变频调速已被公认为是较为理想、较为有发展前途的调速方式之一,采用通用构成变频调速传动系统的主要目的,一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求;二是为了节约能源、降低生产成本。
1、变频调速的节能
由于采用变频调速后,风机、泵类负载的节能效果最明显,节电率可达到20%~60%,这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例,当用户需要的平均流量较小时,风机、水泵的转速较低,其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和阀门进行流量调节时,耗用功率变化不大。由于这类负载很多,约占交流总容量的20%~30%,它们的节能就具有非常重要的意义。
2、软启动
工频状况下马达采用的是星三角降压延时启动,此时电流是电机额定电流的4—7倍,若多台大功率的电机同时启动,将对电网造成很大冲击。采用变频器后,马达只需在额定电流下就可启动,电流平滑无冲击,减少了启动电流对马达和电网的冲击,延长了电机的使用寿命。
3、减少无功功率
无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是因无功功率因素的降低导致电网有功功率的降低。而使用变频器调节后由于变频器内滤波的使用,使得功率因素接近为1,增大了电网的有功功率。从而节省了无功功率消耗的能量。
4、方便控制,使控制系统简单化
1、适应性强,不易受电压波动影响,可适应电压±20%的变化;
2、调速效率高,可达95%以上;
3、实现平稳的无级调速,调速方便、调速精度高(可达0.01HZ);
4、有过压、欠压、过流、过载、欠相等多种保护功能,保护准确、可靠,从而降低事故发生率并及时提供
5、提高电机运行功率因数,减少了设备的磨损,延长了电机的检修周期和使用寿命;
6、具有开环和闭环两种控制方式,提高系统自动化程度,控制更方便,控制精度更高;
7、灵活换相,起停加减速时间可调;
8、调试、安装方便,操作简单,容易掌握。
9、操作简便,不需要更多人员,节约人工费。
对于连续运行的,可以从外部目视检查运行状态。定期对变频器进行巡视检查,检查变频器运行时是否有异常现象。变频器维修中通常应作如下检查:
1、环境温度是否正常,要求在-10~+40摄氏度范围内,以25摄氏度左右为好;
2、变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常;
3、显示面板上显示的字符是否清楚,是否缺少字符;
4、用测温仪器检测变频器是否过热,是否有异味;
5、变频器风扇运转是否正常,有无异常,散热风道是否通畅;
6、变频器运行中是否有故障报警显示;
7、变频器维修时检查变频器交流输入电压是否超过最大值。极限是418福特,如果主电路外加输入电压超过极限,即使变频器没运行,也会对变频器线路板造成损坏。
一直都听别人说变频器能省电,说的人多了也就接受了,但一直没弄懂变频器为什么能省电,同时又能省多少,是高频省的多还是低频省的多?
而且还有如下几个疑问:
1、如果两个一模一样的电机都工作在50HZ的工频状态下,一个使用变频器,一个没有,同时转速和扭矩都在电机的额定状态下,那么变频器还能省电吗?能省多少呢?
2、如果这两个电机的扭矩没有达到电机的额定扭矩状态下工作(频率,转速还是一样50HZ),有变频器的那个能省多少电?
3、同样的条件,空载状态下能省多少,这三种状态下哪个省的更多?
答:变频器可以省电这是不可磨灭的事实,在某些情况下可以节电40%以上,但是某些情况还会比不接变频器浪费!
变频器是通过轻负载降压实现节能的,拖动转距负载由于转速没有多大变化,即便是降低电压,也不会很多,所以节能很微弱,但是用在风机环境就不同了,当需要较小的风量时刻,电机会降低速度,我们知道风机的耗能跟转速的1.7次方成正比,所以电机的转距会急剧下降,节能效果明显。如果我们用在油井上,就会因为在返程使用制动电阻白白浪费很多电能反而更废电(公众号:泵管家)。
当然,如果环境要求必须调速,变频器节能效果还是比较明显的。不调速的场合变频器不会省电,只能改善功率因数。
1、如果两个一模一样的电机都工作在50HZ的工频状态下,一个使用变频器,一个没有,同时转速和扭矩都在电机的额定状态下,那么变频器还能省电吗?能省多少呢?
答:对于这种情况,变频器只能改善功率因数,并不能节省电力。
2、如果这两个电机的扭矩没有达到电机的额定扭矩状态下工作(频率,转速还是一样50HZ),有变频器的那个能省多少电?
答:如果使用了自动节能运行,这个时刻变频器能降压运行,可以节省部分电能,但是节电不明显。
3、同样的条件,空载状态下能省多少,这三种状态下哪个省的更多?
答:拖动型负载空载状态也节省不了多大的电能。
比如关于“闭环控制”如是说。我认为有讨论的空间。文中的闭环概念太狭义了。闭环控制不仅仅是转速传感器反馈才算数。矢量控制时的频率控制就是闭环控制,而且是装置内部的闭环控制,V/F控制才属于开环控制,另外还有温度、压力、流量等等物理量的PID调节器反馈控制,都是闭环控制的范畴。而且都是可以通过变频器调节实现的。不应该将闭环控制概念解释得那么窄。
再比如,制动的概念,那种解释就象废话一样,玩弄文字游戏,说了等于没说一样。
1.变频不是到处可以省电,有不少场合用变频并不一定能省电。
2.作为电子电路,变频器本身也要耗电(约额定功率的3-5%)。
3.变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:
第一,大功率并且为风机/泵类负载;
第二,装置本身具有节电功能(软件支持);
第三,长期连续运行。这是体现节电效果的三个条件。
除此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。如果不加前提条件的说变频器工频运行节能,就是夸大或是商业炒作。知道了原委,你会巧妙的利用他为你服务。一定要注意使用场合和使用条件才好正确应用,否则就是盲从、轻信而“受骗上当”。
4.采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?
采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器(公众号:泵管家),起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
5.在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?
电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转。
6.装设变频器时安装方向是否有限制。
变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。
7.不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?
在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。
8.电机超过60Hz运转时应注意什么问题?
(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。
(2)电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意)。
(3)产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑。
(4)对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。
9.变频器可以传动齿轮电机吗?
根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。
10.变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?
机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁
辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。
11.变频器本身消耗的功率有多少?
它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。
12.为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?
一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机。
13.使用带制动器的电机时应注意什么?
制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。
14.想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,清说明原因
变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。
15.变频器的寿命有多久?
变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命。
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