1、负载分类 变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。1恒转矩负载负载转矩负载转矩TLTL与转速与转速n n无关,任何转速下无关,任何转速下TLTL总保总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,挤压持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载时,低速下的转
2、矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。高。2恒功率负载机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限
3、制,TL TL 不不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时
4、,即所谓“匹配匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。3 平方转距负载在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n n的的2 2次次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2 2 次方减小。次方减小。这种负载所需的功率与速度的这种负载所需的功率与速度的3 3 次方成正比。当所需风量、次方成正比。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流流量减小时,利
5、用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。泵类负载超工频运行。变频器选型注意事项变频器选型注意事项 负载类型和变频器选择:要使变频器任何情况下都能正常使用,用户有必要对负载、环境要求和变频器有更多了解,电动机所带动负载不一样,对变频器要求也不一样。1 1、风机和水泵是最普通负载:对变频器要求最为简、风机和水泵是最普通负载:对变频器要求最为简单,变频器容量等于电动机容量即可(空压机
6、、单,变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化音乐喷泉需加大容量)。深水泵、泥沙泵、快速变化音乐喷泉需加大容量)。2 2、起重机类负载:这类负载特点是启动时冲击很大,、起重机类负载:这类负载特点是启动时冲击很大,要求变频器有一定余量。同时,重物下放时,会要求变频器有一定余量。同时,重物下放时,会有能量回馈,要使用制动单元或采用共用母线方有能量回馈,要使用制动单元或采用共用母线方式。式。3 3、不均行负载:有时负载轻,有时负载重,此时应、不均行负载:有时负载轻,有时负载重,此时应按重负载情况来选择变频器容量,例如轧钢机机按重负载情况来选择变频器容量,例如轧钢机机械、粉碎机械
7、、搅拌机等。械、粉碎机械、搅拌机等。4 4、大惯性负载:如离心机、冲床、水泥厂旋转窑,、大惯性负载:如离心机、冲床、水泥厂旋转窑,此类负载惯性很大,启动时可能会振荡,电动机此类负载惯性很大,启动时可能会振荡,电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大变频器来加减速时有能量回馈。应该用容量稍大变频器来加快启动,避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。快启动,避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。5 5、选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选、选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波,
8、会造成应充分考虑变频器的输出含有高次谐波,会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此,用变电动机的功率因数和效率都会变坏。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流增加动机的电流增加10%10%而温升增加约而温升增加约20%20%。所以在。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有裕量,以防止温升过高,影响电动机的使当留有裕量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。用寿命。6 6、变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施、变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合
9、电容的影响,避免变频器出抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。的输出端安装输出电抗器。7 7、当变频器用于控制并联的几台电机时,一定要、当变频器用于控制并联的几台电机时,一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大一档或的容许范围内。如果超过规定值,要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下,变频器两档来选择变频器。另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为的控制方式只能为V/FV/F控制方式,并且变
10、频器无控制方式,并且变频器无法保护电动机的过流、过载保护,此时需在每台法保护电动机的过流、过载保护,此时需在每台电动机上加熔断器来实现保护。电动机上加熔断器来实现保护。8、对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。9、使用变频器控制高速电机时,由于高速电动机的电抗小,高次谐波亦增加输出电流值。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。10、变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外,在运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则会造成电动机空
11、转,恶劣时会造成变频器损坏。1111、对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油、对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下,如果按照电动机的额压泵等有峰值负载情况下,如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话,有可能发生因定电流或功率值选择变频器的话,有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。因此,应了解峰值电流使过电流保护动作现象。因此,应了解工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。变频器驱动潜水泵电动机时,出电流的变频器。变频器驱动潜水泵电动机时,因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额定电流大,所以选择变频器时,其额定电流要大定电流大,所以选择变频器时,其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。于潜水泵电动机的额定电流。