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变频器选用的三个问题

1. 变频器类型的选用 正确选用变频器的类型,首先要按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求,然后决定选用那种控制方式的变频器最合适。所谓合适是既要好用,又要经济,以满足工艺和生产的基本条件和要求为前提。

控制方式

U/f
开环

U/f
闭环

电压
相量

电流
相量

直接
转矩

速度控制
范围

<1:40

1:60

1:100

1:1000

1:100

起动转矩

150%在3Hz

150%在3Hz

150%在3Hz

200%在3Hz

200%在0Hz

静态速度
精度
(%)

± (2 ~ 3)

± (0.2
~ 0.3)

± 0.2

± 0.02

± 0.2

反馈装置

不要

PID调节器

不要

编码器

不要

主要应用
场合

一般风机
泵类

保持压力、
温度、流量、
pH定值

一般工
业设备

高精工业设备

起重机械、
电梯、轧机
等设备


表1 为不同类型变频器的主要性能、应用场合;

应用

负载特性

负载转矩特性

磨擦性
负载

重力
负载

流体
负载

惯性
负载

恒转矩

恒功率

降转矩

降功率

流
体

风机、
泵类

●

●

压缩机

●

●

齿轮泵

●

●

金
属
加
工
机
床

压榨机

●

●

卷板机、
拔丝机

●

●

离心
铸造机

●

机械化
供应装置

●

●

自动车床

●

●

转塔车床

●

车床及
加工中心

●

●

磨床、
钻床

●

●

刨床

●

●

●

电
梯

电梯
高低速、
自动停车
装置

●

●

电梯门

●

●

输
送

传送带

●

●

门式提升机

●

●

起重机、
升降机升降

●

●

●

起重机、
升降机
平移旋转

●

●

运载机

●

●

自动仓库
上下

●

●

造料器、
自动仓库
输送

●

●

普
通

搅拌器

●

●

农用机械、
挤压机

●

分离机、
离心分离机

●

印刷机、
食品
加工机械

●

商业
清洗机

●

●

吹风机

●

木材
加工机

●

●

●

表2 为常见几类设备的负载特性和负载转矩特性,可供变频器选型时参考。


2. 变频器功率的选用 变频器负载率b 与效率h 的关系曲线见附图 。可见:当b = 50%时,h = 94%;当b = 100%时,h = 96%。虽然b 增一倍,h 变化仅2%,但对中大功率例几百千瓦至几千千瓦电动而言亦是可观的。系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积,只有两者都处在较高的效率下工作时,则系统效率才较高。从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点:
(1)变频器功率值与电动机功率值相当时最合适,以利变频器在高的效率值下运转。
(2)在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,但应略大于电动机的功率。
(3)当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时,可选取大一级的变频器,以利用变频器长期、安全地运行。
(4)经测试,电动机实际功率确实有富余,可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器,但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。
(5)当变频器与电动机功率不相同时,则必须相应调整节能程序的设置,以利达到较高的节能效果。

3. 变频器箱体结构的选用 变频器的箱体结构要与环境条件相适应,即必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素,这与能否长期、安全、可靠运行有很大关系。常见有下列几种结构类型可供用户选用:
(1)敞开型IP00棗本身无机箱,适用装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上,尤其是多台变频器集中使用时,选用这种型式较好,但环境条件要求较高;
(2)封闭型IP20棗适用一般用途,可有少量粉尘或少许温度、湿度的场合;
(3)密封型IP45棗适用工业现场条件较差些的环境;
(4)密闭型IP65棗适用环境条件差,有水、尘及一定腐蚀性气体的场合。
以上4种类型变频器箱体,它们之间的价格依次贵10%左右。

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