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東莞變頻器五大基本功能

作者:東莞市伊莫特電子有限公司 來源:dgym 發(fā)布時間:2014-11-25 瀏覽:500

1、軟起動

變頻器具有軟起功能,在今天已經(jīng)無需多論,而在二十年前,還是非常令人興奮的事情,這也是變頻器的輔助基本功能之一。變頻器在誕生之初,是針對最普遍使用的三相異步鼠籠式電動機(jī)來做的。我們知道,三相異步電動機(jī)的速度公式是n=60f(1-s)/p,通過改變電動機(jī)的輸入頻率,進(jìn)而改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是最徹底最方便可靠的方式。電動機(jī)直接起動的瞬間電流是正常穩(wěn)定運(yùn)行的6~8倍,降壓起動是4~5倍,而變頻調(diào)速,不會超過1.5倍變頻器額定電流,無論是對電網(wǎng)沖擊,還是設(shè)備適應(yīng)性,其好處都是非常突出的。

2、無級調(diào)速

無級調(diào)速,就是無等級無臺階的調(diào)速,從零速起動到{zg}速度,以及從{zg}速度降到零速,一氣呵成,速度曲線連續(xù)、平滑、穩(wěn)定,如圖1所示,極大的適應(yīng)了負(fù)載慣性,提高了多個機(jī)械設(shè)備相互間的適應(yīng)能力,提高了生產(chǎn)效率,大大降低了機(jī)械摩擦、振動和噪音,延長了設(shè)備壽命,降低了維護(hù)成本。普通變頻器輸出頻率都在0.00Hz~400.00Hz左右,頻率分辨率都在0.01Hz,有些到達(dá)650.00Hz,高頻的變頻器可以輸出達(dá)到5000Hz,已經(jīng)wq覆蓋工業(yè)調(diào)速的所有范圍。

隨著晶體管、微處理芯片等核心元器件的出現(xiàn),促使無級調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破。變頻器的誕生是順應(yīng)工業(yè)自動化水平需要和多個相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)果。

 

(a)直線加減速            (b) s型曲線加減速

圖1 變頻器輸出頻率曲線圖

在今天,變頻器的價格已經(jīng)降到足夠低,市場覆蓋也足夠廣,生產(chǎn)廠家也空前的多,用戶的認(rèn)識也足夠深刻。站在整個工業(yè)自動化發(fā)展歷程來講,可喜可賀!

3、 節(jié)能

變頻器的節(jié)能功能,原本是在變頻器應(yīng)用過程中的意外收獲,而在今天,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用與各種工業(yè)和民用生產(chǎn)生活中,尤其將變頻器用于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載時更為突出,例如風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)、泵、螺旋槳負(fù)載,這是由此類負(fù)載轉(zhuǎn)矩曲線決定的,如圖2-a 所示。在低速時由于流體的流速低,所以負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小,隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的增加,流速增快,負(fù)載轉(zhuǎn)矩和功率也越來越大,負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL 和功率PL 可用下式表示:


式中T0 、P0—分別為電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩?fù)p耗和功率損耗;

KT、PT—分別為二次方律負(fù)載的轉(zhuǎn)矩常數(shù)和功率常數(shù)。

a)風(fēng)扇葉片b )機(jī)械特性 c)功率特性

圖2 二次方律負(fù)載及其特性

但變頻器的節(jié)能應(yīng)用目前存在很多誤區(qū),一些文獻(xiàn)宣稱變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品,給人的感覺是只要使用變頻調(diào)速器都能節(jié)電。
實(shí)際上,變頻調(diào)速器之所以能夠節(jié)電,是因為其能對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速。如果說變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品的話,那么所有的調(diào)速設(shè)備也都可以說是節(jié)電控制產(chǎn)品。變頻調(diào)速器只不過比其它調(diào)速設(shè)備效率和功率因數(shù)略高罷了。
再者,只要原來采用閥門控制流量,且不是滿負(fù)荷工作,改為調(diào)速運(yùn)行,均能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。
與直流調(diào)速系統(tǒng)比較,直流電動機(jī)比交流電動機(jī)效率高、功率因數(shù)高,數(shù)字直流調(diào)速器與變頻調(diào)速器效率不相上下,甚至數(shù)字直流調(diào)速器比變頻調(diào)速器效率略高。所以,宣稱使用交流異步電動機(jī)和變頻調(diào)速器比使用直流電動機(jī)和直流調(diào)速器要節(jié)電,理論和實(shí)踐證明,這是不正確的。http://

4、多重保護(hù)

我們知道,在實(shí)際設(shè)備運(yùn)行過程中,常常會有多種因素導(dǎo)致各種故障和設(shè)備損壞,如果能夠進(jìn)行智能檢測,和自動報警及保護(hù),將是非常有必要的,例如欠電壓、過電壓、雷擊、過載、負(fù)載堵轉(zhuǎn)、溫度過高、通信故障、電磁干擾、電源缺相、電機(jī)缺相、負(fù)載短路、接地短路等等,有些故障是致命的,一旦出現(xiàn),后果不堪設(shè)想。而變頻器在研發(fā)過程中,首先出于對變頻器自身內(nèi)部器件安全性考慮,就加入了多重檢測和保護(hù),例如變頻器逆變模塊的允許{zd0}電流一般不會超過額定的2倍,電解電容允許的{zg}溫度為85℃,電磁兼容設(shè)計等等,再加上會負(fù)載側(cè)的檢測和反饋(如電機(jī)溫度檢測及保護(hù)、瞬時掉電不停機(jī)等),使得今天的變頻器高度智能化,不僅能保護(hù)自身的安全正常使用,也大大保護(hù)了前后級設(shè)備的安全運(yùn)行。

另外,今天的優(yōu)秀變頻器基本上都通過了國際認(rèn)證或指標(biāo),如CE,UL,RoHS等,可以對外出口配套,變頻器制造廠家,也提供全天候,無地域差別的現(xiàn)場服務(wù)和用戶指導(dǎo),為客戶提供品質(zhì)保證和解決后顧之憂。

5、 自動化

今天的變頻器的控制功能已經(jīng)非常齊全,可以很好的配合其他控制設(shè)備和儀器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化組網(wǎng)的集中實(shí)時監(jiān)視和控制,如配合DCS,PLC,傳感器,HMI,CNC,上位機(jī),伺服驅(qū)動器等等,大大提高了生產(chǎn)線的自動化程度,節(jié)省了人力物力,提高了效率,降低了成本。例如變頻器可以有多種頻率給定方式,如數(shù)字設(shè)定,電位器,外部模擬量(0~10V,4~20mA),多段速,PID等方式,可以外搭各種控制器、反饋信號的頻率指令,遠(yuǎn)程/本地控制切換,方便了用戶的多種控制需要,還有一些公司,陸續(xù)推出多款行業(yè)專機(jī),針對一些細(xì)分行業(yè)用戶進(jìn)行個性化定制開發(fā),一體化開發(fā),為用戶節(jié)省了選型的麻煩系統(tǒng)兼容性的問題,節(jié)約了成本。

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