变频器的选型关键

2017-10-28 08:41分类：电子元器件阅读：

1.前语
由于电力电子技能的不断打开和前进，伴跟着新的操控理论的提出与完善，使沟通调速传动，尤其是功用优良的变频调速传动得到飞速的打开。这些年，变频器的报价不断下降，而其运用功用却不断进步和扩展，它如今现已广泛运用于从一些数百瓦级的家用器械直到一些数千千瓦级的大型工业传动设备的驱动。沟通变频调速已从开始的只能用于风机、水泵的调速过渡到运用于各类请求高精度、快呼应的高功用调速方针的工业现场。变频器的许多推行运用，在节能、省力化、主动化及进步出产率、进步质量、削减修补和进步舒服性等多方面都取得了令世人瞩意图运用作用。可是，变频器究竟是近二十年来新呈现的一种蕴涵多种高新技能的电力电子商品，要想让它体现极好的运用作用，就有必要对它的选型和配备做深化的研讨。
2.变频器的选型
变频器的精确选用对于机械设备电控体系的正常工作是至关首要的。挑选变频器，首要要依照机械设备的类型、负载转矩特性、调速规划、静态速度精度、起动转矩和运用环境的请求，然后决议选用何种操控办法和防护构造的变频器最适宜。所谓适宜是在满意机械设备的实践技能出产请求和运用场合的条件下，完结变频器运用的最好性价比。
2.1 机械设备的负载转矩特性
咱们在实践中常将出产机械依据负载转矩特性的不相同，分为三大类型：恒转矩负载、恒功率负载和流体类负载。
2.1.1恒转矩负载
在这类负载中，负载转矩TL与转速n无关，任何转速下TL总坚持稳定或底子稳定，负载功率则跟着负载速度的增高而线形添加。传送带、拌和机、挤压机和机械设备的进给组织等抵触类负载以及起重机、进步机、电梯等重力负载，都归于恒转矩负载。
变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速时的输出转矩要满意大，而且要有满意的过载才干。假如需要在低速下长时稳速工作，应当思考规范笼型异步电动机的散热才干，防止电动机温升过高。
2.1.2恒功率负载
这类负载的特色是需要转矩TL与转速n大体成反比，但其乘积即功率却近似坚持不变。金属切削机床的主轴和轧机、造纸机、薄膜出产线中的卷取机、开卷机等，都归于恒功率负载。
负载的恒功率性质应当是就必定的速度改变规划而言的。当速度很低时，受机械强度的约束，TL不或许无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动计划的挑选有很大的影响。电动机在恒磁通调速时，最大答应输出转矩不变，归于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大答应输出转矩与速度成反比，归于恒功率调速。假如电动机的恒转矩和恒功率调速的规划与负载的恒转矩和恒功率规划相一致时，即所谓“匹配”的状况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。

2.1.3流体类负载
这类负载的转矩与转速的二次方成正比，功率与转速的三次方成正比。各种风机、水泵和油泵，都归于典型的流体类负载。
流体类负载经过变频器调速来调理风量、流量，能够大幅度节省电能。由于流体类负载在高速时的需要功率增加过快，与负载转速的三次方成正比，所以不该使这类负载超工频工作。
2.2 依据负载特性挑选恰当操控办法的变频器
如今商场上出售的变频器品种繁复，功用也日益强壮，变频器的功用也越来越变成调速功用好坏的决议要素，除了变频器自身制作技能的“先天”条件外，对变频器选用啥样的操控办法也是十分首要的。下表总述了这些年各种变频器操控办法的功用特色。
综上所述，异步电动机变频操控选用不相同的操控办法，就能够得到不相同功用特色的调速特性。
2.3 依据设备环境挑选变频器的防护构造
变频器的防护构造要与其设备环境相适应，这就要思考环境温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等要素，这与变频器能否长时间、安全、牢靠工作联系严峻。大多数变频器厂商可供应以下几种常用的防护构造供用户选用：
（1）敞开型IP00，它从正面维护人体不能触摸到变频器内部的带电有些，适用于设备在电控柜内或电气室内的屏、盘、架上，尤其是多台变频器会集运用较好，但它对设备环境请求较高。
（2）关闭型IP20、IP21，这种防护构造的变频器附近都有外罩，可在修建物内的墙上壁挂式设备，它适用于大多数的室内设备环境。
（3）密封型IP40、IP42，它适用于工业现场环境条件较差的场合。
（4）密闭型IP54、IP55，它具有防尘、防水的防护构造，适用于工业现场环境条件差，有水淋、粉尘及必定腐蚀性气体的场合。
对于变频器容量的核算，可参看参看文献1，限于篇幅，此不赘述。
3. 变频器的外围配备关键
3.1 把变频器衔接在大容量电源变压器（500KVA以上）电网中，或许在同一电源变压器上衔接有晶闸管变流器而未运用换流电抗器，或许同一电网上有功率改进用切换电容器组时，应配备AC电抗器或DC电抗器，它们也有改进变频器电源侧功率因数和下降输入高次谐波电流的作用。
3.2变频器与供电电源之间应装设带有短路及过载维护的低压断路器、沟通触摸器，防止变频器发作毛病时事端扩展。电控体系的急停操控应使变频器电源侧的沟通触摸器开断，彻底堵截变频器的电源供应，确保设备及人身安全。
3.3变频器输入端R、S、T与输出端U、V、W不能接错。变频器的输入端R、S、T是与三相整流桥输入端相衔接，而输出端U、V、W是与三相异步电动机相衔接的晶体管逆变电路。若两者接错，轻则不能完结变频调速，电机也不会工作，重则焚毁变频器。
3.4在起动、中止频频的场合，不要用主电路电源的通、断来操控变频器的起动、中止，应运用变频器操控面板上的RUN/STOP键或SF/SR操控端子。由于变频器发动时，首要要给直流回路的大容量电解电容充电，假如频频发动变频器必然构成电容充电用限流电阻发热严峻，一同也缩短了大容量电解电容的运用寿命。
3.5变频器的端子“N”为中心直流回路的低电平端，禁止与三相四线制供电线路中的零线或大地相接,否则会构成三相整流桥因电源短路而损坏变频器。
3.6变频器的输出侧通常不能设备电磁触摸器，若有必要设备，则必定要留意满意以下条件：变频器若正在工作中，禁止切换输出侧的电磁触摸器；要切换触摸器有必要比及变频器中止输出后才干够。由于，假如在变频器正常输出时切换输出侧的触摸器，将会在触摸器触点断开的刹那间发作很高的过电压而很简略损坏变频器中的电力电子器材。因而，要切换变频器输出侧的触摸器，必定要比及所操控的电动机彻底中止今后。