变频调速系统电动机的选用原则X
杨海英
(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 151400)
摘 要:介绍了变频调速系统选用电动机时应注意电流、速度控制、容许最高频率范围及防止冲击(浪涌)电压引起电动机绝缘性能恶化。
关键词:变频器调速原理;变频调速系统电动机;选用原则
中图分类号:T E28 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0041—01
1 变频器的调速原理和用途
变频器是在保护电机原有性能的情况下,通过改变电机的供电频率和电压的方式,实现电机转速调节的电力电子设备。
变频器根据电机不同负载分别实现节能、提高生产效率和产品质量、实现自动化、增加设备使用寿命并使设备小型化等用途,广泛应用与钢铁、轻工、化学、纤维、汽车、水泥、矿业、石油等领域。变频器的电子元器件、芯片容易受到外界的一些电气干扰;同时,变频器自身的元器件在工作中也会产生连续的干扰频谱。因此变频器运行的过程中既要防止外界干扰,又要防止干扰外界。以保证变频器安全高效的工作。
2 变频器的适用范围
变频器通常用于三项感应电机调速和单项正反转的电机调速。
3 变频器的重要参数
输入电压与频率:输入电压频率越宽越好,一般都适应电源频率50Hz～60H z。
输出功率:直接代表了变频器的带负载能力。
变频范围:越宽调速范围越大,一般在0Hz～150Hz的范围内。
加速时间:从零到最高频率的时间。如:0Hz～100Hz,1s～10s。
减速时间:从最高频率到零的时间。如:100Hz ～0Hz,1s～10s。
4 变频调速系统选用电动机时选用原则
4.1 电流
对于同一负载,用通用变频器运转与用工频电源运转相比,电动机的额定电流约增加10%。增加的电流将会引起绕组和其他器件的温度上升,要求绕组和其他器件有较高的绝缘强度和耐热等级。4.2 速度控制
4.2.1 速度控制的上限。对已经有的交流调速系统进行改造时,采用变频器驱动调速,在驱动普通异步电动机超过额定频率运转的场合,一定要检查转子的动平衡和轴承耐磨性。
4.2.2 中间速度。风扇、风机等大惯性负载的固有振动频率通常都在这段可调速范围内,电动机所产生的脉动转矩的频率一旦与固有振动频率一致,则发生共振,严重的会引起轴断裂,而无法运转。
即使是一般的工业机械,在速度控制范围宽的场合,也有可能出现机械的固有振动频率与运转频率相同的情况。
为避免出现上述现象可采取如下对策:在变频器上加装频率跳变选用件,当机械系统工作在谐振频率时,频率跳变选用件使变频器的输出频率向上或者向下跳变,避开共振点运转。对于采用PAM调制方式控制的变频器,低频时可采用PWM 调制方式控制(电流型变频器)及多重化连接,以降低脉动转矩。采用具有弹性的联轴器。改变机构的共振频率,将其排除在运转范围之外。
另外,需要对旋转部分的离心力进行核算。例如,叶轮、轴、联轴器、电动机转子等,由于转速变化的幅度和频率使旋转部分受交变应力的作用,必须核算旋转部分的动平衡、疲劳强度、机械强度等,以确认是否安全。
4.2.3 速度控制的下限。普通异步电动机中使用滚动轴承,虽然对最低速度没有限制,但对大容量电动机及机械侧使用滚动轴承的场合,低速时由于润滑不良会导致油膜过热情况的出现,需要了解机械设备轴承的工作方式,确保最低的运转速度。
另外,在用变频器对泵的流量进行控制时,因有净扬程的要求,所以需要控制速度的下限值。同样,在用变频器对风速和风量进行控制(下转第页)
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2012年第9期 内蒙古石油化工
X收稿日期3582
:2012-0-2