變頻器運(yùn)行中的問題及對策
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:21:32來源:
張紅蓮變頻器運(yùn)行中的問銓及對策交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境推動技術(shù)進(jìn)步的種主要手段。而變頻調(diào)速的核心設(shè)備是變頻調(diào)速器,變頻器與電動機(jī)的控制配合構(gòu)成了變頻調(diào)速系統(tǒng)。
著變頻技術(shù)的提高,交流電動機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛,采用變頻調(diào)速可以提高生產(chǎn)機(jī)械的控制精度生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化,使交流拖動系統(tǒng)具有優(yōu)的控制性能,而讓在許多生產(chǎn)場合具有顯著變頻器的應(yīng)用我國的電動機(jī)吊電量占全國發(fā)電量的60,70,風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的13.造成這種狀況的主要原因是風(fēng)機(jī)水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸人功率大,大量的能源消耗在擋板門的截流過程中。
由于風(fēng)機(jī)水泵類大多為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系,所以當(dāng)風(fēng)機(jī)水泵轉(zhuǎn)速降時(shí),消耗的功率也大大下降,因此節(jié)能潛力非常大,比較有效的節(jié)能措施就是采變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量,應(yīng)用變頻器節(jié)電率為20 50,效益顯著。
許多機(jī)械由于工藝需要,要求電動機(jī)能夠調(diào)速。過去山于交流電動機(jī)調(diào)速困難,調(diào)速性能要求的場合都采用直流調(diào)速,而直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積大,維護(hù)困難,因此隨符變頰調(diào)速技術(shù)的成熟,交流調(diào)速正逐步取代直流調(diào)速,往往需要進(jìn)行矢量和直接轉(zhuǎn)矩控制,來滿足備種藝要求。
利1變頻器拖動電動機(jī),起動電流小,可以實(shí)現(xiàn)軟起動和無級調(diào)速,方便地進(jìn)行加減速控制,使電動機(jī)獲得,性能,人幅度地節(jié)約電能,閃而變頻器在丁業(yè)生產(chǎn)和生沾中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
存在的問及對策隨著變頰器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,運(yùn)行中出現(xiàn)的問也越來越多,主要現(xiàn)為辦次諧波噪聲振動負(fù)載匹配發(fā)熱等問。本文針對以上問進(jìn)行分析并提出相應(yīng)措施。
諧波問及對策通用變頻器的上乜路形式般由整流逆變和濾波部分組成。
整流部分為相橋式不可控整流器,間濾波部分采用人電容作為濾波器,逆變部分為8丁相橋出電壓中含有除坫波以外的其他諧波,較低次諧波通常對電動機(jī)負(fù)載影響較大,引起轉(zhuǎn)矩脈動;而較的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加,使電動機(jī)出力4足,因此變頻器輸出的低次諧波都必須抑制,玎以采用以下方法抑制諧波。
增加變頻器供電電源內(nèi)陰抗通常電源設(shè)備的內(nèi)阻抗4以起到緩沖變頰器直流濾波電容的無功功率的作用,內(nèi)阻抗越大,諧波含量越小,這種內(nèi)阻抗就是負(fù)壓器電源時(shí),比較好選擇短路阻抗大的變壓器。
安裝電抗器在變頻器的輸入端與輸出端串接合適的電抗器,或安裝諧波濾波器,濾波器的俎成為1型,吸收諧波和增大電源或貨載阻抗,達(dá)到抑制目的。
采用變壓器多相運(yùn)行通用變頻器為六脈波整流器,因此產(chǎn)生的諧波較大。如果采用變壓器多相運(yùn),使相位角互差30.
如。組合的變1器構(gòu)成12脈波的效果,可減小低次諧波電流,很好地抑制諧波。
設(shè)置專用濾波器設(shè)置專用濾波器用來檢測變頻器和相位,許產(chǎn)生。介與諧波電流流,通到變頰器中,從而可以有效地吸收諧波電流。
現(xiàn)場應(yīng)用陽技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)用噪聲與振動及其對策采用變頻器調(diào)速,將產(chǎn)生噪聲和振動,這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產(chǎn)生的影響。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)頻串的變化,基波分量次諧波分1都在人范圍內(nèi)變化,很4能引起與電動機(jī)的各個(gè)部分產(chǎn)生諧振等。
噪聲問及對策用變頻器傳動電動機(jī)時(shí),由于輸出電壓電流中含有次諧波分量,氣隙的高次諧波磁通增加,故噪聲增大。電磁噪聲有以下特征由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有機(jī)械頻率諧振,則轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大。
變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機(jī)殼軸承架等諧振,在這些部件的各固有頻率附近處的噪聲增大。
變頻器傳動電動機(jī)產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與,1控制的開關(guān)頰率有關(guān),尤其在低頻區(qū)更為顯著。般采用以下措施平抑和減小噪聲在變頻器輸出側(cè)連接交流電抗器。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量,可將7定小些。采用特殊電動機(jī)在較低頻的噪聲音量較嚴(yán)重時(shí),要檢查與軸系統(tǒng)含負(fù)載固頰率振動問及對策變頻器工作時(shí),輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機(jī)械部件產(chǎn)生電磁策動力,策動力的頻率總能勾這些機(jī)械部件的固有頻率相近或重合,造成電磁原因?qū)е轮饕禽^低次的諧波分量,在方式和方波訶方式時(shí)有較大的影響。但采用正弦波PWM方式時(shí),低次的諧波分量小,影響變小。
減弱或消除振動的方法,可以在變頻器輸出側(cè)接入交流電抗器以吸收變頻器輸出電流的高次諧波電流成分。使用,六方式或方波,方式變頻器時(shí),可改用正弦波胃方式變頻器,以減小脈動轉(zhuǎn)矩。從電動機(jī)與負(fù)載相連而成的機(jī)械系統(tǒng),為防止振動,必須使整個(gè)系統(tǒng)不與電動機(jī)產(chǎn)生的電磁力諧振。
負(fù)載匹配及對策生產(chǎn)機(jī)械的種類繁多,性能和工藝要求各異,其轉(zhuǎn)矩特性不同,因此應(yīng)用變頻器前首先要搞清電動機(jī)所帶負(fù)載的性質(zhì),即負(fù)載特性,然后再選擇變頻器和電動機(jī)。負(fù)載有種類型恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載和恒功率負(fù)載。
不同的負(fù)載類型,應(yīng)選不,類型恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載又分為摩擦類負(fù)載和位能式負(fù)載。
摩擦類負(fù)載的起動轉(zhuǎn)矩般要求額定轉(zhuǎn)矩的150左右,制動轉(zhuǎn)矩般要求額定轉(zhuǎn)矩的1左右,所以變頻器應(yīng)選擇具有恒定轉(zhuǎn)姐特性,而。起動和制動轉(zhuǎn)矩都比較大,過載時(shí)間和過載能力大的噬頻器,如尺540系列。
位能負(fù)載般要求大的起動轉(zhuǎn)矩和能董回饋功能,能夠快速實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn),變頻器應(yīng)選擇具苻象限運(yùn)行能力的變頻器,如1241系列。
風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載是典型的平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,低速下負(fù)載非常小,并與轉(zhuǎn)速平方成正比,通用變頻器與知準(zhǔn)電動機(jī)的組合比較合適。這類負(fù)載對變頻器的性能要求不高,只要求經(jīng)濟(jì)性和可靠性,所以選擇具有=;0貧控制校式的變頰器即可,如尺,5401.如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時(shí),功率急劇增加,有時(shí)超過電動機(jī)變頻器的容量,導(dǎo)致電動機(jī)過熱或不能運(yùn)轉(zhuǎn),故對這類負(fù)載轉(zhuǎn)矩,不要輕易將頻率提高到工頻以上。
恒功率負(fù)載指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比,但功率保持恒定的負(fù)載,如卷取機(jī)機(jī)床等。對恒功率特性問在工頻以上頻率范圍內(nèi)變頻器輸出電壓為定值控制,所以電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒功率特性,使用標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)與通用變頻器的組合沒有問。而在工頻以下頻率范圍內(nèi)為;7定值控制,電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有扣反傾向,標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)與通用變頻器的組合難以適應(yīng),因此要專1設(shè)計(jì)。
變頻器發(fā)熱是由于內(nèi)部的損耗而產(chǎn)生的,以主電路為主,約占98,控制電路占2.為保證變頻器正常可靠運(yùn)行,必須對變頻器進(jìn)行散熱。主要方法有采用風(fēng)扇散熱變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇4將變頻器箱體內(nèi)部散熱帶走。
環(huán)境溫度變頻器是電子裝置,內(nèi)含電子元件及電解電容等,所以溫度對其壽命影響較大。
通用變頻器的環(huán)境運(yùn)行溫度般要求10+50如果能降低變頻器運(yùn)行溫度,就延長了變頻器的使用壽命,性能也穩(wěn)定夂