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如何根据不同负载特性选择变频器容量

2017-9-6 15:47| 发布者: admin| 查看: 2| 评论: 0

摘要: 确定变频器的容量,除了参考原有设备的电动机功率之外,还要考虑负载的一些特殊情况。变频器容量的确定分两个方面:一方面是原有设备电动机的功率是按额定转速运行设计的,变频器在调速过程中的输出功率是否还能满足 ...
    确定变频器的容量,除了参考原有设备的电动机功率之外,还要考虑负载的一些特殊情况。变频器容量的确定分两个方面:一方面是原有设备电动机的功率是按额定转速运行设计的,变频器在调速过程中的输出功率是否还能满足功率要求,如果在低速时不能满足功率要求,就要增加变频器和电动机的容量;二是三相异步电动机有很强的过载和耐冲击能力,但变频器的过载能力很差,在大惯性负载的起动、冲击负载的瞬间冲击,都会造成变频器比额定输出电流大得多的过载电流。这种情况下就要考虑只增加变频器的容量。

   1.负载的起动转矩

    电动机起动时不仅要克服负载的工作转矩,还要克服负载静摩擦力产生的转矩。在特殊设备中,如挤压机起动时挤压材料已由软体变为固态,使起动转矩大大增加,这些都必须要预先想到。负载所需要的起动转矩值,是变频器选择的重要指标。以额定工作点的转矩为100%,则典型负载起动转矩值大体为:风扇、鼓风机(30%以下);挤压机、压缩机(150%以上)。

    2.大惯性负载

    对于直线运动,为使静止的物体在一定时间内加速到某一速度,物体的质量越大所需要的力也越大。对于旋转体也同样,为使转速在一定时间内加速到某一转速,加到旋转体上的转矩与物体的质量和形状有关,质量越大,其质量分布离旋转轴心越远则需要的转矩越大。表示旋转体的质量形状的物理量用GD²表示,GD²称为旋转体的惯性转矩,单位为N·m²。

    负载的GD²越大,起动时需要的转矩越大,或加速时间越长。大惯性负载如离心泵、冲床、水泥厂的旋转窑等,此类负载起动速度慢,起动时可能还会产生振荡,减速时电动机有能量回馈。如果需要减小大惯性负载的加速时间,则应加大变频器的容量。

    几种典型的大惯性负载在电动机额定转矩作用下,从零上升到额定转速所用时间为:电动机(0.2~1s);泵(0.1~0.5s);风扇、鼓风机(1030s)

    3.冲击和过载

    冲击性负载是在瞬间负载突然增大。如磕头往复抽油机,冲床,粉碎机,轧钢机咬入钢锭的瞬间等,都可以视为冲击性负载。由于冲击性负载会引起变频器的输出电流瞬间增加很多,如果变频器的裕量太小,会引起过电流跳闸。解决冲击性负载的方法一是增加变频器的容量,二是加装惯性飞轮,由惯性飞轮吸收来自负载的冲击能量。

    在有些冲击性负载中,有时电动机的瞬间电流会达到正常电流的一倍,因异步电动机有1.8~2.2倍的过载能力,电动机不会堵转。当瞬间电流过后,电动机回到正常工作状态。在这种情况下,只增加变频器的容量,电动机的容量不增加。这就是为什么有些冲击性负载变频器的容量是电动机的一倍。

    过载是指某些设备在起动后有较长时间处于过载状态。如冷冻机起动后要经过一段时间才能进入正常状态;粉碎机中混入杂物使转矩增加等。这些负载都要视具体情况增加变频器的容量。

 

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