變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。 1. 電機的旋轉速度為什么能夠自由地改變? *1: r/min 電機旋轉速度單位:每分鐘旋轉次數,也可表示為rpm. 例如:2極電機 50Hz 3000 [r/min] 4極電機 50Hz 1500 [r/min] 結論:電機的旋轉速度同頻率成比例 本文中所指的電機為感應式交流電機,在工業中所使用的大部分電機均為此類型電機。感應式交流電機(以后簡稱為電機)的旋轉速度近似地確決于電機的極數和頻率。由電機的工作原理決定電機的極數是固定不變的。由于該極數值不是一個連續的數值(為2的倍數,例如極數為2,4,6),所以一般不適和通過改變該值來調整電機的速度。 另外,頻率能夠在電機的外面調節后再供給電機,這樣電機的旋轉速度就可以被自由的控制。 因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為電機調速設備的優選設備。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 電源頻率 p: 電機極對數 結論:改變頻率和電壓是最優的電機控制方法 如果僅改變頻率而不改變電壓,頻率降低時會使電機出于過電壓(過勵磁),導致電機可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時,電壓卻不可以繼續增加,最高只能是等于電機的額定電壓。 變頻器50Hz以上的應用情況 大家知道 對一個特定的電機來說 其額定電壓和額定電流是不變的。 如變頻器和電機額定值都是: 15kW/380V/30A 電機可以工作在50Hz以上。 當轉速為50Hz時 變頻器的輸出電壓為380V 電流為30A. 這時如果增大輸出頻率到60Hz 變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A. 很顯然輸出功率不變. 所以我們稱之為恒功率調速. 擠出機主傳動的特點 最新推薦:廣州超盛提供變頻器如何保養與操作規程 a.主傳動是擠出機的主要組成部分之一,它的作用是驅動擠出機的螺桿,并使螺桿能在選定的工藝條件下,以必需的轉矩和轉速均勻的旋轉,完成擠出過程。它在其適用的范圍內能夠提供最大的轉矩輸出和一定的可調速范圍,同時還使用可靠,維修方便。 b.由于擠出機螺桿驅動功率影響因素很多,很難找出函數關系,因此沒有精確的功率計算方法,在平時應用中采用經驗公式的方法計算: P=KDDn 其中,p-功率;K-經驗系數;D-螺桿直徑;n-螺桿轉速; c.對擠出機的速度要求有兩個方面: (1)能實現無級調速 (2)應有一定的調速范圍 3、擠出機的變頻控制 擠出機在運行的過程兩個最主要的因素就是壓力和速度,他們直接關系到擠出機的工藝因素,作為一款性能強勁的矢量型力恒定下,最重要的就是螺桿轉速了。同時具備了矢量控制方式和V/F控制方式,使得CM系列在擠出機領域有了更廣泛的應用。 這時的轉矩情況怎樣呢? 因為P=wT (w:角速度 T:轉矩). 因為P不變 w增加了 所以轉矩會相應減小。 我們還可以再換一個角度來看: 電機的定子電壓 U = E I*R (I為電流 R為電子電阻 E為感應電勢) 可以看出 UI不變時 E也不變. 而E = k*f*X (k:常數 f: 頻率 X:磁通) 所以當f由50--60Hz時 X會相應減小 對于電機來說 T=K*I*X (K:常數 I:電流 X:磁通) 因此轉矩T會跟著磁通X減小而減小. 同時 小于50Hz時 由于I*R很小 所以U/f=E/f不變時 磁通(X)為常數. 轉矩T和電流成正比. 這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉矩)能力. 并稱為恒轉矩調速(額定電流不變--最大轉矩不變) 結論: 當變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時 電機的輸出轉矩會減小. 裝設變頻器時安裝方向是否有限制。 應基本收藏在盤內,問題是采用全封閉結構的盤外形尺寸大,占用空間大,成本比較高。其措施有: (1)盤的設計要針對實際裝置所需要的散熱; (2)利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積; (3) 采用熱導管。 此外,已開發出變頻器背面可以外露的型式。 選擇過高電壓等級的弊端 選擇過高的電壓等級造成投資過高,回收期長。電壓等級的提高,電機的絕緣必須提高,使電機價格增加。電壓等級的提高,使變頻器中電力半導體器件的串聯數量加大,成本上升。 可見,對于200~2000kW的電機系統采用6kV、10kV電壓等級是極不經濟、很不合理的。 變頻器容量與整流裝置相數關系 變頻器裝置投入6kV電網必須符合國家有關諧波抑制的規定。這和電網容量和裝置的額定功率有關。 短路容量在1000MVA以內,1000kW裝置12相(變壓器副邊雙繞組)即可,如果24相功率就可達2000kW,12相基本上消除了幅值較大的5次和7次諧波。 整流相數超過36相后,諧波電流幅值降低不顯著,而制造成本過高。如果電網短路容量2000MVA,則裝置容許容量更大。 想提高原有輸送帶的速度,以80Hz運轉,變頻器的容量該怎樣選擇? 設基準速度為50Hz50Hz以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉矩特性負載增速時,容量 需要增大為80/50≈1.6倍。電機容量也像變頻器一樣增大. |
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