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abb风泵变频器选购指南

adminqiang 2019年02月14日 技术&方案 609 0

变频器(variable-frequency drive,vfd)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

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基本概述

变频器常见的频率给定方式主要有:操作器键盘给定、接点信号给定、模拟信号给定、脉冲信号给定和通讯方式给定等。这些频率给定方式各有优缺点,须按照实际所需进行选择设置,同时也可以根据功能需要选择不同频率给定方式之间的叠加和切换。

基本原理知识

1、什么是变频器?

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,变频器能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

2、pwm和pam的不同点是什么?

pwm是英文pulse width modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调制方式。pam是英文pulse amplitude modulation (脉冲幅值调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。

3、电压型与电流型有什么不同?

变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。

4、为什么变频器的电压与频率成比例的改变?

任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果,电流是不允许超过额定值的,否则将引起电动机的发热。因此,如果磁通减小,电磁转矩也必减小,导致带载能力降低。

由公式e=4.44*k*f*n*φ 可以看出,在变频调速时,电动机的磁路随着运行频率fx是在相当大的范围内变化,它极容易使电动机的磁路严重饱和,导致励磁电流的波形严重畸变,产生峰值很高的尖峰电流。

因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?

频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。

6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?

采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为额定电流6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。

7、v/f模式是什么意思?

频率下降时电压v也成比例下降,这个问题已在回答4说明。v与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(rom)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。

8、按比例地改v和f时,电机的转矩如何变化?

频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定v/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择v/f模式或调整电位器等方法。

9、在说明书上写着变速范围60~6hz,即10:1,那么在6hz以下就没有输出功率吗?

在6hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3hz。。

10、对于一般电机的组合是在60hz以上也要求转矩一定,是否可以?

通常情况下时不可以的。在60hz以上(也有50hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在 高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。

11、所谓开环是什么意思?

给所使用的电机装置设速度检出器(pg),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环 ”,不用pg运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行pg反馈.无速度传感器闭环控制方式是根据建立的数学模型根据磁通推算电机的实际速度,相当于用一个虚拟的速度传感器形成闭环控制。

12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?

开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有pg反馈功能的变频器(选用件)。

13、如果用带有pg的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?

具有pg反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的值取决于pg本身的精度和变频器输出频率的分辨率。

14、失速防止功能是什么意思?

如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。

15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?

加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。

16、什么是再生制动?

电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。

17、是否能得到更大的制动力?

从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。


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