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東芝變頻器通用型 TOSVERT VF-S11
在您觀看TOSHIBA變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)前,您無法將東芝變頻器與其他的變頻器加以區(qū)分.現(xiàn)在您可以直真切切地看一看兩者之間的差別.VF-S11展示了變頻器的潛力和未來發(fā)展方向.
TOSHIBA變頻調(diào)速器型號(hào)參考:VFS11S-2002PL VFS11S-2004PL VFS11S-2007PL VFS11S-2015PL VFS11S-2022PL VFS11-2004PM VFS11-2005PM VFS11-2007PM VFS11-2015PM VFS11-2022PM VFS11-2037PM VFS11-2055PM VFS11-2075PM VFS11-2110PM VFS11-2150PM VFS11-4004PL VFS11-4007PL VFS11-4015PL VFS11-4022PL VFS11-4037PL VFS11-4055PL VFS11-4075PL VFS11-4110PL VFS11-4150PL VFS11-6007P VFS11-6015P VFS11-6022P VFS11-6037P VFS11-6055P VFS11-6075P VFS11-6110P VFS11-6150P
東芝TOSHIBA變頻器VF-S11適合各種機(jī)械和設(shè)備使用的變頻器.適合需要大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的用戶,適合被電磁噪音困擾的用戶,適合安裝空間有限的用戶,適合非常看重維護(hù)的用戶,適合需要擴(kuò)展性的用戶,適合機(jī)型的容量和范圍要求廣的用戶.
東芝變頻器通用型的適用范圍:
適合需要大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的用戶
傳送裝置,升降機(jī),殘疾人專用輪椅自動(dòng)升降機(jī)和其他運(yùn)輸機(jī)械有時(shí)需要大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩.VF-S11結(jié)合了東芝專利控制系統(tǒng)-電流矢量計(jì)算控制-產(chǎn)生1HZ-200%或以上的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這就為需要大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用場(chǎng)合提供了足夠的回旋余地.
東芝變頻器適合被電磁噪音困擾的用戶
比如商用燙衣板,汽車雨刮,醫(yī)療保健單位,福利院,周圍環(huán)境和我們?nèi)粘I钪惺褂玫氖覂?nèi)運(yùn)動(dòng)機(jī)械,如果它們產(chǎn)生電磁噪音的話,就會(huì)對(duì)周圍區(qū)域產(chǎn)生大量干擾.VF-S11在小巧的機(jī)體內(nèi)裝有噪音濾波器,從而大大地減少了所產(chǎn)生的電磁噪音.VF-S11也符合EUEMC指令標(biāo)準(zhǔn).
東芝TOSHIBA變頻器適合安裝空間有限的用戶
包括食品加工,包裝在內(nèi)的某些家用設(shè)備以及控制面板,化工機(jī)械,印刷機(jī)等,必須盡可能小巧.與普通型號(hào)的變頻器相比,VF-S11外部尺寸已經(jīng)相當(dāng)小了.另外,并排安裝意味著可以進(jìn)一步節(jié)省空間,因?yàn)閮膳_(tái)或多臺(tái)設(shè)備可以彼此挨得很近安裝.
東芝變頻器適合非常看重維護(hù)的用戶
風(fēng)扇,水泵,鼓風(fēng)機(jī)和空調(diào)設(shè)備必須定期維護(hù).VF-S11監(jiān)控維修部件的預(yù)期更換日期,并作為一項(xiàng)草擬的維護(hù)方針向服務(wù)人員發(fā)出報(bào)警.主電路中電容器的設(shè)計(jì)壽命為10年.另外,VF-S11也可以在高達(dá)60度的環(huán)境溫度中使用,展示了優(yōu)異的環(huán)境耐受性.
東芝變頻器適合需要擴(kuò)展性的用戶
有時(shí),您必須通過通訊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制和監(jiān)控,例如,建筑物中的空調(diào)系統(tǒng)和生產(chǎn)線上的控制系統(tǒng),因?yàn)橛泻芨叩臄U(kuò)展性,VF-S11使用可拆式控制端子板,使您可以方便地安裝選購(gòu)的通訊板(RS-485,Device Net和LONWORKS).
東芝TOSHIBA變頻器適合對(duì)機(jī)型的容量和范圍要求廣的用戶
為了獲得備件和便于對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù),您是否有過使用同種變頻器的想法?對(duì)于在這一組別的變頻器來說,VF-S11最大的優(yōu)點(diǎn)是容量寬廣,最大可達(dá)15KW.VF-S11是全封閉型,可以用于易受大量水和塵土侵襲的苛刻環(huán)境.
東芝變頻器空調(diào)用型 TOSVERT VF-FS1 返回
清爽的空氣的源泉.針對(duì)空調(diào)行業(yè)量身定做的FS1,令您體驗(yàn)東芝的技術(shù)結(jié)晶.空間的考慮,環(huán)境的對(duì)應(yīng)及長(zhǎng)久的壽命.能夠解決所有這些問題,標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)應(yīng)的唯有VF-FS1
TOSVERT VF-FS1型號(hào):VFFS1-2004PM VFFS1-2007PM VFFS1-2015PM VFFS1-2022PM VFFS1-2037PM VFFS1-2055PM VFFS1-2075PM VFFS1-2110PM VFFS1-2150PM VFFS1-2185PM VFFS1-2220PM VFFS1-2300PM VFFS1-4004PL VFFS1-4007PL VFFS1-4015PL VFFS1-4022PL VFFS1-4037PL VFFS1-4055PL VFFS1-4075PL VFFS1-4110PL VFFS1-4150PL VFFS1-4185PL VFFS1-4220PL VFFS1-4300PL
空調(diào)用風(fēng)扇,泵專用變頻器TOSVERT VF-FS1
東芝變頻器 一般工業(yè)用風(fēng)扇,泵用變頻器 TOSVERT?VF-PS1?返回
型號(hào)參考:VFPS1-2007PL VFPS1-2015PL VFPS1-2022PL VFPS1-2037PL VFPS1-2055PL VFPS1-2075PL VFPS1-2110PM VFPS1-2150PM VFPS1-2185PM VFPS1-2220PM VFPS1-2300PM VFPS1-2370PM VFPS1-2450PM VFPS1-2550P VFPS1-2750P VFPS1-2900P 0.75 VFPS1-4015PL VFPS1-4022PL VFPS1-4037PL VFPS1-4055PL VFPS1-4075PL VFPS1-4110PL VFPS1-4150PL VFPS1-4185PL VFPS1-4220PL VFPS1-4300PL VFPS1-4370PL VFPS1-4450PL VFPS1-4550PL VFPS1-4750PL VFPS1-4900PC VFPS1-4110KPC VFPS1-4132KPC VFPS1-4160KPC VFPS1-4220KPC VFPS1-4250KPC VFPS1-4280KPC VFPS1-4315KPC VFPS1-4400KPC VFPS1-4500KPC VFPS1-4630KPC
領(lǐng)先的節(jié)能,適應(yīng)環(huán)境功能.您想比現(xiàn)在更節(jié)能,想進(jìn)一步減少高頻噪音,諧波對(duì)周邊設(shè)備的影響嗎?為滿足您的節(jié)能,減少環(huán)境影響的要求,適用于風(fēng)扇,泵的變頻器VF-PS1誕生了.東芝卓越的電機(jī)控制技術(shù)和電路設(shè)計(jì),使變頻器最佳化,滿足您的要求.
東芝變頻器高性能型 TOSVERT VF-AS1?返回
一切為您著想.低噪音,低諧波,高轉(zhuǎn)矩,高靈敏,高精確度,良好的環(huán)境兼容性以及簡(jiǎn)便的操作,一定能滿足您所有的要求.VF-AS1變頻器是可以同時(shí)滿足您所有要求的最新綜合性產(chǎn)品.
TOSVERT VF-AS1型號(hào):VFAS1-2004PL VFAS1-2007PL VFAS1-2015PL VFAS1-2022PL VFAS1-2037PL VFAS1-2055PL VFAS1-2075PL VFAS1-2110PM VFAS1-2150PM VFAS1-2185PM VFAS1-2220PM VFAS1-2300PM VFAS1-2370PM VFAS1-2450PM VFAS1-2550P VFAS1-2750P VFAS1-4007PL VFAS1-4015PL VFAS1-4022PL VFAS1-4037PL VFAS1-4055PL VFAS1-4075PL VFAS1-4110PL VFAS1-4150PL VFAS1-4185PL VFAS1-4220PL VFAS1-4300PL VFAS1-4370PL VFAS1-4450PL VFAS1-4550PL VFAS1-4750PL VFAS1-4900PC VFAS1-4110KPC VFAS1-4132KPC VFAS1-4160KPC VFAS1-4200KPC VFAS1-4220KPC VFAS1-4280KPC VFAS1-4355KPC VFAS1-4400KPC VFAS1-4500KPC
高性能變頻器(VF-AS1)的特性:
1.專為容易受到外圍設(shè)置干擾的電子產(chǎn)品而設(shè)計(jì),降低變頻器所產(chǎn)生的高頻噪音和諧波從而提高了功率因數(shù)。
2.專為具有少量設(shè)置參數(shù)的簡(jiǎn)便機(jī)械而設(shè)計(jì),在快捷模式中,當(dāng)您按下EASY鍵時(shí),僅顯示8個(gè)基本的參數(shù),進(jìn)而可以選擇、設(shè)置參數(shù)。
3.專為需要高轉(zhuǎn)矩和大容量變頻器的機(jī)械設(shè)計(jì),該型號(hào)的變頻器可以在啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩0.3Hz-200%*2的基礎(chǔ)上快速加速。
4.專為需要靈活性的系統(tǒng)裝置而設(shè)計(jì),MY功能,帶傳感器的速度/轉(zhuǎn)矩控制,內(nèi)置RS485.
日本東洋電機(jī)ToyoDenki Seizo成立于1918年,日本著名的變頻器及大功率變頻電機(jī)制造商。產(chǎn)品主要有VF64型,VF64C,VF62C及VF62CE等型號(hào),容量從0.75KW-1000KW.
三菱變頻器FR-D700系列 變頻調(diào)速器 緊湊型多功能變頻器
1. 功率范圍:0.4~7.5KW
2. 通用磁通矢量控制,1Hz時(shí)150%轉(zhuǎn)矩輸出
3. 采用長(zhǎng)壽命元器件
4. 內(nèi)置Modbus-RTU協(xié)議
5. 內(nèi)置制動(dòng)晶體管
6. 擴(kuò)充PID,三角波功能
7. 帶安全停止功能
三菱變頻器FR-E700系列 變頻調(diào)速器 經(jīng)濟(jì)型高性能變頻器
· 功率范圍:0.1~15KW
· 先進(jìn)磁通矢量控制,0.5Hz時(shí)200%轉(zhuǎn)矩輸出
· 擴(kuò)充PID,柔性PWM
· 內(nèi)置Modbus-RTU協(xié)議
· 停止精度提高
· 加選件卡FR-A7NC,可以支持CC-Link通訊
· 加選件卡FR-A7NL,可以支持LONWORKS通訊
· 加選件卡FR-A7ND,可以支持Deveice Net通訊
· 加選件卡FR-A7NP,可以支持Profibus-DP通訊
三菱變頻器FR-A740 高性能矢量變頻器
■ 功率范圍:0.4~500kW
■ 閉環(huán)時(shí)可進(jìn)行高精度的轉(zhuǎn)矩/速度/位置控制
■ 無傳感器矢量控制可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩/速度控制
■ 內(nèi)置PLC功能(特殊型號(hào))
■ 使用長(zhǎng)壽命元器件,內(nèi)置EMC濾波器
■ 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能,支持DeviceNet,Profibus-DP,Modbus等協(xié)議
三菱變頻器FR-F700多功能型、一般負(fù)載適用
◆ 功率范圍:0.75~630KW
◆ 簡(jiǎn)易磁通矢量控制方式,實(shí)現(xiàn)3Hz時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)120%
◆ 采用最佳勵(lì)磁控制方式,實(shí)現(xiàn)更高節(jié)能運(yùn)行
◆ 內(nèi)置PID,變頻器/工頻切換和可以實(shí)現(xiàn)多泵循環(huán)運(yùn)行功能
◆ 內(nèi)置獨(dú)立的RS485通訊口
◆ 使用長(zhǎng)壽命元器件
◆ 內(nèi)置噪聲濾波器(75K以上)
◆ 帶有節(jié)能監(jiān)控功能,節(jié)能效果一目了然
三菱變頻器A700 F700 E700 及D700產(chǎn)品的比較
變頻器基礎(chǔ)原理知識(shí)
1、什么是變頻器? 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。 2、PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么? PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫,按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。 變頻器
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脈沖幅度調(diào)制) 縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。 3、電壓型與電流型有什么不同? 變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。 4、為什么變頻器的電壓與頻率成比例的改變? 任何電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩都是電流和磁通相互作用的結(jié)果,電流是不允許超過額定值的,否則將引起電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。因此,如果磁通減小,電磁轉(zhuǎn)矩也必減小,導(dǎo)致帶載能力降低。 由公式E=4.44*K*F*N*Φ 可以看出,在變頻調(diào)速時(shí),電動(dòng)機(jī)的磁路隨著運(yùn)行頻率fX是在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化,它極容易使電動(dòng)機(jī)的磁路嚴(yán)重飽和,導(dǎo)致勵(lì)磁電流的波形嚴(yán)重畸變,產(chǎn)生峰值很高的尖峰電流。 因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓,使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型變頻器。 5、電動(dòng)機(jī)使用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí),電壓下降則電流增加;對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng),如果頻率下降時(shí)電壓也下降,那么電流是否增加? 頻率下降(低速)時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。 6、采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣? 采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn),隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流為額定電流6~7倍,因此,將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng))。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負(fù)載起動(dòng)。 7、V/f模式是什么意思? 頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降,這個(gè)問題已在回答4說明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機(jī)特性而預(yù)先決定的,通常在控制器的存儲(chǔ)裝置(ROM)中存有幾種特性,可以用開關(guān)或標(biāo)度盤進(jìn)行選擇。 8、按比例地改V和f時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化? 頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓,那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此,在低頻時(shí)給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這種補(bǔ)償稱增強(qiáng)起動(dòng)。可以采用各種方法實(shí)現(xiàn),有自動(dòng)進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法。 9、在說明書上寫著變速范圍60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎? 在6Hz以下仍可輸出功率,但根據(jù)電機(jī)溫升和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小等條件,最低使用頻率取6Hz左右,此時(shí)電動(dòng)機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會(huì)引起嚴(yán)重的發(fā)熱問題。變頻器實(shí)際輸出頻率(起動(dòng)頻率)根據(jù)機(jī)種為0.5~3Hz。. 10、對(duì)于一般電機(jī)的組合是在60Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定,是否可以? 通常情況下時(shí)不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變,大體為恒功率特性,在 高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時(shí),必須注意電機(jī)與變頻器容量的選擇。 11、所謂開環(huán)是什么意思? 給所使用的電機(jī)裝置設(shè)速度檢出器(PG),將實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的,稱為“閉環(huán) ”,不用PG運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式,也有的機(jī)種利用選件可進(jìn)行PG反饋.無速度傳感器閉環(huán)控制方式是根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型根據(jù)磁通推算電機(jī)的實(shí)際速度,相當(dāng)于用一個(gè)虛擬的速度傳感器形成閉環(huán)控制。 12、實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)于給定速度有偏差時(shí)如何辦? 開環(huán)時(shí),變頻器即使輸出給定頻率,電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%~5%)變動(dòng)。對(duì)于要求調(diào)速精度比較高,即使負(fù)載變動(dòng)也要求在近于給定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。 13、如果用帶有PG的電機(jī),進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎? 具有PG反饋功能的變頻器,精度有提高。但速度精度的值取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思? 如果給定的加速時(shí)間過短,變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化,變頻器將因流過過電流而跳閘,運(yùn)轉(zhuǎn)停止,這就叫作失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功能。 15、有加速時(shí)間與減速時(shí)間可以分別給定的機(jī)種,和加減速時(shí)間共同給定的機(jī)種,這有什么意義? 加減速可以分別給定的機(jī)種,對(duì)于短時(shí)間加速、緩慢減速場(chǎng)合,或者對(duì)于小型機(jī)床需要嚴(yán)格給定生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的場(chǎng)合是適宜的,但對(duì)于風(fēng)機(jī)傳動(dòng)等場(chǎng)合,加減速時(shí)間都較長(zhǎng),加速時(shí)間和減速時(shí)間可以共同給定。 16、什么是再生制動(dòng)? 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率,則電動(dòng)機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行,作為制動(dòng)器而工作,這就叫作再生(電氣)制動(dòng)。 17、是否能得到更大的制動(dòng)力? 從電機(jī)再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中,由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系,通用變頻器的再生制動(dòng)力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動(dòng)單元,可以達(dá)到50%~100%。 18、請(qǐng)說明變頻器的保護(hù)功能? 保護(hù)功能可分為以下兩類: (1) 檢知異常狀態(tài)后自動(dòng)地進(jìn)行修正動(dòng)作,如過電流失速防止,再生過電壓失速防止。 (2) 檢知異常后封鎖電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號(hào),使電機(jī)自動(dòng)停車。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時(shí)停電保護(hù)等。 19、為什么用離合器連接負(fù)載時(shí),變頻器的保護(hù)功能就動(dòng)作? 用離合器連接負(fù)載時(shí),在連接的瞬間,電機(jī)從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急劇變化,流過的大電流導(dǎo)致變頻器過電流跳閘,不能運(yùn)轉(zhuǎn)。 20、在同一工廠內(nèi)大型電機(jī)一起動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)中變頻器就停止,這是為什么? 電機(jī)起動(dòng)時(shí)將流過和容量相對(duì)應(yīng)的起動(dòng)電流,電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機(jī)容量大時(shí)此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時(shí)保護(hù)功能(IPE)動(dòng)作,造成停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 21、什么是變頻分辨率?有什么意義? 對(duì)于數(shù)字控制的變頻器,即使頻率指令為模擬信號(hào),輸出頻率也是有級(jí)給定。這個(gè)級(jí)差的最小單位就稱為變頻分辨率。 變頻分辨率通常取值為0.015~0.5Hz.例如,分辨率為0.5Hz,那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0 Hz,因此電機(jī)的動(dòng)作也是有級(jí)的跟隨。這樣對(duì)于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題。在這種情況下,如果分辨率為0.015Hz左右,對(duì)于4級(jí)電機(jī)1個(gè)級(jí)差為1r/min 以下,也可充分適應(yīng)。另外,有的機(jī)種給定分辨率與輸出分辨率不相同。 22、裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。 變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的,上下的關(guān)系對(duì)通風(fēng)也是重要的,因此,對(duì)于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。 23、不采用軟起動(dòng),將電機(jī)直接投入到某固定頻率的變頻器時(shí)是否可以? 在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動(dòng)的條件相近。將流過大的起動(dòng)電流(6~7倍額定電流),由于變頻器切斷過電流,電機(jī)不能起動(dòng)。 24、電機(jī)超過60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意什么問題? 超過60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng): (1)機(jī)械和裝置在該速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能(機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等)。 (2)電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍,其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作(風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加,所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)也要注意)。 (3)產(chǎn)生軸承的壽命問題,要充分加以考慮。 (4)對(duì)于中容量以上的電機(jī)特別是2極電機(jī),在60Hz以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要與廠家仔細(xì)商討。 25、變頻器可以傳動(dòng)齒輪電機(jī)嗎? 根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑方式不同,需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通常可考慮70~80Hz為最大極限,采用油潤(rùn)滑時(shí),在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。 26、變頻器能用來驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)嗎?可以使用單相電源嗎? 基本上不能用。對(duì)于調(diào)速器開關(guān)起動(dòng)式的單相電機(jī),在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀輔助繞組;對(duì)于電容起動(dòng)或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相,但對(duì)于小容量的,也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。 27、變頻器本身消耗的功率有多少? 它與變頻器的機(jī)種、運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān),但要回答很困難。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%~96%,據(jù)此可推算損耗,但內(nèi)藏再生制動(dòng)式(FR-K)變頻器,如果把制動(dòng)時(shí)的損耗也考慮進(jìn)去,功率消耗將變大,對(duì)于操作盤設(shè)計(jì)等必須注意。 28、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用? 一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)行冷卻,若速度降低則冷卻效果下降,因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱,必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,或采用容量大的變頻器與電機(jī)組合,或采用專用電機(jī)。 29、使用帶制動(dòng)器的電機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么? 制動(dòng)器勵(lì)磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作,將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動(dòng)器動(dòng)作。 30、想用變頻器傳動(dòng)帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機(jī),電機(jī)卻不動(dòng),請(qǐng)說明原因。 變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器,由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動(dòng),作為對(duì)策,請(qǐng)將電容器拆除后運(yùn)轉(zhuǎn),甚至改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。 31、變頻器的壽命有多久? 變頻器雖為靜止裝置,但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件,如果對(duì)它們進(jìn)行定期的維護(hù),可望有10年以上的壽命。 32、變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇,風(fēng)的方向如何?風(fēng)扇若是壞了會(huì)怎樣? 對(duì)于小容量也有無冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種,風(fēng)的方向是從下向上,所以裝設(shè)變頻器的地方,上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有,變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí),由電扇停止檢測(cè)或冷卻風(fēng)扇上的過熱檢測(cè)進(jìn)行保護(hù) 33、濾波電容器為消耗品,那么怎樣判斷它的壽命? 作為濾波電容器使用的電容器,其靜電容量隨著時(shí)間的推移而緩緩減少,定期地測(cè)量靜電容量,以達(dá)到產(chǎn)品額定容量的85%時(shí)為基準(zhǔn)來判斷壽命。 34、裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。 應(yīng)基本收藏在盤內(nèi),問題是采用全封閉結(jié)構(gòu)的盤外形尺寸大,占用空間大,成本比較高。其措施有: (1)盤的設(shè)計(jì)要針對(duì)實(shí)際裝置所需要的散熱; (2)利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積; (3)采用熱導(dǎo)管。 此外,已開發(fā)出變頻器背面可以外露的型式。 35、想提高原有輸送帶的速度,以80Hz運(yùn)轉(zhuǎn),變頻器的容量該怎樣選擇? 輸送帶消耗的功率與轉(zhuǎn)速成正比,因此若想以80HZ運(yùn)行,變頻器和電機(jī)的功率都要按照比例增加為80HZ/50HZ,即提高60%容量。 維護(hù)和檢查時(shí)的注意事項(xiàng)有: (1) 在關(guān)掉輸入電源后,至少等5分鐘才可以開始檢查(還要正式充電發(fā)光二極管已經(jīng)熄滅)否則會(huì)引起觸電。 (2) 維修、檢查和部件更換必須由勝任人員進(jìn)行。(開始工作前,取下所有金屬物品(手表、手鐲等),使用帶絕緣保護(hù)的工具) (3) 不要擅自改裝頻頻器,否則易引起觸電和損壞產(chǎn)品。 (4) 變頻器維修之前,須確認(rèn)輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)(炸電容、壓敏電阻、模塊等)。 變頻器主要由半導(dǎo)體元件構(gòu)成,因此,必須進(jìn)行日常的檢查,防止不利的工作環(huán)境,如溫度、濕度、粉塵和振動(dòng)的影響,并防止因部件使用壽命所引起的其它故障。 檢查項(xiàng)目: (1) 日常檢查:檢查變頻器是否按要求工作。用電壓表在變頻器工作時(shí),檢查其輸入和輸出電壓。 (2) 定期檢查:檢查所有只能當(dāng)變頻器停機(jī)時(shí)才能檢查的地方。 (3) 部件更換:部件的壽命很大程度上與安裝條件有關(guān)。
變頻器工作原理
概述
主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。
整流器
最近大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,由于其功率方向可逆,可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
平波回路
在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波動(dòng),采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓(電流)。裝置容量小時(shí),如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,可以省去電感采用簡(jiǎn)單的平波回路。
逆變器
同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時(shí)間使6個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時(shí)間和電壓波形。 控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號(hào)的回路,它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”,主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”,電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”,將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”,以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。 (1)運(yùn)算電路:將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。 (2)電壓、電流檢測(cè)電路:與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。 (3)驅(qū)動(dòng)電路:驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。 (4)速度檢測(cè)電路:以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器(tg、plg等)的信號(hào)為速度信號(hào),送入運(yùn)算回路,根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 (5)保護(hù)電路:檢測(cè)主電路的電壓、電流等,當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時(shí),為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞,使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。
變頻器的作用
變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù),得到廣泛應(yīng)用。變頻器的作用是改變交流電機(jī)供電的頻率和幅值,因而改變其運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的周期,達(dá)到平滑控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的出現(xiàn),使得復(fù)雜的調(diào)速控制簡(jiǎn)單化,用變頻器+交流鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組合替代了大部分原先只能用直流電機(jī)完成的工作,縮小了體積,降低了維修率,使傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展到新階段。 變頻器可以優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行,所以也能夠起到增效節(jié)能的作用。根據(jù)全球著名變頻器生產(chǎn)企業(yè)ABB的測(cè)算,單單該集團(tuán)全球范圍內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)并且安裝的變頻器每年就能夠節(jié)省1150億千瓦時(shí)電力,相應(yīng)減少9,700萬噸二氧化碳排放,這已經(jīng)超過芬蘭一年的二氧化碳排放量。
變頻器的行業(yè)應(yīng)用
在恒壓供水中的應(yīng)用 概述 恒壓供水是指在供水日中月水量發(fā)生變化時(shí),出口壓力保持不變的供水方式。供水網(wǎng)系出口壓力值是根據(jù)用戶需求確定的。傳統(tǒng)的供水方式是采用水塔、高位水箱、氣壓罐等設(shè)施實(shí)現(xiàn)的。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用,利用變頻器、PID調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、P LC等器件的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成控制系統(tǒng),調(diào)節(jié)水泵的輸出流量,實(shí)現(xiàn)恒壓供水。該技術(shù)已在供水行業(yè)普及。 紫日電氣科技有限公司ZVF9-P變頻器在恒壓供水控制系統(tǒng)的基本控制策略 采用自動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置作為控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運(yùn),行并自動(dòng)調(diào)整泵蛆的運(yùn)行臺(tái)數(shù),完成供水壓力的閉環(huán)控制,在管網(wǎng)流量變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約自能的目的。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力,系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較,其差值經(jīng)過運(yùn)算處理后 發(fā)出控制指令,控制泵電動(dòng)機(jī)的投運(yùn)臺(tái)數(shù)和運(yùn)行變量泵自動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。 紫日電氣科技有限公司ZVF9-P變頻器在恒壓供水系統(tǒng)的工作原理 ZVF9-P系列變頻器內(nèi)置的PID控制器通過控制對(duì)象的傳感器等檢測(cè)到的物理量(反饋量),將其與系統(tǒng)目標(biāo)值進(jìn)行比較。如有偏差,則通過PID調(diào)節(jié)的作用使偏差為零。 改造后設(shè)備的優(yōu)點(diǎn) 1.恒壓供水技術(shù)目采用變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率,而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力,比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式,具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。 2.由于變量泵工作在變頻工況,在其出口流量小于額定流量時(shí),泵轉(zhuǎn)速降低,臧少了軸承的磨損和發(fā)熱,延長(zhǎng)泵和自動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。 3.目實(shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制,不需要操作人員頻繁操作,降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省了人力。 4.水泵自動(dòng)機(jī)采用軟起動(dòng)方式,按設(shè)定的加速時(shí)間加速避免自動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的自流沖擊,對(duì)自月自壓造成波動(dòng)的影響,同時(shí)也避免了電機(jī)突然加速造成水泵系統(tǒng)的喘振。 5.由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài),在其運(yùn)行過程中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的,故系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可節(jié)約可觀的自能,其經(jīng)濟(jì)效益是十分口顯的。由于其節(jié)電效果明顯,所以系統(tǒng)具有投資收回快特點(diǎn),其產(chǎn)生的社會(huì)效益非常巨大。 應(yīng)用范圍 該系統(tǒng)既可用于生產(chǎn)、生活用水, 亦可用于熱水供應(yīng), 恒壓噴淋等系統(tǒng): 1.可廣泛用于工業(yè)企業(yè)、生活 、生產(chǎn)供水系統(tǒng)及企業(yè)自備并改造工程,自來水廠、生活小區(qū)及消防供水系統(tǒng)。 2.可用于各種場(chǎng)合的恒壓、變壓、冷卻水和循環(huán)供水系統(tǒng); 3.可用于污水泵站、污水處理及污水提升系統(tǒng); 4.可用于農(nóng)業(yè)排灌、 園林噴淋、水景和音樂噴泉系統(tǒng); 5.可用于賓館、大型公共建筑供水及消防系統(tǒng)。 ZVF9在中央空調(diào)上的應(yīng)用 概述 中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代工礦企業(yè)及生活環(huán)境改善方面極為普遍,而且在某些生活環(huán)境或生產(chǎn)工序中是屬必須的,即所謂人造環(huán)境,不僅有溫度的要求,還有濕度、潔凈度等。之所以要中央空調(diào)系統(tǒng),是為了要提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高人的舒適度、集中供冷供熱,效率高,便于管理,節(jié)省投資。工礦企業(yè)、高層商廈、商務(wù)大樓、會(huì)場(chǎng)、劇場(chǎng)、辦公室、圖書館、賓館、商場(chǎng)、超市、酒店、娛樂場(chǎng)所、體育館等中大型建筑都采用中央空調(diào),是用電大戶,幾乎占了用電量的60~70%,日常開支費(fèi)用很大,因此中央空調(diào)是用電大戶,亦是節(jié)電大戶,是節(jié)能降耗、降低成本的關(guān)鍵,不可等閑視之。不少單位使用變頻器后獲得了大于20%的節(jié)電效果,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,因此紛紛迫切要求進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的改造。 中央空調(diào)是按照最大需要冷(熱)量再加1 0~20%來設(shè)計(jì)的,一般富余度較大,負(fù)荷率β正常時(shí)最大可能有70~80%,因此節(jié)電潛力較大,而運(yùn)行時(shí)冷凍水、冷卻水的回收溫度大都過低運(yùn)行,這就造成了能量的浪費(fèi)。目前不少單位都已采用變頻調(diào)速,但仍有不少單位未做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,我們建議應(yīng)及早采用這一新技術(shù),為用戶增加收益。 中央空調(diào)系統(tǒng)使用變頻器對(duì)象 A、制冷壓縮機(jī) B、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔風(fēng)扇、回風(fēng)裝置多數(shù)都尚未采用變頻調(diào)速節(jié)能控制,調(diào)節(jié)壓力、流量都是采用閥門、擋風(fēng)板的方法是不經(jīng)濟(jì)的,浪費(fèi)了不少電能,屬節(jié)電的主要對(duì)象。 中央空調(diào)系統(tǒng)使用變頻器目的及功效 從以上可知中央空調(diào)系統(tǒng)大量使用水泵及風(fēng)機(jī),它們都是平方減轉(zhuǎn)矩負(fù)載,因此流量Q∝n(轉(zhuǎn)速),壓力H∝n2,功率P∝n3,故系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要在工藝允許條件下,既不要過大流量、壓力,又能保證系統(tǒng)正常,選取合理經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行參數(shù)就可較大幅度節(jié)電,按不少單位實(shí)踐結(jié)果,大部分都可能有20~50%的節(jié)電功效(與工況條件有關(guān),要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后而定),經(jīng)濟(jì)效益十分明顯的,應(yīng)大力推廣。 實(shí)施方法 A、按一天24小時(shí),春、夏、秋、冬制定運(yùn)行圖,進(jìn)行不同頻率值控制方法。 B、按回水的溫度,自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率的控制方法。 C、按進(jìn)水與出水溫差自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率的控制方法。 D、按出水壓力控制,回水溫度控制自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率的雙閉環(huán)方法。 紫日ZVF9V-G在音樂噴泉上的應(yīng)用 音樂噴泉是由電腦控制聲、光及噴孔組合而產(chǎn)生不同形狀、不同色彩、配合音樂節(jié)奏而構(gòu)成的綜合水景。音樂噴泉的聲、光、色、形俱美,常常用作風(fēng)景園林的主景。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們?cè)絹碓阶⒅丨h(huán)境的改善和美化、音樂噴泉在小區(qū)、公園、休閑廣場(chǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。音樂噴泉的控制系統(tǒng)是音樂噴泉設(shè)計(jì)的核心。下面以ZVF9V系列變頻器在上海某廣場(chǎng)的應(yīng)用為例,闡述音樂噴泉的變頻控制。 噴泉控制系統(tǒng)的構(gòu)成 音樂噴泉控制系統(tǒng)主要由音頻控制信號(hào)、變頻器、水泵、多功能閥、萬向噴頭及水管組成。噴泉水泵采用變頻調(diào)速技術(shù)、實(shí)現(xiàn)水泵的無級(jí)調(diào)速,能根據(jù)音頻信號(hào)的強(qiáng)弱隨時(shí)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。多功能閥和萬向噴頭由噴泉專用控制器控制,可根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)各種圖案和形狀。我們利用音樂的音頻信號(hào)對(duì)變頻器進(jìn)行控制,音樂的音頻信號(hào)本身是一個(gè)功率很小的交流電壓信號(hào),經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓 可以輸出一個(gè)相對(duì)應(yīng)的直流電壓信號(hào),相對(duì)來講該信號(hào)很微弱,再經(jīng)過對(duì)該信號(hào)進(jìn)行功率放大,可以輸出0~5V的標(biāo)準(zhǔn)直流電壓信號(hào),即可以實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)對(duì)變頻器的控制,即對(duì)水泵浪花的控制,從而實(shí)現(xiàn)音樂對(duì)噴泉浪花的控制。 ZVF9V-G變頻器的介紹 ZVF9V-G系列變頻器是紫日電氣科技有限公司推出的經(jīng)濟(jì)型矢量變頻器。ZVF9V-G無PG矢量型變頻器采用先進(jìn)的磁通算法具有以下特點(diǎn): 1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大0.5Hz/150%(SVC) 2、過載能力強(qiáng)150%額定電流60S;180%額定電流10S 3、調(diào)速范圍寬 1:100 4、穩(wěn)速精度高 ±0.5%最高速度 5、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 <20ms 6、加減速特性優(yōu)良 0.1s(最短) ZVF9V-G優(yōu)良的加減速特性能配合負(fù)載水泵實(shí)現(xiàn)最短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)的加減速;ZVF9V-G快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能及時(shí)檢測(cè)再生功率,實(shí)現(xiàn)無跳閘的自動(dòng)加減速過程,能伴隨著音頻信號(hào)的變化、瞬間改變變頻器的輸出頻率、從而改變噴泉水柱的波形,使水柱波形和音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)了同步、不失真。 紫日變頻器在EPS應(yīng)急電源行業(yè)的應(yīng)用 EPS(Emergency Power Supply)為應(yīng)急電源,作為消防設(shè)備、市政設(shè)施、醫(yī)療、企業(yè)、工廠或其他設(shè)備在市電電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),可提供應(yīng)急電力的電源設(shè)備。與傳統(tǒng)的備用發(fā)電機(jī)組應(yīng)急電源相比,EPS在啟動(dòng)速度、噪音與振動(dòng)、可維護(hù)性、供電質(zhì)量、過載能力、自保護(hù)特性以及環(huán)境污染方面都有明顯優(yōu)勢(shì)。 EPS按照負(fù)載種類不同分為一般三種:照明型、動(dòng)力型和照明動(dòng)力混合型,對(duì)應(yīng)的負(fù)載分別為照明負(fù)載、電機(jī)負(fù)載(消防水泵等)和照明與電機(jī)混合負(fù)載。 變頻器在EPS電源行業(yè)的應(yīng)用要求 在市電不正常時(shí),EPS是通過內(nèi)部的逆變器輸出交流電拖動(dòng)負(fù)載的,而變頻器在EPS中正是起到了逆變器的作用。所以變頻器必須滿足EPS的各種要求,保證與市電相同的電源質(zhì)量。 EPS通過蓄電池組為變頻器供電,所以變頻器的輔助電源必須為直流供電,交流輸入的輔助電源不能滿足EPS的需要。同樣的原理,變頻器的散熱風(fēng)扇不能用交流風(fēng)扇,變頻器的軟上電接觸器不能用交流接觸器。 由于EPS是代替市電的應(yīng)急電源設(shè)備,所以EPS的輸出電壓質(zhì)量也是很重要的一個(gè)指標(biāo),包括EPS輸出電壓的諧波含量、EPS輸出電壓的負(fù)載調(diào)整率、EPS輸出電壓的穩(wěn)定度等。這樣,要求在負(fù)載變化或蓄電池組電壓在一定范圍變化時(shí),變頻器輸出電壓變化盡量小,而且輸出電壓的諧波含量足夠小。 在非常重要的場(chǎng)合,EPS需要具有強(qiáng)啟功能,即在蓄電池組電量不足時(shí),蓄電池組給變頻器供電電壓低于變頻器的輸入欠壓點(diǎn),但是變頻器仍然需要正常工作,具有一定的電壓電流輸出能力,不允許報(bào)欠壓故障。 紫日EPS專用變頻器的特點(diǎn) 目前市場(chǎng)上EPS電源專用變頻器近乎空白,緊有的幾種品牌價(jià)格也非常昂貴。為此,紫日電氣科技有限公司針對(duì)EPS電源行業(yè)的特點(diǎn),憑借著10余年的變頻器行業(yè)研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)技術(shù),開發(fā)出全新一代高性價(jià)比的EPS專用變頻器(ZVF9V-E系列),該變頻器可以很好的滿足EPS電源的各種需求,有效的提高EPS電源系統(tǒng)的性能。 EPS應(yīng)急供電電源系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)組成可以分: 1、市電旁路通道 2、逆變器電源供電通道 3、互投轉(zhuǎn)換裝置 4、△/Y型隔離變壓器。 當(dāng)市電供電正常的時(shí),市電電源經(jīng)過EPS的交流旁路和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成的供電通道、以及隔離變壓器向用戶的各種應(yīng)急負(fù)載供電。這時(shí)用戶負(fù)載所使用的電源是來自電網(wǎng)的市電電源,因此此時(shí)的EPS能夠帶各種電阻性、電容性和電感性負(fù)載。當(dāng)市電供電中斷或者超限時(shí),EPS在很短的時(shí)間內(nèi),完成了從交流旁路供電到逆變器電池供電的切換操作,同時(shí)起動(dòng)了逆變單元進(jìn)入工作狀態(tài)。用戶負(fù)載使用的電源就是經(jīng)過隔離變壓器的EPS逆變電源。當(dāng)市電恢復(fù)正常工作之后,EPS對(duì)逆變器執(zhí)行自動(dòng)關(guān)機(jī)操作,并且完成從逆變器電池供電到交流旁路供電的切換。 三 晶變頻器產(chǎn)品系列 1、S350高端變頻器系列 ■采用最新高速電機(jī)控制專用芯片DSP,確保矢量控制快速響應(yīng) ■硬件電路模塊化設(shè)計(jì),確保電路穩(wěn)定高效運(yùn)行 ■外觀設(shè)計(jì)結(jié)合歐洲汽車設(shè)計(jì)理念,線條流暢,外形美觀 ■結(jié)構(gòu)采用獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì),風(fēng)扇可自由拆卸,散熱性好 ■無PG矢量控制、有PG矢量控制、轉(zhuǎn)矩控制、V/F控制均可選擇 ■強(qiáng)大的輸入輸出多功能可編程端子,調(diào)速脈沖輸入,兩路模擬量輸出 ■獨(dú)特的“挖土機(jī)”自適應(yīng)控制特性,對(duì)運(yùn)行期間電機(jī)轉(zhuǎn)矩上限自動(dòng)限制,有效抑制過流頻繁跳閘 ■寬電壓輸入,輸出電壓自動(dòng)穩(wěn)壓(AVR),瞬間掉電不停機(jī),適應(yīng)能力更強(qiáng) ■內(nèi)置先進(jìn)的 PID 算法 ,響應(yīng)快、適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)試簡(jiǎn)單 ; 16 段速控制,簡(jiǎn)易PLC 實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定速、定向等多功能邏輯控制,多種靈活的控制方式以滿足各種不同復(fù)雜工況要求 ■內(nèi)置國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的 MODBUS RTU ASCII 通訊協(xié)議,用戶可通過PC/PLC控制上位機(jī)等實(shí)現(xiàn)變頻器485通訊組網(wǎng)集中控制
變頻器的組成
變頻器通常分為4部分:整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。 □ 整流單元將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。 □ 高容量電容存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換后的電能。 □ 逆變器由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān),將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波。 □ 控制器按設(shè)定的程序工作,控制輸出方波的幅度與脈寬,使疊加為近似正弦波的交流電,驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)。
變頻器控制方式
低壓通用變頻輸出電壓為380~650V,輸出功率為0.75~400kW,工作頻率為0~400Hz,它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。 1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式 其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,機(jī)械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,這種控制方式在低頻時(shí),由于輸出電壓較低,轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外,其機(jī)械特性終究沒有直流電動(dòng)機(jī)硬,動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高,低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。 2電壓空間矢量(SVPWM)控制方式 它是以三相波形整體生成效果為前提,以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的,一次生成三相調(diào)制波形,以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn),即引入頻率補(bǔ)償,能消除速度控制的誤差;通過反饋估算磁鏈幅值,消除低速時(shí)定子電阻的影響;將輸出電壓、電流閉環(huán),以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多,且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié),所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。 矢量控制(VC)方式 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相-二相變換,等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1,再通過按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流;It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法,求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量,經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),分別對(duì)速度,磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量,經(jīng)坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中,由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè),系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜,使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。 直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式 1985年,德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,并以新穎的控制思想、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前,該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算;它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制,也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。 矩陣式交—交控制方式 VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流電路需要大的儲(chǔ)能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此,矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l,輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行,系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實(shí)現(xiàn)的。具體方法是: ——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測(cè)器,實(shí)現(xiàn)無速度傳感器方式; ——自動(dòng)識(shí)別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型,對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別; ——算出實(shí)際值對(duì)應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制; ——實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào),對(duì)逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。 矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)( <2ms),很高的速度精度(±2%,無PG反饋),高轉(zhuǎn)矩精度(<+3%);同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,尤其在低速時(shí)(包括0速度時(shí)),可輸出150%~200%轉(zhuǎn)矩。
變頻器的歷史
變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應(yīng)用受限。 □ 20世紀(jì)60年代以后,電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足需要。 □ 20世紀(jì)70年代開始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速的研究得到突破,20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。 □ 20世紀(jì)80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的 VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化,商品投入市場(chǎng),得到了廣泛應(yīng)用。 最早的變頻器可能是日本人買了英國(guó)專利研制的。不過美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì),高端產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。 □步入21世紀(jì)后,國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起,現(xiàn)已逐漸搶占高端市場(chǎng) 單元串聯(lián)型變頻器 這是近幾年才發(fā)展起來的一種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它主要由輸入變壓器、功率單元和控制單元三大部分組成。采用模塊化設(shè)計(jì),由于采用功率單元相互串聯(lián)的辦法解決了高壓的難題而得名,可直接驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī),無需輸出變壓器,更不需要任何形式的濾波器。 整套變頻器共有18個(gè)功率單元,每相由6臺(tái)功率單元相串聯(lián),并組成Y形連接,直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。每臺(tái)功率單元電路、結(jié)構(gòu)完全相同,可以互換,也可以互為備用。 變頻器的輸入部分是一臺(tái)移相變壓器,原邊Y形連接,副邊采用沿邊三角形連接,共18副三相繞組,分別為每臺(tái)功率單元供電。它們被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分,每部分具有6副三相小繞組,之間均勻相位偏移10度。 該變頻器的特點(diǎn)如下: ① 采用多重化PWM方式控制,輸出電壓波形接近正弦波。 ② 整流電路的多重化,脈沖數(shù)多達(dá)36,功率因數(shù)高,輸入諧波小。 ③ 模塊化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)緊湊,維護(hù)方便,增強(qiáng)了產(chǎn)品的互換性。 ④ 直接高壓輸出,無需輸出變壓器。 ⑤ 極低的dv/dt輸出,無需任何形式的濾波器。 ⑥ 采用光纖通訊技術(shù),提高了產(chǎn)品的抗干擾能力和可靠性。 ⑦ 功率單元自動(dòng)旁通電路,能夠?qū)崿F(xiàn)故障不停機(jī)功能。 隨 著現(xiàn)代電力電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了電氣傳動(dòng)的技術(shù)革命。交流調(diào)速取代直流調(diào)速,計(jì)算機(jī)數(shù)字控制取代模擬控制已成為發(fā)展趨勢(shì)。交流電機(jī) 變頻調(diào)速是當(dāng)今節(jié)約電能,改善生產(chǎn)工藝流程,提高產(chǎn)品質(zhì)量,以及改善運(yùn)行環(huán)境的一種主要手段。變頻調(diào)速以其高效率,高功率因數(shù),以及優(yōu)異的調(diào)速和啟制動(dòng)性 能等諸多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 以前的高壓變頻器,由可控硅整流,可控硅逆變等器件構(gòu)成,缺點(diǎn)很多,諧波大, 對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)都有影響。近年來,發(fā)展起來的一些新型器件將改變這一現(xiàn)狀,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構(gòu)成的高壓變頻器,性能優(yōu)異,可以實(shí) 現(xiàn)PWM逆變,甚至是PWM整流。不僅具有諧波小,功率因數(shù)也有很大程度的提高。
變頻器的分類
單元串聯(lián)型變頻器
這是近幾年才發(fā)展起來的一種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它主要由輸入變壓器、功率單元和控制單元三大部分組成。采用模塊化設(shè)計(jì),由于采用功率單元相互串聯(lián)的辦法解決了高壓的難題而得名,可直接驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī),無需輸出變壓器,更不需要任何形式的濾波器。 整套變頻器共有18個(gè)功率單元,每相由6臺(tái)功率單元相串聯(lián),并組成Y形連接,直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。每臺(tái)功率單元電路、結(jié)構(gòu)完全相同,可以互換,也可以互為備用。 變頻器的輸入部分是一臺(tái)移相變壓器,原邊Y形連接,副邊采用沿邊三角形連接,共18副三相繞組,分別為每臺(tái)功率單元供電。它們被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分,每部分具有6副三相小繞組,之間均勻相位偏移10度。 該變頻器的特點(diǎn)如下: ① 采用多重化PWM方式控制,輸出電壓波形接近正弦波。 ② 整流電路的多重化,脈沖數(shù)多達(dá)36,功率因數(shù)高,輸入諧波小。 ③ 模塊化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)緊湊,維護(hù)方便,增強(qiáng)了產(chǎn)品的互換性。 ④ 直接高壓輸出,無需輸出變壓器。 ⑤ 極低的dv/dt輸出,無需任何形式的濾波器。 ⑥ 采用光纖通訊技術(shù),提高了產(chǎn)品的抗干擾能力和可靠性。 ⑦ 功率單元自動(dòng)旁通電路,能夠?qū)崿F(xiàn)故障不停機(jī)功能。 隨 著現(xiàn)代電力電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了電氣傳動(dòng)的技術(shù)革命。交流調(diào)速取代直流調(diào)速,計(jì)算機(jī)數(shù)字控制取代模擬控制已成為發(fā)展趨勢(shì)。交流電機(jī) 變頻調(diào)速是當(dāng)今節(jié)約電能,改善生產(chǎn)工藝流程,提高產(chǎn)品質(zhì)量,以及改善運(yùn)行環(huán)境的一種主要手段。變頻調(diào)速以其高效率,高功率因數(shù),以及優(yōu)異的調(diào)速和啟制動(dòng)性 能等諸多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 以前的高壓變頻器,由可控硅整流,可控硅逆變等器件構(gòu)成,缺點(diǎn)很多,諧波大, 對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)都有影響。近年來,發(fā)展起來的一些新型器件將改變這一現(xiàn)狀,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構(gòu)成的高壓變頻器,性能優(yōu)異,可以實(shí) 現(xiàn)PWM逆變,甚至是PWM整流。不僅具有諧波小,功率因數(shù)也有很大程度的提高。
按變換的環(huán)節(jié)分類
(1)交-直-交變頻器,則是先把工頻交流通過整流器變成直流,然后再把直流變換成頻率電壓可調(diào)的交流,又稱間接式變頻器,是目前廣泛應(yīng)用的通用型變頻器。 (2)可分為交-交變頻器,即將工頻交流直接變換成頻率電壓可調(diào)的交流,又稱直接式變頻器;
按直流電源性質(zhì)分類
(1)電壓型變頻器 電壓型變頻器特點(diǎn)是中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件采用大電容,負(fù)載的無功功率將由它來緩沖,直流電壓比較平穩(wěn),直流電源內(nèi)阻較小,相當(dāng)于電壓源,故稱電壓型變頻器,常選用于負(fù)載電壓變化較大的場(chǎng)合。 (2)電流型變頻器 電流型變頻器特點(diǎn)是中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作為儲(chǔ)能環(huán)節(jié),緩沖無功功率,即扼制電流的變化,使電壓接近正弦波,由于該直流內(nèi)阻較大,故稱電流源型變頻器(電流型)。電流型變頻器的特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn))是能扼制負(fù)載電流頻繁而急劇的變化。常選用于負(fù)載電流變化較大的場(chǎng)合。
按主電路工作方法
電壓型變頻器、電流型變頻器
按照工作原理分類
可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;
按照開關(guān)方式分類
可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;
按照用途分類
可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。此外,變頻器還可以按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類,按控制方式分類,按主開關(guān)元器件分類,按輸入電壓高低分類。
按變頻器調(diào)壓方法
PAM變頻器是一種通過改變電壓源Ud 或電流源Id的幅值進(jìn)行輸出控制的。 PWM變頻器方式是在變頻器輸出波形的一個(gè)周期產(chǎn)生個(gè) 脈沖波個(gè)脈沖,其等值電壓為正弦波,波形較平滑。
按工作原理分
U/f控制變頻器(VVVF控制)、SF控制變頻器(轉(zhuǎn)差頻率控制)、VC控制變頻器(Vectory Control 矢量控制)
按國(guó)際區(qū)域分類
國(guó)產(chǎn)變頻器;歐美變頻器、日本變頻器、韓國(guó)變頻器、臺(tái)灣變頻器、香港變頻器
按電壓等級(jí)分類
高壓變頻器、中壓變頻器、低壓變頻器[1]
變頻器節(jié)能效果
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí),如果流量要求減小,通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。 由流體力學(xué)可知,P(功率)=Q(流量)×H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時(shí),轉(zhuǎn)速N可成比例的下降,而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。所隊(duì)當(dāng)所要求的流量Q減少時(shí),可調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n按比例降低。這時(shí),電動(dòng)機(jī)的功率P將按三次方關(guān)系大幅度地降低,比調(diào)節(jié)擋板、閥門節(jié)能40%一50%,從而達(dá)到節(jié)電的目的。 以上海正藝信息科技有限公司生產(chǎn)的變頻器應(yīng)用到風(fēng)機(jī)水泵型負(fù)載的節(jié)能的例子來說:一臺(tái)離心泵電機(jī)功率為55千瓦,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí),其耗電量為28.16千瓦,省電48.8%,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的l/2時(shí),其耗電量為6.875千瓦,省電87.5%。 2、功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能 無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中,設(shè)備使用效率低下,浪費(fèi)嚴(yán)重,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。 3、軟啟動(dòng)節(jié)能 電機(jī)硬啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門的損害極大,對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求,延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
使用與保養(yǎng)變頻器的注意事項(xiàng)
物理環(huán)境
1)工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)考慮留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,絕對(duì)不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 2)環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會(huì)大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),必須在箱中增加干燥劑和加熱器。 3)腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會(huì)腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會(huì)加速塑料器件的老化,降低絕緣性能,在這種情況下,應(yīng)把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu),并進(jìn)行換氣。 4)振動(dòng)和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動(dòng)和沖擊時(shí),會(huì)引起電氣接觸不良。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動(dòng)源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動(dòng)的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查和維護(hù)。
電氣環(huán)境
1)防止電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對(duì)附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對(duì)儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,往往會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息 2)防止輸入端過電壓。變頻器電源輸入端往往有過電壓保護(hù),但是,如果輸入端高電壓作用時(shí)間長(zhǎng),會(huì)使變頻器輸入端損壞。因此,在實(shí)際運(yùn)用中,要核實(shí)變頻器的輸入電壓、單相還是三相和變頻器使用額定電壓。特別是電源電壓極不穩(wěn)定時(shí)要有穩(wěn)壓設(shè)備,否則會(huì)造成嚴(yán)重后果。 接地 變頻器正確接地是提高控制系統(tǒng)靈敏度、抑制噪聲能力的重要手段,變頻器接地端子E(G)接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于2mm2,長(zhǎng)度應(yīng)控制在20m以內(nèi)。變頻器的接地必須與動(dòng)力設(shè)備接地點(diǎn)分開,不能共地。信號(hào)輸入線的屏蔽層,應(yīng)接至E(G)上,其另一端絕不能接于地端,否則會(huì)引起信號(hào)變化波動(dòng),使系統(tǒng)振蕩不止。變頻器與控制柜之間應(yīng)電氣連通,如果實(shí)際安裝有困難,可利用銅芯導(dǎo)線跨接。 防雷 在變頻器中,一般都設(shè)有雷電吸收網(wǎng)絡(luò),主要防止瞬間的雷電侵入,使變頻器損壞 。但在實(shí)際工作中,特別是電源線架空引入的情況下,單靠變頻器的吸收網(wǎng)絡(luò)是不能滿足要求的。在雷電活躍地區(qū),這一問題尤為重要,如果電源是架空進(jìn)線,在進(jìn)線處裝設(shè)變頻專用避雷器(選件),或有按規(guī)范要求在離變頻器20m的遠(yuǎn)處預(yù)埋鋼管做專用接地保護(hù)。如果電源是電纜引入,則應(yīng)做好控制室的防雷系統(tǒng),以防雷電竄入破壞設(shè)備。實(shí)踐表明,這一方法基本上能夠有效解決雷擊問題。
變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與無功功率補(bǔ)償
隨著變頻器的廣泛應(yīng)用,變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與元功功率補(bǔ)償?shù)囊饬x逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。變頻器供電電源按傅立葉級(jí)數(shù)可以分解為基波有功電游泳流,基波無功電流,諧波和間諧波電流。 基波無功電流占用電網(wǎng)容量;導(dǎo)致網(wǎng)壓波動(dòng);在供配電設(shè)施產(chǎn)生熱損耗;降低了供配電設(shè)施運(yùn)行可靠性。 諧波和間諧波的集膚效應(yīng)使輸電線等效截面積變小,線路損耗增加;鐵芯中附加高頻渦流損耗;諧波和間諧波電流導(dǎo)致網(wǎng)壓波形畸變和輻射干擾,引起同一電網(wǎng)下其它負(fù)載出力減小,損耗增加,甚至誤動(dòng)作。 變頻器用量較大的車間,用電容器直接進(jìn)行無功力率補(bǔ)償雖然可以大副度降低基波無功電流,但是必然出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。這時(shí),供電電流和電容器電流中諧波和間諧波電流大副度增加,電容器由于超溫和過壓而損壞,供電變壓器溫升加大。為避免諧波電流大副度增加,電容器由于超溫和過壓而損壞,供電變壓器溫升加大。為避免諧波放大,諧波治理與無功功率補(bǔ)償必須同時(shí)進(jìn)行。 從基波無功電流,諧波和間諧波電流的危害上可看出:采用就地諧波治理與無功功率補(bǔ)償可以獲得最大的效益。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),采用就地諧波治理與無功功率補(bǔ)嘗,一年或一年半時(shí)間即可從節(jié)能中回收全部投資。 2變頻器供電系統(tǒng)的諧波治于是與無功功率補(bǔ)償方法 根據(jù)變頻器分類,變頻器供電系統(tǒng)的就地諧波治理與無功功率補(bǔ)償裝置分為: 含各次濾波器的TSC動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置;6%電抗的TSC動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置固定投入各次濾波器的裝置,由于有源濾波器技術(shù)和價(jià)格的原因,目前還難在國(guó)內(nèi)推廣。 2.1 交-直-交電流型變頻器 電網(wǎng)通過可控硅三相全控橋給變頻器供電,功率因數(shù)角約等于控制角a。供電電流包含6±1次諧波(K=1、2、3…),并且在直流電流無脈動(dòng)的理想情況下,n次諧波電流含量是基波電流的1/n。實(shí)際上,直流電流脈動(dòng)導(dǎo)致五次諧波和七次諧波含量增加,大于七次諧波的高次諧波含量減少。就地實(shí)現(xiàn)諧波治理和無功功率補(bǔ)嘗是安裝含各次濾波器的TSC動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置。裝置中計(jì)算機(jī)根據(jù)基波無功功率投入一定數(shù)量的五次、七次、十一次和十三次濾波器。濾波器對(duì)基波呈容性,補(bǔ)償基波無功功率;濾波器對(duì)諧波呈現(xiàn)很小的電感,濾除各次諧波無功功率。 2.2 交-交變頻器 電網(wǎng)通過可控硅三相可逆整流橋給變頻器供電,功率因數(shù)很低。從電電流不僅包含6K±1次諧波(K=1、2、3…),還在諧波附近出現(xiàn)間隔為變頻器輸出頻率的間諧波。用五次、七次、十一次和十三次濾波器可以濾除諧波,但是濾波器器對(duì)一些間諧波呈容性,必然產(chǎn)生間諧波放大現(xiàn)象。 來源:輸配電設(shè)備網(wǎng) 就地實(shí)現(xiàn)諧波、間諧波治理和無功功率補(bǔ)償是安裝6%電抗的TSC動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置。特點(diǎn)是對(duì)五次和五次以上諧波和間諧波都呈感性,沒有諧波放大現(xiàn)象。對(duì)五次、七次諧波和五次、七次諧波附近的間諧也有一定的濾波效果。 2.3交-直-交電壓型變頻器 電網(wǎng)通過三相二極管整流橋給變頻器供電,功率因數(shù)大于0.97。由于二極管整流橋僅在網(wǎng)壓峰頂開通,對(duì)電容器充電,電流波形是導(dǎo)通角較窄的尖鋒。供電電流包含6K±1次諧波(K=1、2、3…),諧波含量隨進(jìn)線電抗和直流濾波電抗的電感量增加而減少。一般來說,加電抗器后五次諧波、七次諧波十一次諧波和十三次諧波仍然占40%、35%、25%和20%。 對(duì)供電變壓器還有其它感性負(fù)載的場(chǎng)合,可以安裝含各次濾波器的TSC動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置;對(duì)幾乎全是交-直-交電壓型變頻器的車間由于不需要補(bǔ)償基波無功功率需要濾除諧波無功功率,應(yīng)安裝固定投入各次濾波器的裝置。為了防止輕載過補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)電壓的提升,該濾波器應(yīng)該具有提供的基波容性抗器應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮諧波發(fā)熱和過壓?jiǎn)栴}。 3 變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與無功功率補(bǔ)償?shù)脑砗蛻?yīng)用 下面就北京三義電力電子公司MV系列就地TSC動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置和固定投入的濾波裝置的結(jié)構(gòu)作原理作簡(jiǎn)要介紹。 TSC動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置主回路如圖一所示。其特點(diǎn)是晶閘管電子開關(guān)將濾波器投入、退出電網(wǎng)速率為10mS,無功補(bǔ)償動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間15mS,各次諧波濾除率80%以上。濾波器為L(zhǎng)-C串聯(lián)濾波器,可以設(shè)計(jì)成五次、七次、十一次、十三次濾波器或6%電抗濾波器。 如果負(fù)載相電流分別為ia、ib和ic,其對(duì)應(yīng)無功電流分量的有效值是Iaq(t)、Ibq(t)和Icq(t),采用形電容器接法,線間補(bǔ)償電流的有效值分別為Iab(t)、Ibc(t)和Ica(t)。線間應(yīng)投入多少單位電容量nab(t)、nb(t)和nca(t)的計(jì)算方法如下:3.1從包含諧波的負(fù)載相電流ib和ic中計(jì)算負(fù)載三相無功電流Iaq(t)、Ibq(t)和Icq(t): 式(1)中Kd為動(dòng)態(tài)微分系數(shù),無功電流變化小時(shí)Kd=o,以保證檢測(cè)精確性;無功電流變化大時(shí),Kd=1,以保證檢測(cè)的快速性。 式(2)中A為檢測(cè)系數(shù)矩陣,其中sin與電網(wǎng)相電壓Ua同步。 3.2根據(jù)負(fù)載三相無功電流計(jì)算三相補(bǔ)償電流Iab(t)、Ibc(t)和Ica(t): 式(3)中為某路電容器全部投入的補(bǔ)償電流Imax與實(shí)際補(bǔ)償電流的差值。 3.3根據(jù)三相補(bǔ)償電流和網(wǎng)壓計(jì)算各路應(yīng)投入多少單位電容naq(t)、nbq(t)和ncq(t): 式(4)中UabUbcUca為電網(wǎng)線電壓有效值,Xc為單位電容器50Hz的容抗。 為降低輻身干擾,選用鐵芯電抗器。裝置的核心技術(shù)是晶閘管電子開關(guān)高速率將濾波器投入、退出電網(wǎng)平滑無沖擊。裝置內(nèi)計(jì)算機(jī)還對(duì)散熱器溫度、補(bǔ)償電流、電網(wǎng)電壓和接觸器接點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視,在無人值守情況下,實(shí)現(xiàn)散熱器超溫、補(bǔ)償電流過流和過載、電網(wǎng)電壓氛相和相序錯(cuò)、接觸器等故障的保護(hù)和容錯(cuò)運(yùn)行。裝置運(yùn)行后,不僅使功率因數(shù)大于0.95,而且使諧波電流和網(wǎng)壓畸變率均達(dá)到GB/T14549-93國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 固定投入的濾波裝置主回咱與圖一類似,只不過晶閘管電子開關(guān)換成了接觸器。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)按一定次序和時(shí)間間隔投入各次濾波器。為避免諧波放大,為減少投切沖擊和防止補(bǔ)償網(wǎng)壓提升,電容量應(yīng)做得較小,使網(wǎng)壓提升不超過1。5%。實(shí)際運(yùn)行時(shí),諧波電流是基波電流的四、五倍。這對(duì)鐵芯電抗器和諧波濾波器都有較高的設(shè)計(jì)要求。裝置內(nèi)計(jì)算機(jī)對(duì)補(bǔ)償電流過流和過載、電網(wǎng)電壓缺相和相序錯(cuò)、接觸器等故障的保護(hù)。濾波裝置投入運(yùn)行后,變壓器輸出電流接近正弦。 |