變頻器選型要點電機功率:變頻器額定功率需匹配電機。負載類型:恒轉(zhuǎn)矩(如傳送帶)或變轉(zhuǎn)矩(如風(fēng)機、泵)。環(huán)境條件:溫度、濕度、防護等級(IP評級)。功能需求:是否需要制動單元、通信接口(如Modbus、Profibus)等。優(yōu)勢與局限優(yōu)勢:節(jié)能效果(可省電20%-60%)。提高自動化水平和工藝精度。減少機械沖擊,降低維護成本。局限:初期開銷較高??赡墚a(chǎn)生諧波干擾,需加裝濾波器。對電機絕緣有一定要求(長期低頻運行可能影響電機壽命)。發(fā)展趨勢智能化:集成物聯(lián)網(wǎng)(IoT)功能,遠程監(jiān)控和預(yù)測性維護。高集成度:與PLC、伺服系統(tǒng)深度融合。綠色化:更高能效標(biāo)準(zhǔn)(如IE4、IE5電機配套)、諧波技術(shù)。頻器(Variable-frequencyDrive,VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機工作電源頻率方式來交流電動機的電力設(shè)備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器參數(shù)可存儲,便于迅速調(diào)試。低壓變頻器調(diào)試
舊變頻器的常見問題故障現(xiàn)象:如報警代碼(過流、過壓、過熱等)、無輸出、顯示異常等。可能原因:電容老化、散熱不良、IGBT模塊損壞、電路板腐蝕等。解決方法:嘗試復(fù)位、檢查散熱風(fēng)扇、更換電解電容(尤其是使用5年以上的設(shè)備)。維修與再利用維修價值:若維修成本低于新機的30%,且無嚴(yán)重硬件損壞(如主板燒毀),可考慮修復(fù)。二手處理:功能正常的舊變頻器可通過二手平臺出售(需注明型號、年限、技術(shù)參數(shù))。拆件利用:報廢變頻器的散熱器、繼電器、端子等部件可保留作維修備件。低壓變頻器調(diào)試變頻器可延長電機使用壽命。
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現(xiàn)。[3]20世紀(jì)80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達地方的VVVF變頻器技術(shù)實用化,商品進入市場,得到了***應(yīng)用。之前變頻器可能是日本人買了英國研制的。不過美國和德國憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢,產(chǎn)品迅速搶占市場。[3]相比較國外變頻器的發(fā)展?fàn)顩r,我國的變頻器應(yīng)用起步較晚,直到20世紀(jì)90年代末期才得到較為多的推廣。國內(nèi)變頻技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,可以概括為:
矩陣式交—交方式VVVF變頻、矢量變頻、直接轉(zhuǎn)矩變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流電路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應(yīng)運而生。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、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l,輸入電流為正弦且能四象限運行,系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實質(zhì)不是間接的電流、磁鏈等量,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被量來實現(xiàn)的。變頻器適用于高精度速度場景。
變頻器功率的選用系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時,則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā),在選用變頻器功率時,要注意以下幾點:[9]1)變頻器功率值與電動機功率值相當(dāng)時合適,以利變頻器在高的效率值下運轉(zhuǎn)。[9]2)在變頻器的功率分級與電動機功率分級不相同時,則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率,但應(yīng)略大于電動機的功率。[9]3)當(dāng)電動機屬頻繁起動、制動工作或處于重載起動且較頻繁工作時,可選取大一級的變頻器,以利用變頻器長期、安全地運行。[9]4)經(jīng)測試,電動機實際功率確實有富余,可以考慮選用功率小于電動機功率的變頻器,但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護動作。[9]5)當(dāng)變頻器與電動機功率不相同時,則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置,以利達到較高的節(jié)能效果[9]。變頻器抗干擾能力強,穩(wěn)定可靠。高壓變頻器生產(chǎn)廠家
變頻器具備電機過熱保護功能。低壓變頻器調(diào)試
該技術(shù)雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實質(zhì)不是間接的電流、磁鏈等量,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被量來實現(xiàn)的。具體方法是:1、定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,實現(xiàn)無速度傳感器方式;]2、自動識別(ID)依靠精確的電機數(shù)學(xué)模型,對電機參數(shù)自動識別;3、算出實際值對應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時;4、實現(xiàn)Band—Band按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band產(chǎn)生PWM信號,對逆變器開關(guān)狀態(tài)進行。[8]矩陣式交—交變頻具有的轉(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%);同時還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,尤其在低速時(包括0速度時),可輸出150%~200%轉(zhuǎn)矩。 低壓變頻器調(diào)試