许多用户在采购变频器时,通常只根据驱动电动机的功率来匹配变频器容量。其实,电动机所带动的负载不一样,对变频器的要求也不一样。
弊端:由于电动机所带的负载特性存在差异,如果不充分考虑综合因素,可能会造成变频器使用不当而损坏,同时由于未配备必要的制动单元和滤波器,可能会引起安全风险。
应对策略:针对负载的特性和类型,合理选用变频器的容量和配置。
①风机和水泵是最普通的负载:对变频器的要求较为简单,只要变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。
②起重机类负载:这类负载的特点是启动时冲击很大,因此要求变频器有一定余量。同时,在重物下放肘,会有能量回馈,因此要使用制动单元或采用共用母线方式。
③不均行负载:有的负载有时轻,有时重,此时应按照重负载的情况来选择变频器容量,例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。
④大惯性负载:如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑,此类负载惯性很大,因此启动时可能会振荡,电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大的变频器来加快启动,避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。
变频器在于其他智能设备(、系统)配合后,可实现多重控制策略和闭环调节,其本身也具备较为完善的保护功能。但在实际应用和安装环境中,却存在许多误区。正视矛盾的所在,规避风险,合理运用,才是提高变频器效率和使用寿命的关键。
1、检查时否发热,如果电动机温升不高,则应先检查的热保护功能设置得是否合理。如变频器尚有裕量,则应调大电子热保护功能的预设值。
如果电动机的温升过高,这时的过载是属于正常过载,则说明是电动机负荷过重。这时,首先应看能否适当加大传动比,以减轻电动机轴上的负荷。如能够加大,则加大传动比;如果传动比无法加大,则应加大电动机的容量。
2、检查电动机侧三相电压是否平衡,如果电动机侧的三相电压不平衡,则应再检查变频器输出端的三相电压是否平衡,如果也不平衡,则问题在变频器内部发生故障,就必须对变频器维修。
如果电动机侧三相电压平衡,则应了解跳闸时的工作频率。如果工作频率较低,又未用矢量控制(或无矢量控制),则首先降低V/f比。如果降低后仍能带动负载,则说明原来设置的V/f比过高,励磁电流的峰值偏大,可通过降低V/f比来减小电流;如果降低后带不动负载了,则应考虑加大变频器的容量;如果变频器有矢量控制功能,则应采用矢量控制方式。
在选用节能变频器时,应该遵守以下10条原则,作为决定方案的前提。当地电费价格高的,在同样节电量时,经济收益就更大,这也是必然要考虑的事。
1)变频器要节电是有一定条件的。在不影响使用的条件下,适当改变工况参数后,把不合理运行参数所消耗电能节省下来,就可做到从一般运行转变成经济运行。
2)要节能一定要降低频率,下降值越大,节电越多。不降低频率,变频器原则上是不能节电的。
3)与负载率有关。负载率在10%~90%时,节电率较多约8%~10%,负载率低相应节电率高些。但无功节电率大约40%~50%,是不计电费的。
4)与原来的运行的工况参数值的合理程度有关。例如,与压力、流量、转速等可调节的量值大小有关,可调整量大,则节电率就高,否则相反。
5)与原来采用的调整方式有关。采用进口或出口阀门方式来调整运行参数的,很不经济,若改为变频器调速,则经济合理。使用变频器调速后,比用人工阀门调整运行方法,能多节电达20%~30%.
6)与原来采用的调速方式有关。例如,原来用滑差电动机调速,因调速效率低,尤其在中、低速时,效率只有50%以下,很不经济,改为变频器调速后,把这部分电能节省下来了。目前轻工、纺织、造纸、印染、塑料、橡胶等行业中,大多还在使用滑差电动机,故使用变频器来实现节能,技术改造工作是当务之急的事。
7)与电动机工作方式有关。例如,连续运转、短时运转、间歇运转的节电量是不同的。
8)与电动机开动时间长短有关。例如,一天开机24h,一年开365天的节电量就大,反之则小。
9)与电动机本身功率大小有关。同样节电率下,功率大的节电量值大,经济效益就大,哪怕节电率相对小功率电动机低些,但实际收益较大。
10)与本单位生产工艺设各重要性有关。首先要选产品电耗大的、产品成本高的、现用的调速方式是不够经济合理的设各加以改造,改用变频器后就能有立竿见影、事半功倍的效果。
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