6SE6420-2AD24-0BA1变频器选型

发布时间:2021-08-10

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3. 当电机的旋转速度改变时,其输出转矩会怎样?变频器驱动时的起动转矩和*转矩要小于直接用工频电源驱动时的起动转矩和*转矩。我们经常听到下面的说法:“电机在工频电源供电时,电机的起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些”。如果用大的电压和频率起动电机,例如使用工频电网直接供电,就会产生一个大的起动冲击(大的起动电流 )。而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机产生的转矩要小于工频电网供电的转矩值。所以变频器驱动的电机起动电流要小些。通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减些 减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。当变频器调速到大于额定频率20%时,电机的输出转矩将降低通常的电机是按照额定频率电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe) 变频器输出频率大于额定频率时(如我国的电机大于50Hz),电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。当电机以大于额定频率20%速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足。举例,额定频率为50Hz的电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)

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变频器的种类可分为,按直流电源性质分类A、电压型--储能元件为电容器,被控量为电压也就是相当于提供的是电压源,它动态响应较慢,制动时需在电源侧设置反并联逆变器才能实现能量回馈,可适应多电机拖动。其逆变输出的交流电压为矩形波或阶梯波,而电流的波形经过电动机负载滤波后接近于正弦波,但有较大的谐波分量。由于它是作为电压源向交流电动机提供交流电功率,所以主要优点是运行几乎不受负载的功率因素或换流的影响;缺点是当负载出现短路或在变频器运行状态下投入负载,都易出现过电流,必须在极短的时间内施加保护措施。B、电流型--储能元件为电抗器,直流内阻较大相当于提供的是电流源,动态响应快,可直接实现回馈制动,感应电动机电流型变频调速系统可以频繁、快速的实现四象限运行,更适宜一台逆变器对一台电机供电的单机运行方式。其优点是具有四象限运行能力,能很方便地实现电机的制动功能。缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构复杂,调整较为困难。另外,由于电网侧采用可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有一定的影响。(2) 依据工作原理分类A、V/f控制--- V/f控制变频器就是保证输出电压跟频率成正比的控制这样可以使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生,多用于风机、泵类节能,用压控振荡器实现。异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,电压一定降低频率,磁通变大,磁回路趋向饱和,严重时将烧毁电机。当频率与电压要成比例地改变,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。B、 转差频率控制---转差调速即改变异步电动机的滑差来调速,滑差越大速度越慢,绕膝是电机转子串电阻,转差频率控制技术的采用,使变频调速系统在一定程度上改善了系统的静态和动态性能,同时它又比矢量控制方法简便,具有结构简单、容易实现、控制精度高等特点,广泛应用于异步电机的矢量控制调速系统中。不需要进行复杂的磁通检测和繁琐的坐标变换,只要在转子磁链大小不变的前提下,通过检测定子电流和转子角速度,经过数学模型的运算就可以间接的磁场定向控制。要提高调速系统的动态性能,主要依靠控制转速的变化率,显然,通过控制转差角频率就能达到控制的目的。C、 矢量控制--依据直流电动机调速控制的特点,将异步电动机定子绕组电流按矢量变换的方法分解并形成类似于直流电动机的磁场电流分量和转矩电流分量,只要控制异步电动机定子绕组电流的大小和相位,就可以控制励磁电流和转矩电流,这样控制交流异步电动机得转速就像控制直流电动机一样,得到良好的调速控制效果。它的主要特点是低频转矩大、动态响应快、控制灵活,一般是应用在恶略的工作环境、要求高速响应和高精度的电力拖动的系统等。

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同时变频器的作用功能还包含以下功能:1.可以减少对电网的冲击,就不会造成峰谷差值过大的问题。2.可以加速功能可控,从而按照用户的需要进行平滑加速。3.电机的和设备停止方式可控,使整个设备和系统更加安全,寿命也会相应增加。4.控制电机的启动电流,充分降低启动电流,使电机的维护成本降低。5.可以减少机械传动部件的磨损,从而降低采购成本,同时可以提高系统稳定性。6.降低了电动机启动电流,提供更可靠的可变电压和频率。7.有效的减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。8.优化工艺过程,并能根据工艺过程迅速改变,还能通过远控PLC或其他控制器来实现速度变化。9.多重保护使变频器高度智能化,不仅能保护自身的安全正常使用,也大大保护了前后级设备的安全运行。10.控制功能齐全,可以很好的配合其他控制设备和仪器,实现系统化组网的集中实时监视和控制,一体化开发,为用户节省了选型的麻烦系统兼容性的问题节约了成本。

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5.变频器控制方式之U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM):变频器的SPWM控制方式的特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出*转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。6.变频器控制方式之电压空间矢量(SVPWM):变频器的SVPWM控制方式是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成

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