分析變頻器控制方式的選擇問題
發布時間：2019-07-31 11:21:07來源：
分析變頻器控制方式的選擇問題
1、變頻器選型的注意事項1）應以電動機額定電流值作為選擇依據，電動機的額定功率只能作為參考。
2）應充分考慮變頻器輸出中含有豐富的諧波，會使電動機的功率因數和效率變壞，因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，電動機的電流會增加10%左右，而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時，應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。
3）選擇變頻器時必須充分了解變頻器所驅動的負載特性。變頻器拖運恒轉矩負載時，低速下的轉矩要足夠大，并且要有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩速運行，應該考慮異步電動機的散熱能力，避免電動機的溫升過高。負載的恒功率特性是相對于一定的速度變化范圍而言的，當速度很低時，受機械強度的限制，轉矩不可能無限增大，將轉變為恒轉矩特性。負載的恒功率區和恒轉矩區對調整系統方案的選擇有很大的影響，電動機的恒磁通調速時，比較大允許輸出轉矩不變，屬于恒轉矩調速；而在弱磁調速時，比較大允許輸出轉矩與速度成反比，屬于恒功率調速。如果電動機的恒轉矩和恒功率調速的范圍與負載的恒轉矩和恒功率范圍相一致時，即所謂“匹配”的情況下，電動機容量和變頻器容量均比較小，這是比較理想的選型條件。
4）在各種風機、水泵、油泵中，隨葉輪的轉動中，空氣或液體在一定的速度范圍內所產生的阻力大致與速度的二次方成正比，所需的功率與速度的三次方成正比。當所需風量、流量減小時，利用變頻器通過調節電動機的速度來調節風量、流量，可以大幅度地節約電能。由于調速時所需功率隨轉速增長過快，所以通常不應使風機、泵類負載超工頻運行。
5）選擇變頻器時，一定要注意其防護等級是否與現場的情況相匹配。否則現場的灰塵、水汽會影響變頻器的長久運行。單相電動機不適用于變頻器驅動。6）選擇變頻器時，應正確識別變頻器的類型。采用U/F控制方式變頻器就可以滿足要求的情況下，就沒有必要選擇矢量控制方式或直接轉矩控制文筆變頻器。
2、有速度傳感器變頻器和無速度傳感器變頻器的區別：有速度傳感器變頻器和無速度傳感器變頻器一般都是矢量控制方式或直接轉矩控制方式變頻器，有速度傳感器變頻器要求在電動機軸上裝設速度傳感器或編碼器，以測取電動機的速度信號用于模型計算和控制，控制精度高，但有些場合安裝速度傳感器或編碼器有困難，所以，通過改進使其能在無速度傳感器或編碼器下運行，將閉環控制改為開環控制，既無速度傳感器變頻器，由于失去了直接參數辨識能力，它的恨不能顯然不如前者，但優于U/F控制方式開環系統。在無速度傳感器變頻器中，高速時轉速信號是靠比較電壓電流模型計算結果辨識得到，低速時由于參數較弱，得到的模型參數不準確，無法辨識，系統只能放棄矢量控制方式，改為U/F控制方式開環工作。因此，無速度傳感器變頻器較適用于無長期低速運行，且調速時調速精度要求不高的場合。如果系統需要長期在低速下運行，則選用性能好的U/F控制方式變頻器比較合理，另外，U/F控制方式變頻器的控制算法中，控制的是電動機定子的總電流，其控制內核為U/F參數對照表，當頻率增加時，通過已知的頻率尋找相應的輸出電流值，通過增加電動機起動電壓的方法增加電動機的起動轉矩。由于其內部的U/F參數對照表的值是有限的，因此在改善電動機起動轉矩方面就有其局限性，所以僅適用于對起動轉矩、加減速特性、電動機抗干擾能力、低頻性能、速度響應及轉矩控制方面要求不高的場合。
如果要求調速精度高，就需要選用有速度傳感器變頻器，但現在許多變頻器具備有速度傳感無速度傳感器兩種控制方式，只要加上速度傳感器或編碼器即可，這是一種性能優良的矢量控制方式或直接轉矩控制方式變頻器。
3.AMB變頻器在不同的場合使用狀況：
1）風機，水泵采用變頻器調速控制。由工頻電源控制的風機、水泵是通過風門檔板或閥門來調節流量的，由于流量與轉速成正比、功率與轉速的三次方成正比，因此，采用變頻器調節電動機的轉速調節流量，電動機消耗的功率會呈三次方下降，節能效果非常明顯，一般節電率可達30%以上，節電率由原來的系統余量多少和系統運行狀況所決定。對于供水系統可實現全自動變頻調速恒壓供水，通過一臺變頻器可同時控制多臺水泵，并呆附設夜間小泵運行及消防功能。具有無需水塔、高位水箱、無二次污染、投資小、占地面積少、運行經濟、市郊節能等特點。
2）工業鍋爐風機采用變頻器調速控制。工業鍋爐風機包括引風機及送風機，一般是通過調節風門檔板改變送風量和引風量。采用變頻器高速控制后，將風門檔板調節至比較大，使引見機和送風機連鎖控制，提高系統自動化程度，并且可以大幅度降低功率消耗，一般節電率都在40%以上。
3）中央空調系統采用變頻器調速節能。對于中央空調系統中的冷凍水泵組、冷卻水泵組可以采用一臺變頻器同時控制多臺水泵，能對多點溫濕度進行檢測及集中監控，實現比較佳舒適度控制。系統運行高效節能，一般節電率可達到30%~60%。
4）空壓機采用變頻器高速控制。通過一臺變頻能同時控制多臺空壓機，可避免電動機空載運行，無需專人值守，實現自動恒壓供氣，高效節能，一般節電率可達30%以上，節電率由原來的系統余量多少和系統運行狀況所決定。
5）注塑機采用變頻器高速控制。注塑機的工作過程一般分為鎖模→注射保壓→熔膠加料→冷卻定型→開模頂針等步驟，每個步驟的負載是不同的，采用變頻器對油泵進行控制，可以對應每個步驟輸出相應的功率，從而顯著降低電能消耗，一般節電率為30%~60%。
6）行車電動機變頻調速控制。行車一般有多臺電動機，分別控制大車、小車及吊鉤，這幾臺電動機都可采用變頻器控制，具有電動機起動電流小、無大電流沖擊、轉矩大、起動平穩、無級調速、可靠性高、節電顯著等特點為。
7）輸送帶采用變頻器調速控制。輸送帶采用變頻器控制，具有起動平穩、起動轉矩大、無級調速、可靠性高、節電顯著等特點。輸送帶一般運行在速度較低的低頻段（5~15Hz），連續運行時間較長時易發生電動機發熱嚴重、電磁噪聲大等現象，易采用齒輪變速箱變速方式的變頻器調速控制。
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