變頻電源的正確選用對于機(jī)械設(shè)備電控系統(tǒng)的正常運(yùn)行是至關(guān)重要的,。選擇變頻電源,首先要按照機(jī)械設(shè)備的類型,、負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性,、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度,、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和使用環(huán)境的要求,,然后決定選用何種控制方式和防護(hù)結(jié)構(gòu)的變頻電源最合適。所謂合用是在滿足機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工藝生產(chǎn)要求和使用場合的前提下,,實(shí)現(xiàn)變頻電源應(yīng)用的最佳性價(jià)比,。
第一點(diǎn).根據(jù)負(fù)載特性選取適當(dāng)控制方式的變頻電源
現(xiàn)在市場上出售的變頻電源種類繁多,功能也日益強(qiáng)大,,變頻電源的性能也越來越成為調(diào)速性能優(yōu)劣的決定因素,,除了變頻電源本身制造工藝的“先天”條件外,對變頻電源采用什么樣的控制方式也是非常重要的,。下表綜述了近年來各種變頻電源控制方式的性能特點(diǎn),。
綜上所述,,異步電動(dòng)機(jī)變頻控制選用不同的控制方法,就可以得到不同性能特點(diǎn)的調(diào)速特性,。
第二點(diǎn).根據(jù)安裝環(huán)境選取變頻電源的防護(hù)結(jié)構(gòu)
變頻電源的防護(hù)結(jié)構(gòu)要與其安裝環(huán)境相適應(yīng),這就要考慮環(huán)境溫度,、濕度,、粉塵、酸堿度,、腐蝕性氣體等因素,,這與變頻電源能否長期、安全,、可靠運(yùn)行關(guān)系重大,。大多數(shù)變頻電源廠商可提供以下幾種常用的防護(hù)結(jié)構(gòu)供用戶選用:
(1)開放型IP00,它從正面保護(hù)人體不能觸摸到變頻電源內(nèi)部的帶電部分,,適用于安裝在電控柜內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏,、盤、架上,,尤其是多臺變頻電源集中使用較好,,但它對安裝環(huán)境要求較高。
(2)封閉型IP20,、IP21,,這種防護(hù)結(jié)構(gòu)的變頻電源四周都有外罩,可在建筑物內(nèi)的墻上壁掛式安裝,,它適用于大多數(shù)的室內(nèi)安裝環(huán)境,。
(3)密封型IP40、IP42,,它適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境條件較差的場合,。
(4)密閉型IP54、IP55,,它具有防塵,、防水的防護(hù)結(jié)構(gòu),適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境條件差,,有水淋,、粉塵及一定腐蝕性氣體的場合。
第三點(diǎn).機(jī)械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性
人們在實(shí)踐中常將生產(chǎn)機(jī)械根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的不同,,分為三大類型:恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,、恒功率負(fù)載和流體類負(fù)載。
1 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載
在這類負(fù)載中,,負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n無關(guān),,任何轉(zhuǎn)速下TL總保持恒定或基本恒定,,負(fù)載功率則隨著負(fù)載速度的增高而線形增加。傳送帶,、攪拌機(jī),、擠壓機(jī)和機(jī)械設(shè)備的進(jìn)給機(jī)構(gòu)等摩擦類負(fù)載以及起重機(jī)、提升機(jī),、電梯等重力負(fù)載,,都屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
變頻電源拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的負(fù)載時(shí),,低速時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩要足夠大,,并且要有足夠的過載能力。如果需要在低速下長時(shí)穩(wěn)速運(yùn)行,,應(yīng)該考慮標(biāo)準(zhǔn)籠型異步電動(dòng)機(jī)的散熱能力,,避免電動(dòng)機(jī)溫升過高。
2 恒功率負(fù)載
這類負(fù)載的特點(diǎn)是需求轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n大體成反比,,但其乘積即功率卻近似保持不變,。金屬切削機(jī)床的主軸和軋機(jī)、造紙機(jī),、薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī),、開卷機(jī)等,都屬于恒功率負(fù)載,。
負(fù)載的恒功率性質(zhì)應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的,。當(dāng)速度很低時(shí),受機(jī)械強(qiáng)度的限制,,TL不可能無限增大,,在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對傳動(dòng)方案的選擇有很大的影響,。電動(dòng)機(jī)在恒磁通調(diào)速時(shí),,最大允許輸出轉(zhuǎn)矩不變,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,;而在弱磁調(diào)速時(shí),,最大允許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比,屬于恒功率調(diào)速,。如果電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負(fù)載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一致時(shí),,即所謂“匹配”的情況下,電動(dòng)機(jī)的容量和變頻電源的容量均最小,。
3 流體類負(fù)載
這類負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比,,功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。各種風(fēng)機(jī)、水泵和油泵,,都屬于典型的流體類負(fù)載,。
流體類負(fù)載通過變頻電源調(diào)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量,,可以大幅度節(jié)約電能,。由于流體類負(fù)載在高速時(shí)的需求功率增長過快,與負(fù)載轉(zhuǎn)速的三次方成正比,,所以不應(yīng)使這類負(fù)載超工頻運(yùn)行,。