问交流电机变频调速器

调速

变频器一般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。 变频器的作用主要是：节能和调速，并能实现自动控制程高精度控制。 更多信息可以到了解一下：http://www.fdauto.cn/ProductSort/049.htm

交流电机变频调速器的应用分析张尚松(长江大学机械工程学院.湖北荆州434023】随着电力技术的迅速发展.交流电机变频调速技术取得了突破性的进步，进入了普及应用阶段。在我国，变频调速器也正越来越广泛地被采用，与此同是地，如何正确地选好、用好已成为广大用户十分突出的问题了。1.关于容量选择在变频调速器的说明书中，为了帮助用户选择容量，都有”配用电动机容量”一栏，然而，这一栏的含义却不够确切，常导致变频器的误选。各种生产机械中，电动机的容量主是根据发热原则来选定的。就是说，在电动机带得动的前提下，只要其温升在允许范围内.短时间的过载是允许的。电动机的过载能力一般定为额定转矩的1.8—2.2倍。电动机的温升，所谓”短时间”至少也在‘i-fL分钟以上。而变频调速器的过载能力为：150％，1分钟。这个指标，对电动机来说，只有在起动过程才有意义，在运行过程中，实际上是不允许载。因此，”配用电动机容量--一栏的准确含义是”配用电动机的实际最大容量”。实际选择变频器时.可按电动机在工作过程中的最大电流来进行选择，对于鼓风机和泵类负载.因属于长期恒定负载。可直接按”配用电动机容量“来选择。2.传动系统进行优化设计交流异步电动机经变频调速后.其有效转矩和有效功率的范围。配用变频调速器时，必须根据生产机械的机械特性以及对调速范围的要求等因素，对传动系统进行优级化设计.优化设计的主要内容和大致方法如下：2.1确定电动机的最高运行频率(1)鼓风机和泵类负载，这类负载的阻转矩TL与转速n的平方成正比TL=KTn2，输出功率PL与转速的在次方成正比PL=KPn3.(KT和KP为常数)，由此可知，如转速超过额定转速.负载的转矩和功率将分别按平方律和立方律增加.因此，在一般情况下，不允许在额定频率以上运行。(2)一般情况下，各种机械的强度、振动以及耐磨性能等.都是以电动机转速不超过3000r／rain为前提设计的。因此，在没有对机械重新进行设计的情况下，2级电机的最高运行频率不要超过额定频率太多。(3)当异步电机在额定频率以上运行时，由于电源电压是恒定的，其在调到6c时电磁转矩Tx近乎和频率调节比Kf的平方成反比.即T≈TN／K~2(而TN为额定频率烈时的转矩)。因此，最高运行频率不宜超过额定频率(4)异步电机在低频下运行时，为了获得足够的转矩.常需进行转矩补偿。而转矩补偿将使电机的磁路趋于饱和，从而增加附加损失。降低了效率，因此，只要情况许可，应尺可能地提高运行频率的上限。2.2确定传动系统的传动比并校核电动机的窖量(1)鼓风机和泵类负载，一般均为直接驱动。不必考虑传动比的问题。(2)恒转矩负载，首先，根据有效转矩线以及所要求的频率调节范围，确定电机运行的最高频率和最低频率。假设已经确定的电动机最高运行频率为fi'nax最低运行频率为一16fnfin与此对应的转矩相对值为tTL。则电动机的额定转矩Th=TL／aTL(TL负载转矩)。如果原选电机并未留有余量的话.则配用变频调速器后，电动机的容量应扩大1／tTL倍。传动系统的传动比人等于电动机在最高运行频率下的转速n[)max负载所需求的最高转速IlLmax之比。(3)恒功率负载：和恒转矩负载类似，首先根据有效功率线和频率调节范围.求出电动机运行频率的上、下限。同样.在求出最高和最低运行频率的同时，得到对应的功率相对值tP[，.而电动机的额定功率PN≥PL／tPL(PL为负载要求功率)。在设计恒功率负载时，应注意两点：(1)尽量多利用额定频率以上的部分；(2)当调整范围较大时，尽量采用两档传动比。因为当传动比分成两栏时，频率范围df与(3Ln转速范围之间的关系为。可见，在转速范围相同的情况下，频率范围将大为减小，从而可减小电动机的容量。负载的机械特性，因是恒功率负载，故曲线上任一点的横坐标与纵坐标的乘积均相等.且与负载功率成正比.即PL=KPTLllL=KF，TL—maxI_，mln。全部转速都在额定频率以下调节时的有效转矩线，在这种情况下，所需电动机的容量PN=KP’TNnL，max>KFTLmax[,max=cmPL。这说明，所需电动机的容量比负载功率的On倍还耍大.是很不经济的。(1)当最高运行频率为额定频率的2倍.传动比只有一档时的情形。在这种情况下。所需电机的容量PN=KP’FNl，r2nLmax1／2~nPI_.。可见，所需用容量只要大于负载功率的On／2倍就可以了。(2)当最高运行频率为额定频率的2倍，传动比为两档时的情形。这时，所需电机的容量PNl／2PL。可见.对于恒功率负载，当qn>4时，这种方案是比较理想的。3.自配外接制动电阻各种变频调速器都允许外接制动电阻，加快制动速度。外接电阻。但配套的制动电阻价格昂贵，不易买到，自动配置时.其阻值与功率可如下决定：直流电路的电压值【JP=x380=53V；制动电流Is一般以不超过电机的额定电流IDN为原则.即Is~IDN。故制动电阻Rs≥L]D／Is。因Ks内通过电流的时间只有几秒钟，故其功率PR可按工其工作时的(1／10—1／8)选择，即PR。=fo.1一O125)LID2／Rs。因Rs接人电路时，应注意将变频调速器内部的制动电阻切除.如不能切除.则应适当加大Ks的值。以免出现制动电流过大的情形。在外接制动电路时，为了避免烧毁变频器内部的放电用大功率晶体管(G1R)有时也可以外接整个制动电器(即包括制动电阻和放电晶体管，这时.GTR应选取其vcEX≥‘700伏；ICN≥(1.2—1.5)IDN安。