变频器(以下简称VFD)能够将工频(50Hz或60Hz)转换成各种频率的交流电源,实现电机变速运行的装置。
利用变频技术和微电子技术,通过改变电机工作电源的频率来控制交流电机。它有多种频率给定方式,如操作员键盘给定、接触信号给定、模拟信号给定、脉冲信号给定和通信方式给定等。利用功率半导体器件的通断动作,能够实现软启动、节能、变频调速、提高运行精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等多种功能。
变频调速后,可设为相应的扭矩限制,保护机械不受损坏,来保证工艺的连续性和产品的可靠性。目前的变频技术使转矩极限可调,甚至转矩控制精度能够达到3%~5%左右。在工频状态下,电机只能通过检验测试电流值或热保护来控制,而不能像变频控制那样设定精确的转矩值。
受控停止模式与可控加速相同。在变频调速中,可控制停止模式,并可选择不同的停止模式(减速停止、自由停止、减速停止和DC制动)。同样,它能够大大减少对机械零件和电机的影响,从而使总系统更加可靠,并相应地延长使用寿命。
离心风机或水泵采用VFD可大幅度降低能耗,这在L-travel十多年的经验中得到了体现。由于最终能耗与电机既定转速相比,采用变频后投资回报会更快。
在控制的过程中,只需改变输出电压的相序就可以实现可逆运行控制,可减少维护,节省安装空间。
目前,矢量控制功能能帮助同步电机实现高效的扭矩输出,从而节省齿轮箱等物理运动部件,最终形成直接变频传动系统。因此,能够大大减少木材和空间,并能提高稳定性。
电机功率与电流和电压的乘积成正比,所以直接I频启动的电机所消耗的功率会远高于变频启动所需要的功率。在某些I条件下,其配电系统已达到最高极限,其直接工频起动电机产生的浪涌将对同网其他用户造成严重影响,将被电网运营商警告甚至罚款。若使用VFD来启动和停止电机,则不可能会出现类似的问题。
变频调速可以从零速开始,按照每个用户需要均匀加速,其加速曲线也可以再一次进行选择(直线加速、S形加速或自动加速)。但是,当以I.频率起动时,会对电机或所连接的机械部分的轴或齿轮产生剧烈的振动。这种振动会促进加剧机械磨损和损耗,降低机械零件和电机的常规使用的寿命。此外,变频启动也可应用于类似的灌装生产线,防止瓶子翻倒或损坏。
变频调速的应用可以优化L技能过程,并能够准确的通过上技能过程快速变化。变速也能够最终靠遥控PLC或其他控制器来实现。
当电机直接用I频启动时,会产生电机额定电流的7~8倍。该电流值将大幅度提升电机绕组的电应力并产生热量,以此来降低电机的寿命。变频调速可以在零转速零电压下启动(也可以适当增加转矩提升)。一旦频率和电压的关系建立,VFD就可以驱动负载按照V/F或矢量控制方式工作。采用变频调速可以充分降低起动电流,提高绕组的承载能力。用户最直接的好处就是电机的维护成本会促进降低,电机的常规使用的寿命也会相应提高。
当电机以L频率启动时,电流会急剧增大,电压波动较大。电压降的大小将取决于启动电机的功率和配电网的容量。压降会导致同一供电网络中的电压敏感设备,如PC、传感器、接近开关、接触器等故障跳闸或L运行异常。采用变频调速后,由于可以在零频率、零电压下逐渐启动,最大限度上消除了压降。
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