上海科利瑞克解析超細磨的變頻調(diào)速特性和變頻過載能力
2015-04-01
1、變頻調(diào)速特性的分析
變頻器實際上是種由IGBT等原件組成的綜合性的電氣設(shè)備。在配電線路中，位于電網(wǎng)電源和電動機之間，從某種意義上說變頻器相當(dāng)于種頻率可調(diào)的電源，能夠為電動機提供不同頻率的電源。
相對于感應(yīng)電動機而言，采用變頻調(diào)速，實際上就是采用了種改變供電電源頻率的調(diào)速方法。采用這種方法調(diào)速，超細磨電動機能夠獲得較大的調(diào)速范圍、較好的調(diào)速平滑性和足夠硬度的機械特性。變頻調(diào)速實際上就是利用了感應(yīng)電動機在忽略轉(zhuǎn)差率變化的情況下，轉(zhuǎn)速與頻率成正比的關(guān)系。
另外，超細磨感應(yīng)電機在50Hz以下恒轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)調(diào)速時，在保持電壓與頻率成比正例的情況下，電動機的大轉(zhuǎn)矩保持不變，也就是說，在變頻調(diào)速的情況下，電動機過載能力保持不變。但是當(dāng)電源頻率較低時，定子電阻的影響不能忽略，使電機的有效轉(zhuǎn)矩降低，從而降低了電動機的帶載能力。
當(dāng)頻率相對較小時，由于電動機的電抗較小，定子繞組電阻的影響不能忽略。此時電動機的大轉(zhuǎn)矩值大為降低。電源頻率較低時，即速度很較低的時，電動機的大轉(zhuǎn)矩明顯降低，不能夠為負載提供足夠的轉(zhuǎn)矩。由于輸入頻率與電源電源成正比，說明速度降低時，電壓也隨著降低，電壓降低到定程度后，不能夠為電動機提供建立額定磁場所需的電能，從而使電動機的轉(zhuǎn)矩明顯降低。
為了解決這個問題，變頻器采用了電壓補償?shù)霓k法，幫助電動機建立勵磁磁場，使電動機的轉(zhuǎn)矩在定程度上得到改善。
2、變頻過載能力的利用
從上面變頻調(diào)速特性的分析中，可以得出這樣的結(jié)論：在恒轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，只要控制電動機的頻率不要太低，基本上就不影響電動機的過載能力。通常情況下，變頻器手冊提供簡單的選型參考，就是要求變頻器功率大于電動機的功率。
首先，變頻器功率除了包括為電動機提供的功率外，還包括變頻器自身運行的熱損耗和在其內(nèi)部器件上產(chǎn)生的電壓降，尤其是容量較大的變頻器，這種損耗和電壓降不能忽略。為此，在保證電動機電壓與變頻器輸出匹配的同時，采用比較電流的方式是更合理的選擇。其次，從經(jīng)濟的角度考慮，超細磨設(shè)備起動結(jié)束后，恒轉(zhuǎn)矩運行，轉(zhuǎn)矩不是很高。這樣，利用電動機和變頻器的過載能力，使它們的選型檔位降低，從而降低變頻器的采購成本。 以某型號超細磨為例，超細磨筒體轉(zhuǎn)速為16.57r／rain，在簡體旋轉(zhuǎn)的加速過程中所需要的轉(zhuǎn)矩大。為了減小對電網(wǎng)及機械的沖擊，般先設(shè)置個較低頻率，比如15Hz。變頻器采用V／F控制方式時，加速時間是自由憒陛的1／3，大約為2min，則起動需要的時間為36s，小于變頻器過載時間1min，可以利用變頻器的過載能力。
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