上??评鹂私馕龀?xì)磨的變頻調(diào)速特性和變頻過載能力
1、變頻調(diào)速特性的分析
變頻器實(shí)際上是種由IGBT等原件組成的綜合性的電氣設(shè)備。在配電線路中,位于電網(wǎng)電源和電動機(jī)之間,從某種意義上說變頻器相當(dāng)于種頻率可調(diào)的電源,能夠?yàn)殡妱訖C(jī)提供不同頻率的電源。
相對于感應(yīng)電動機(jī)而言,采用變頻調(diào)速,實(shí)際上就是采用了種改變供電電源頻率的調(diào)速方法。采用這種方法調(diào)速,超細(xì)磨電動機(jī)能夠獲得較大的調(diào)速范圍、較好的調(diào)速平滑性和足夠硬度的機(jī)械特性。變頻調(diào)速實(shí)際上就是利用了感應(yīng)電動機(jī)在忽略轉(zhuǎn)差率變化的情況下,轉(zhuǎn)速與頻率成正比的關(guān)系。
另外,超細(xì)磨感應(yīng)電機(jī)在50Hz以下恒轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)調(diào)速時,在保持電壓與頻率成比正例的情況下,電動機(jī)的大轉(zhuǎn)矩保持不變,也就是說,在變頻調(diào)速的情況下,電動機(jī)過載能力保持不變。但是當(dāng)電源頻率較低時,定子電阻的影響不能忽略,使電機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩降低,從而降低了電動機(jī)的帶載能力。
當(dāng)頻率相對較小時,由于電動機(jī)的電抗較小,定子繞組電阻的影響不能忽略。此時電動機(jī)的大轉(zhuǎn)矩值大為降低。電源頻率較低時,即速度很較低的時,電動機(jī)的大轉(zhuǎn)矩明顯降低,不能夠?yàn)樨?fù)載提供足夠的轉(zhuǎn)矩。由于輸入頻率與電源電源成正比,說明速度降低時,電壓也隨著降低,電壓降低到定程度后,不能夠?yàn)殡妱訖C(jī)提供建立額定磁場所需的電能,從而使電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩明顯降低。
為了解決這個問題,變頻器采用了電壓補(bǔ)償?shù)霓k法,幫助電動機(jī)建立勵磁磁場,使電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩在定程度上得到改善。
2、變頻過載能力的利用
從上面變頻調(diào)速特性的分析中,可以得出這樣的結(jié)論:在恒轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),只要控制電動機(jī)的頻率不要太低,基本上就不影響電動機(jī)的過載能力。通常情況下,變頻器手冊提供簡單的選型參考,就是要求變頻器功率大于電動機(jī)的功率。
首先,變頻器功率除了包括為電動機(jī)提供的功率外,還包括變頻器自身運(yùn)行的熱損耗和在其內(nèi)部器件上產(chǎn)生的電壓降,尤其是容量較大的變頻器,這種損耗和電壓降不能忽略。為此,在保證電動機(jī)電壓與變頻器輸出匹配的同時,采用比較電流的方式是更合理的選擇。其次,從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,超細(xì)磨設(shè)備起動結(jié)束后,恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行,轉(zhuǎn)矩不是很高。這樣,利用電動機(jī)和變頻器的過載能力,使它們的選型檔位降低,從而降低變頻器的采購成本。 以某型號超細(xì)磨為例,超細(xì)磨筒體轉(zhuǎn)速為16.57r/rain,在簡體旋轉(zhuǎn)的加速過程中所需要的轉(zhuǎn)矩大。為了減小對電網(wǎng)及機(jī)械的沖擊,般先設(shè)置個較低頻率,比如15Hz。變頻器采用V/F控制方式時,加速時間是自由憒陛的1/3,大約為2min,則起動需要的時間為36s,小于變頻器過載時間1min,可以利用變頻器的過載能力。
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