變頻電源的選擇需要考慮的因素及要點(diǎn)

 

    前言

    變頻電源的選擇（變頻電源的種類(lèi)）正確選用對于機械設備電控系統的正常運行是至關(guān)重要的。在選擇變頻電源（變頻電源知識）時(shí)，我們所要考慮的因素及要點(diǎn)也是多方面的。那么，在變頻電源的選擇過(guò)程中，我們都要考慮那些方面呢?很多人或許對此并不了解。鑒于此，濟南能華通過(guò)搜集整理資料，對有關(guān)選擇變頻電源的考慮因素及選擇要點(diǎn)作了詳細的歸納總結。

    變頻電源的選擇原則（變頻電源的選購）

    首先要按照機械設備的類(lèi)型、負載轉矩特性、調速范圍、靜態(tài)速度精度、起動(dòng)轉矩和使用環(huán)境的要求，然后決定選用何種控制方式和防護結構的變頻電源最合適。所謂合用是在滿(mǎn)足機械設備的實(shí)際工藝生產(chǎn)要求和使用場(chǎng)合的前提下，實(shí)現變頻電源應用的最佳性?xún)r(jià)比。

    變頻電源的選擇需要考慮的因素

    在采用變頻電源的選擇調速時(shí),需從工藝要求,節約效益,投資回收期等各方面考慮.如果僅從工藝要求,節約效益考慮,下面幾種情況選用變頻調速較有利:

    ○根據工藝要求,生產(chǎn)線(xiàn)或單臺設備需要按程序或按要求調整電機速度的.如:包裝機傳送系統,根據不同品種的產(chǎn)品,需要改變系統傳送速度,使用變頻調速可使調速控制系統機構簡(jiǎn)單,控制準確,并易于實(shí)現程序控制.

    ○用變頻調速代替機械變速.如:機床,不僅可以省去復雜的齒輪變速箱,還能提高競速,滿(mǎn)足程序控制要求.

    ○用變頻調速代替用閘門(mén)或擋板調整流量適于風(fēng)機,水泵,壓縮機等.例如:鍋爐上水泵,鼓風(fēng)機,引風(fēng)機實(shí)行了變頻調速控制,不僅省去了伺服放大器,電動(dòng)操作器,電動(dòng)執行器和給水閥門(mén)(或擋風(fēng)板),而且使得整個(gè)鍋爐鍋爐控制系統得到了快速的動(dòng)態(tài)響應,高的控制精度和穩定性.

    變頻電源的選擇要點(diǎn)

    第一點(diǎn).根據負載特性選取適當控制方式的變頻電源

    現在市場(chǎng)上出售的變頻電源種類(lèi)繁多，功能也日益強大，變頻電源的性能也越來(lái)越成為調速性能優(yōu)劣的決定因素，除了變頻電源本身制造工藝的“先天”條件外，對變頻電源采用什么樣的控制方式也是非常重要的。下表綜述了近年來(lái)各種變頻電源控制方式的性能特點(diǎn)。

    綜上所述，異步電動(dòng)機變頻控制選用不同的控制方法，就可以得到不同性能特點(diǎn)的調速特性。

    第二點(diǎn).根據安裝環(huán)境選取變頻電源的防護結構

    變頻電源的防護結構要與其安裝環(huán)境相適應，這就要考慮環(huán)境溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素，這與變頻電源能否長(cháng)期、安全、可靠運行關(guān)系重大。

大多數變頻電源廠(chǎng)商可提供以下幾種常用的防護結構供用戶(hù)選用：

    (1)開(kāi)放型IP00，它從正面保護人體不能觸摸到變頻電源內部的帶電部分，適用于安裝在電控柜內或電氣室內的屏、盤(pán)、架上，尤其是多臺變頻電源集中使用較好，但它對安裝環(huán)境要求較高。

    (2)封閉型IP20、IP21，這種防護結構的變頻電源四周都有外罩，可在建筑物內的墻上壁掛式安裝，它適用于大多數的室內安裝環(huán)境。

    (3)密封型IP40、IP42，它適用于工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境條件較差的場(chǎng)合。

    (4)密閉型IP54、IP55，它具有防塵、防水的防護結構，適用于工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境條件差，有水淋、粉塵及一定腐蝕性氣體的場(chǎng)合。

    第三點(diǎn).機械設備的負載轉矩特性

    人們在實(shí)踐中常將生產(chǎn)機械根據負載轉矩特性的不同，分為三大類(lèi)型：恒轉矩負載、恒功率負載和流體類(lèi)負載。

    1 恒轉矩負載

    在這類(lèi)負載中，負載轉矩TL與轉速n無(wú)關(guān)，任何轉速下TL總保持恒定或基本恒定，負載功率則隨著(zhù)負載速度的增高而線(xiàn)形增加。傳送帶、攪拌機、擠壓機和機械設備的進(jìn)給機構等摩擦類(lèi)負載以及起重機、提升機、電梯等重力負載，都屬于恒轉矩負載。

    變頻電源拖動(dòng)恒轉矩性質(zhì)的負載時(shí)，低速時(shí)的輸出轉矩要足夠大，并且要有足夠的過(guò)載能力。如果需要在低速下長(cháng)時(shí)穩速運行，應該考慮標準籠型異步電動(dòng)機的散熱能力，避免電動(dòng)機溫升過(guò)高。

    2 恒功率負載

    這類(lèi)負載的特點(diǎn)是需求轉矩TL與轉速n大體成反比，但其乘積即功率卻近似保持不變。金屬切削機床的主軸和軋機、造紙機、薄膜生產(chǎn)線(xiàn)中的卷取機、開(kāi)卷機等，都屬于恒功率負載。

    負載的恒功率性質(zhì)應該是就一定的速度變化范圍而言的。當速度很低時(shí)，受機械強度的限制，TL不可能無(wú)限增大，在低速下轉變?yōu)楹戕D矩性質(zhì)。負載的恒功率區和恒轉矩區對傳動(dòng)方案的選擇有很大的影響。電動(dòng)機在恒磁通調速時(shí)，最大允許輸出轉矩不變，屬于恒轉矩調速;而在弱磁調速時(shí)，最大允許輸出轉矩與速度成反比，屬于恒功率調速。如果電動(dòng)機的恒轉矩和恒功率調速的范圍與負載的恒轉矩和恒功率范圍相一致時(shí)，即所謂“匹配”的情況下，電動(dòng)機的容量和變頻電源的容量均最小。

    3 流體類(lèi)負載

    這類(lèi)負載的轉矩與轉速的二次方成正比，功率與轉速的三次方成正比。各種風(fēng)機、水泵和油泵，都屬于典型的流體類(lèi)負載。

    流體類(lèi)負載通過(guò)變頻電源調速來(lái)調節風(fēng)量、流量，可以大幅度節約電能。由于流體類(lèi)負載在高速時(shí)的需求功率增長(cháng)過(guò)快，與負載轉速的三次方成正比，所以不應使這類(lèi)負載超工頻運行。

   總結

    變頻電源是一種將交流電變換為輸出頻率和電壓 一定范圍內可調的純凈的正弦波的裝置，也可稱(chēng)為交流電力頻率轉換器。變頻電源在工業(yè)電子的發(fā)展過(guò)程中的作用是十分巨大的。本文主要介紹了有關(guān)變頻電源的選擇原則、要點(diǎn)以及所要考慮的幾點(diǎn)因素。