市面上有很多关于维修书籍中认为,通用频率上限为55Hz。这是因为当电动机转速需要调到额定转速以上运行时,定子频率将增加到高于额定频率(50Hz)。这时,若仍 按恒转矩原则控制,则定子电压将升高超过额定电压。那么,当调速范围高于额定转速时,须保持定子电压为额定电压不变。这时,随着转速/频率的上升,磁通将减少,因此在同一定子电流下的转矩将减小,机械特性变软,电动机的过载能力大幅度减少。
由此可见,通用电动机频率上限为55Hz是有前提条件的:
1、定子电压不能超过额定电压;
2、电动机在额定功率运行;
3、恒转矩负载。
上述情况下,理论和试验证明,若频率超过55Hz,将使电动机转矩变小,机械特性变软,过载能力下降,铁耗急增,发热严重。
电动机实际运行状况表明,通用电动机可以通过变频调速器进行提速运行。能否变频提速?能提多少?主要是由电动机拖动的负载来决定的。首先,要弄清负荷率是多少?其次,要搞清楚负载特性,根据负载的具体情况,进行推算。简单分析如下:
1、事实上,对于380V通用电动机,定子电压超过额定电压10%长期运行是可以的,对电动机绝缘及寿命没有影响。定子电压提高,转矩显著增大,定子电流减少,绕组温度下降。
2、电动机负荷率通常为50%~60%
一般情况下,工业用电动机通常在50%~60%额定功率下工作。经推算,电动机输出功率为70%额定功率,定子电压提高7%时,定子电流下降 26.4%,此时,即使是恒转矩控制,采用变频调速器提高电动机转速20%,定子电流也不但不会上升,反而会下降。尽管提高频率后,电动机铁耗急增,但由 其产生的热量与定子电流下降而减少的热量相比甚微。因此,电动机绕组温度也将明显下降。
3、负载特性各种各样
电动机拖动系统是为负载服务的,不同的负载,机械特性不同。电动机在提速后必须满足负载机械特性的要求。经推算恒转矩负载不同负荷率(k)时的允许 最高运行频率(fmax)与负荷率成反比,即fmax=fe/k,其中fe为额定工频。对恒功率负载,通用电动机的允许最高工作频率主要受电动机转子和转 轴的机械强度限制,笔者认为一般限制在100Hz以内为宜。
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。
塑料拉力试验机是比较常见的一类检测仪器。应用也很广泛。比如塑料外壳,空调外挂机壳,一些塑料制品的抗拉强度测试等试验。也正因为塑料拉力试验机比较常用,所以也就会出现很多故障问题。很多客户遇到仪器故障问题时,由于没有基本检测仪器保养维护意识,往往不知所措。今天就举个例子,为广大客户提供当塑料拉力试验机变频器出现问题时该如何维修。
首先,我们可以从塑料拉力试验机外部运行状态来大致判断;如果从外部看不出什么异常,我们可以按照以下方法来判断塑料拉力试验机的变频器是否有问题。
1、变频塑料拉力试验机上的变频器的工作是否有故障报警显示;
2、转炉风机是否正常,有无异常,散热管通畅;
3、看温度,变频电子拉力试验机环境温度是否是正常的,要求在-10℃至40摄氏度范围内,以25℃左右为好;
4、在显示面板上显示的频率转换器的输出电流,电压,频率和其他数据是否正常;
5、在显示面板上显示的文字清楚,是否会模糊不清;
6、检查变频器交流输入电压大于最大值,如果主电路与输入电压超过限制,或逆变器没有运行
7、温度测量仪器检测拉力试验机频率转换器过热,有异味;
如果塑料拉力试验机有以上出现的问题,应及时寻找专业人士进行维护。这样可以保证问题不会越来越扩大化。从而减少不必要的费用。
下一篇:冷热冲击试验箱技术参数