器調(diào)速控制的一個(gè)很重要的優(yōu)勢。
隨著控制理淪、交流調(diào)速理論的發(fā)展,隨著變頻器技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,高性能的各種變頻器,使變頻器調(diào)速系統(tǒng)已大大地超過了直流調(diào)速系統(tǒng),以及直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)。變頻器調(diào)速系統(tǒng)將在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中占統(tǒng)治地位,將J—泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域之中。