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F510系列
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2023-08-24 17:07:01
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利用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動系統(tǒng),其性能已經(jīng)達到或過直流調(diào)速系統(tǒng),而變頻器更是具有體積小,噪聲小及可以使用成本低、易維護的異步電動機的優(yōu)點,從而極大簡化生產(chǎn)流程,降低初期投資成本。體來看,變頻器的合理使用可以提高勞動生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動化程度,同時還可以節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。
低壓變頻器分類
對變頻器的分類有不同的標(biāo)準(zhǔn),按是否通用劃分,變頻器可以分為通用型變頻器和型變頻器;按工作原理劃分,變頻器可以分為交—交變頻器和交—直—交變頻器,其中交—直—交變頻器按主回路工作方式還可以分為:電流型和電壓型變頻器[2];另外,從變頻器技術(shù)的發(fā)展方向,可分為VVVF變頻器、矢量變頻器,直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器等。
低壓變頻器工作原理
通用變頻器一般采用交—直—交的工作方式,相對來講,低壓變頻器應(yīng)用得*為廣泛,技術(shù)成熟,成本低、易維護是其得到大量應(yīng)用的主要原因。變頻器的工作原理,簡單來說,就是將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的電源設(shè)備,根據(jù)交流電動機同步轉(zhuǎn)速N=60f/p(式中,N為電機同步轉(zhuǎn)速,f為電源頻率,P為電機極對數(shù))這一公式,只要改變頻率,就可以改變交流電動機的轉(zhuǎn)速,變頻器就是根據(jù)這一原理研制開發(fā)出來的電源變換裝置。
壓變頻器結(jié)構(gòu)
變頻器的主電路構(gòu)成:
電壓型:電壓電源從直流變?yōu)榻涣鞯淖冾l器,回路濾波為電容。
電流型:電流電源從直流變?yōu)榻涣鞯淖冾l器,回路濾波為電感。
變頻器主要由以下四部分構(gòu)成:
整流器:目前使用較多的是二極管變流器,將工頻電源變?yōu)橹绷麟娫?,也可以?gòu)成可逆變流器。因為其功率的方向可逆,所以可再生運轉(zhuǎn)。
平波回路:經(jīng)整流器整流過的直流電壓存在脈動電壓,為電源頻率的6倍。為抑制電壓波動,需用電容和電感對脈動電壓(即電流)進行吸收。裝置容量較小時,若構(gòu)成器件有余量,則可以直接采用平波回路。
逆變器:逆變器是將直流功率轉(zhuǎn)為交流功率,從而在固定時間內(nèi)得到三相輸出。
控制電路:為異步電機供電的主電路提供信號控制的回路。包括電壓和頻率的運算電路、主電路電流電壓檢測回路、電機速度檢測回路、可將控制信號放大的運算電路的驅(qū)動電路、電機和逆變器的保護回路。
低壓變頻器選型概述
目前,大多用戶均根據(jù)變頻器生產(chǎn)廠家的說明書或選型手冊進行選型。通常,變頻器生產(chǎn)廠家會提供變頻器額定電流,可配用電機的額定功率和額定容量。其中可配用電機的參數(shù)均為變頻器生產(chǎn)廠家根據(jù)本廠家或*標(biāo)準(zhǔn)電機給出,不能真實反映變頻器帶負載的能力,因此,選擇變頻器時一定以電機額定電流不過變頻器額定電流為原則,以生產(chǎn)廠家提供的可配用電機的參數(shù)為參考。另外,選擇變頻器時還應(yīng)了解工藝情況和電機有關(guān)參數(shù),并注意電機的類型和工作特性。
變頻器額定電流的選擇。根據(jù)設(shè)計規(guī)范,為保證變頻器的安全可靠運行,變頻器的額定電流一定要大于所帶負載(電機)的額定電流,特別是對于負載性質(zhì)經(jīng)常變化的電機。根據(jù)經(jīng)驗,變頻器額定電流為1.05倍及以上電機額定電流為宜。
變頻器額定電壓的選擇。變頻器額定電壓按變頻器輸入側(cè)母線電壓選擇。原則上,變頻器額定電壓需與輸人電壓一致,輸人電壓過高將損壞變頻器
低壓變頻器選型注意事項
負載類型和變頻器匹配。
石油化工行業(yè)負載主要有泵類和風(fēng)機類。其中泵類分為水泵、油泵、助劑泵、計量泵、提升泵、攪拌泵、洗滌泵等,提升泵、攪拌泵、洗滌泵多為重載負荷,其余為常規(guī)負載;風(fēng)機類分為空氣冷卻風(fēng)機、鍋爐引送風(fēng)機、軸流風(fēng)機、空氣壓縮機等,空氣冷卻風(fēng)機、鍋爐引送風(fēng)機啟動時為重載負荷,一般按重載負荷考慮,其余為常規(guī)負荷。在選用變頻器時,應(yīng)按負載性質(zhì)選型。若不清楚負載類型或負載類型在不同工藝條件下可能發(fā)生變化,則建議按重載負荷選擇變頻器,以避免選型不匹配。
環(huán)境條件對變頻器的影響。
通常,變頻器對環(huán)境溫度和濕度要求較高。環(huán)境溫度在30攝氏度及以下、相對濕度在80%及以下、海拔高度在100米以下時,變頻器按額定電流運行較安全; 如果環(huán)境溫度過40攝氏度,那么隨著環(huán)境溫度的升高,變頻器的實際容量和實際運行電流會逐步降低,如果環(huán)境相對濕度過90%,那么就有可能結(jié)露,導(dǎo)致變頻器內(nèi)部元器件短路;如果海拔高度過100米,那么變頻器輸出功率會下降。除此之外,變頻器應(yīng)避免安裝在粉塵環(huán)境中。
變頻器可選件選型。
變頻器可選件選型不當(dāng),會導(dǎo)致變頻器故障率偏高,集中表現(xiàn)在濾波器、電抗器的選型。
低壓變頻器實際應(yīng)用
低壓變頻器一次接線
由于接觸器、濾波器、電抗器在一次回路中安裝位置對變頻器的影響較大,所以下面注重對這三個設(shè)備進行解析。
接觸器
接觸器主要有兩種接線方式:安裝于變頻器本體后側(cè)和安裝于變頻器本體前側(cè)。接觸器安裝于變頻器本體后側(cè),其優(yōu)點為變頻器在電機頻繁啟動時不存在頻繁沖擊。缺點是變頻器長期帶電,存在電能損耗;接觸器安裝于變頻器本體前側(cè),其優(yōu)點為電機處于備用狀態(tài)時完全斷電,無電能損耗,缺點是電機頻繁啟動對變頻器造成頻繁充電沖擊,影響變頻器元器件的使用壽命。
濾波器
輸人濾波器主要是對電網(wǎng)進行濾波,抑制電網(wǎng)諧波作用于變頻器,同時抑制變頻器整流產(chǎn)生的諧波返回電網(wǎng);輸出濾波器主要是對變頻器輸出波形進行優(yōu)化,濾除諧波,使輸出波形更趨正弦化。
電抗器
輸人電抗器可抑制電網(wǎng)側(cè)諧波,保護整流橋;輸出電抗器在變頻器輸出電纜過規(guī)定長度(一般允許電纜長度為250m)時選配。
低壓變頻器安裝環(huán)境
有實驗表明變頻器在惡劣環(huán)境中運行故障率明顯升高,特別對溫度、濕度和灰塵較為敏感,因此選擇安裝環(huán)境時一定要選擇溫度、濕度可控及灰塵小的環(huán)境。
環(huán)境溫度
實際使用中發(fā)現(xiàn),變頻器適宜工作在溫度小于等于35攝氏度的環(huán)境中,否則溫度越高,變頻器帶負載能力將逐步降低。
環(huán)境濕度
變頻器周圍環(huán)境濕度較大時,變頻器內(nèi)部易結(jié)露,易引發(fā)短路事故。因此,一定要控制好變頻器的環(huán)境濕度。
粉塵環(huán)境
變頻器應(yīng)盡量避免在灰塵大的環(huán)境中使用,灰塵積存較多會導(dǎo)致變頻器電子元器件短路損壞。
低壓變頻器常見故障與處理
無法啟動
原因:由負載轉(zhuǎn)動慣量過大或者阻轉(zhuǎn)矩過大引起。
處理方式:將起始頻率、轉(zhuǎn)矩適當(dāng)?shù)奶岣卟z查保護設(shè)置。
過電壓跳閘
原因:由電源電壓過大或下坡時間過短引起。
處理方式:排查運行狀態(tài)是否正常。
過載
原因:低壓變頻器過載能力相對較差或電機參數(shù)設(shè)置不合理。
處理方式:檢查變頻器的內(nèi)部電流檢測回路和參數(shù)設(shè)定。