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在使用變頻器中易出現哪些誤區?

發布時間:2019/03/22

誤區1、變頻器的容量挑選以電動機額外功率為依據


相關于電動機來說,變頻調速器的價格較貴,因而在確保安全可靠作業的前提下,合理地下降變頻調速器的容量就顯得非常有意義。變頻調速器的功率指的是它適用的4極交流異步電動機的功率。微信:97555055


由于同容量電動機,其極數不同,電動機額外電流不同。跟著電動機極數的增多,電動機額外電流增大。變頻調速器的容量挑選不能以電動機額外功率為依據。一起,關于原本未選用變頻器的改造項目,變頻調速器的容量挑選也不能以電動機額外電流為依據。這是由于,電動機的容量挑選要考慮最大負荷、富裕系數、電動機標準等因素,往往富裕量較大,工業用電動機常常在50%~60%額外負荷下作業。若以電動機額外電流為依據來挑選變頻調速器的容量,留有富裕量太大,構成經濟上的糟蹋,而可靠性并沒有因而得到行進。


關于鼠籠式電動機,變頻調速器的容量挑選應以變頻器的額外電流大于或等于電動機的最大正常作業電流1.1倍為準則,這樣能夠最大極限地節省資金。關于重載起動、高溫環境、繞線式電動機、同步電動機等條件下,變頻調速器的容量應適當加大。


通用變頻器廠家談到關于一開始就選用變頻器的規劃中,變頻器容量的挑選以電動機額外電流為依據無可厚非。這是由于此時變頻器容量不能以實踐作業狀況來挑選。當然,為了削減出資,在有些場合,也可先不確定變頻器的容量,等設備實踐作業一段時間后,再依據實踐電流進行挑選。


誤區2、運用變頻器都能節電


一些文獻聲稱變頻調速器是節電操控產品,給人的感覺是只需運用變頻調速器都能節電,實踐上,變頻調速器之所以能夠節電,是由于其能對電動機進行調速。假定說變頻調速器是節電操控產品的話,那么悉數的調速設備也都能夠說是節電操控產品。變頻調速器只不過比其它調速設備功率和功率因數略高算了。


變頻調速器能否完畢節電,是由其負載的調速特性挑選的。關于離心風機、離心水泵這類負載,轉矩與轉速的平方成正比,功率與轉速的立方成正比。只需原本選用閥門操控流量,且不是滿負荷作業,改為調速作業,均能完畢節電。當轉速下降為原本的80%時,功率只需原本的51.2%。可見,變頻調速器在這類負載中的運用,節電作用最為明顯。關于羅茨風機這類負載,轉矩與轉速的大小無關,即恒轉矩負載。若原本選用放風閥放走剩下風量的辦法調度風量,改為調速作業,也能完畢節電。當轉速下降為原本的80%時,功率為原本的80%。比在離心風機、離心水泵中的運用節電作用要小得多。關于恒功率負載,功率與轉速的大小無關。水泥廠恒功率負載,如配料皮帶秤,在設定流量必定的條件下,當料層厚時,皮帶速度減慢;當料層薄時,皮帶速度加快。變頻調速器在這類負載中的運用,不能節電。


與直流調速體系比較,直流電動機比交流電動機功率高、功率因數高,數字直流調速器與變頻調速器功率等量齊觀,甚至數字直流調速器比變頻調速器功率略高。所以,聲稱運用交流異步電動機和變頻調速器比運用直流電動機和直流調速器要節電,理論和實踐證明,這是不正確的。


誤區3、用視在功率核算無功補償節能收益


用視在功率核算無功補償節能作用。如某文獻:原體系風機工頻滿載作業時,電動機作業電流為289A,選用變頻調速時,50Hz滿載作業時的功率因數約為0.99,電流是257A,這是由于變頻器內部濾波電容發生改善功率因數的作用,其節能核算如下:


ΔS=UI=×380×(289-257)=21kVA


因而該文以為其節能作用約為單機容量的11%左右。


實踐剖析:S即標明視在功率,即電壓與電流的乘積,電壓相一起,視在功率節省百分比與電流節省百分比是一回事。在有電抗的電路中,視在功率僅僅反映了配電體系的容許最大輸出才干,而不能反映電動機實踐耗費的功率。電動機實踐耗費的功率只能用有功功率標明。在該例中,雖用實踐電流核算,但核算的是視在功率,而不是有功功率。咱們知道,電動機實踐耗費的功率是由風機及其負載挑選的。功率因數的行進并沒有改動風機的負載,也沒有行進風機的功率,風機實踐耗費的功率沒有削減。功率因數行進后,電動機作業狀況也沒有改動,電動機定子電流并沒有削減,電動機耗費的有功功率和無功功率都沒有改動。功率因數行進的原因是變頻器內部濾波電容發生無功功率供應了電動機耗費。跟著功率因數行進,變頻器的實踐輸入電流削減,然后削減了電網至變頻器之間的線損和變壓器的銅耗。一起,負荷電流減小,給變頻器供電的變壓器、開關、接觸器、導線等配電設備能夠帶更多的負載。需求指出的是,假定象該例相同不考慮線損和變壓器銅耗的節省,而考慮變頻器的損耗,變頻器在50Hz滿載作業時,不只沒有節能,并且還費電。因而,用視在功率核算節能作用是不對的。


誤區4、變頻器輸出側不能加裝接觸器


幾乎悉數變頻調速器運用說明書都指出,變頻調速器輸出側不能加裝接觸器。如日本安川變頻器說明書就規矩“切勿在輸出回路聯接電磁開關、電磁接觸器”。


廠家的規矩是為了避免在變頻調速器有輸出時接觸器動作。變頻器在作業中聯接負載,會由于漏電流而使過電流保護回路動作。那么,只需在變頻調速器輸出與接觸器動作之間,加以必要的操控聯鎖,確保只需在變頻調速器無輸出時,接觸器才調動作,變頻調速器輸出側就能夠加裝接觸器。這種方案關于只需1臺變頻調速器,2臺電動機(1臺電動機作業,1臺電動機備用)的場合,具有重要的意義。當作業的電動機呈現缺陷時,能夠很便利地將變頻器切換到備用電動機,經過延時使變頻器作業,完畢備用電動機自動投入變頻作業。并且還能夠很便利地完畢2臺電動機的互為備用。


誤區5、變頻調速器在離心風機中的運用,可徹底代替風機的調度閥門


選用變頻調速器對離心風機進行調速來操控風量,與調度閥門操控風量比較,具有明顯的節電作用。但在有些場合,變頻調速器不能徹底代替風機的閥門,在規劃中要引起特別注意。為了說明這個問題,咱們先從其節電原理談起。離心風機的風量與轉速的一次方成正比,風壓與轉速的平方成正比,軸功率與轉速的立方成正比。


如圖1所示,曲線(1)為風機在恒速下,風壓-風量(H-Q)特性;曲線(2)為管網風阻特性(閥門開度全開)。風機作業在A點時輸出風量為Q1,此時軸功率N1與Q1、H1的乘積面積(AH1OQ1)成正比。當風量從Q1削減到Q2,如選用調度閥門辦法,使管網阻力特性變到曲線(3)。體系由原本的工況點A變到新的工況點B作業,風壓反而添加,軸功率N2與面積(BH2OQ2)成正比,N1與N2相差不多。假定選用調速操控方式,風機轉速由n1降到n2,則風壓-風量(H-Q)特性如曲線(4)所示,在滿意相同風量Q2的狀況下,風壓H3大幅度下降,功率N3(相當于面積CH3OQ2)跟著明顯削減,節能作用非常明顯。


從上面的剖析還能夠看出,調度閥門操控風量,跟著風量的削減,風壓反而添加;而選用變頻調速器調速來操控風量,跟著風量的削減,風壓大幅度下降。風壓下降太多,有或許滿意不了工藝要求。即假定工況點在曲線(1)、曲線(2)、H軸所圍區域內部,單純地依托變頻調速器調速將無法滿意工藝要求,需求和閥門調度結合才調滿意工藝要求。某廠引入的變頻調速器,在離心風機中的運用中,因沒有規劃閥門,單純地依托變頻調速器調速來改動風機工況點,吃盡了苦頭。要么轉速太高,風量太大;若下降轉速,風壓又滿意不了工藝要求,吹不進風。因而離心風機在運用變頻調速器調速節電時,要兼顧風量和風壓這2個方針,否則會帶來不良的后果。微信:97555055


誤區6、忽視變頻器的本身特征


變頻調速器的調試作業一般由經銷廠家來完畢,不會呈現什么問題。變頻調速器的安裝作業較簡略,一般由用戶來完畢。一些用戶不認真閱讀變頻調速器的運用說明書,不嚴峻依照技能要求進行施工,忽視變頻器本身特征,將其等同于一般電氣器材,憑想當然和經歷就事,為缺陷和事端埋下了危險。


依據變頻調速器的運用說明書的要求,接到電動機的電纜應選用屏蔽電纜或鎧裝電纜,最好穿金屬管敷設。堵截電纜的端頭應盡或許規整,未屏蔽的線段盡或許短,電纜長度不宜跨越必定的間隔(一般為50m)。當變頻調速器與電動機間的接線間隔較長時,來自電纜的高諧波漏電流會對變頻調速器和周邊設備發生倒霉影響。從變頻器操控的電動機回來的接地線,應直接連到變頻器相應的接地端子上。變頻器的接地線切勿與焊機及動力設備共用,且盡或許短。由于變頻器發生漏電流,與接地址太遠則接地端子的電位不穩定。變頻器的接地線的最小截面積有必要大于或等于供電電源電纜的截面積。為了避免干擾而引起的誤動作,操控電纜應運用絞合屏蔽線或雙股屏蔽線。一起要注意切勿將屏蔽網線接觸到其它信號線及設備外殼,用絕緣膠帶纏包起來。為了避免其遭到噪聲的影響,操控電纜長度不宜跨越50m。操控電纜和電動機電纜有必要分隔敷設,運用獨自的走線槽,并盡或許遠離。當二者有必要穿插時,應采用垂直穿插。千萬不能將它們放在同一個管道或電纜槽中。而一些用戶在進行電纜敷設時,沒有嚴峻依照上述要求進行施工,導致在獨自調試時設備作業正常,正常出產時卻干擾嚴峻,致使不能作業。


對變頻器的輸出參數進行丈量時也要特別注意。由于變頻器的輸出為PWM波形,含有高次諧波,而電動機轉矩首要依賴于基波電壓有效值,故丈量輸出電壓時,首要是丈量基波電壓值,運用整流式電壓表,其丈量結果最接近數字頻譜剖析儀丈量值,并且與變頻器的輸出頻率有極好的線性關系。若需進一步行進丈量精度,能夠選用阻容濾波器。數字萬用表簡略受干擾,丈量有較大的差錯。輸出電流需求丈量包括基波和其他高次諧波在內的總有效值,因而常用的外表是動圈式電流表(在電動機負載時,基波電流有效值和總電流有效值不同不大)。當考慮到丈量便利而選用電流互感器時,在低頻狀況下電流互感器或許飽滿,所以,有必要挑選適當容量的電流互感器


在變頻調速器的日常保護中也要特別留心。有的電工一發現變頻器缺陷跳停,就當即翻開變頻器進行修補。這樣做是很危險的,有或許發生人身觸電事端。這是由于即使變頻器不處于作業狀況,甚至電源現已堵截,由于其間的電容器的存在,變頻器的電源輸入線、直流端子和電動機端子上依然或許帶有電壓。斷開開關后,有必要等候幾分鐘后,使變頻器放電完畢,才調開始作業。還有的電工習慣于一發現變頻調速體系跳停,就當即用搖表對變頻器拖動的電動機進行絕緣測驗,然后判別電動機是否焚毀。這也是很危險的,易使變頻器被燒。因而,在電動機與變頻器之間的電纜未斷開前,絕對不能對電動機進行絕緣測驗,也不能對已聯接到變頻器的電纜進行絕緣測驗。


誤區7、通用電動機只能在其額外轉速以下選用變頻調速器降速作業


經典理論以為,通用電動機頻率上限為55Hz。這是由于當電動機轉速需求調到額外轉速以上作業時,定子頻率將添加到高于額外頻率(50Hz)。這時,若仍按恒轉矩準則操控,則定子電壓將升高跨越額外電壓。那么,當調速規劃高于額外轉速時,須堅持定子電壓為額外電壓不變。這時,跟著轉速/頻率的上升,磁通將削減,因而在同必定子電流下的轉矩將減小,機械特性變軟,電動機的過載才干大幅度削減。


由此可見,通用電動機頻率上限為55Hz是有前提條件的:


1、定子電壓不能跨越額外電壓;


2、電動機在額外功率作業;


3、恒轉矩負載。


上述狀況下,理論和試驗證明,若頻率跨越55Hz,將使電動機轉矩變小,機械特性變軟,過載才干下降,鐵耗急增,發熱嚴峻。


筆者以為,電動機實踐作業狀況標明,通用電動機能夠經過變頻調速器進行提速作業。能否變頻提速?能提多少?首要是由電動機拖動的負載來挑選的。首要,要澄清負荷率是多少?其次,要搞清楚負載特性,依據負載的詳細狀況,進行核算。簡略剖析如下:


1、事實上,關于380V通用電動機,定子電壓跨越額外電壓10%長時間作業是能夠的,對電動機絕緣及壽數沒有影響。定子電壓行進,轉矩明顯增大,定子電流削減,繞組溫度下降。


2、電動機負荷率一般為50%~60%


一般狀況下,工業用電動機一般在50%~60%額外功率下作業。經核算,電動機輸出功率為70%額外功率,定子電壓行進7%時,定子電流下降26.4%,此時,即使是恒轉矩操控,選用變頻調速器行進電動機轉速20%,定子電流也不光不會上升,反而會下降。盡管行進頻率后,電動機鐵耗急增,但由其發生的熱量與定子電流下降而削減的熱量比較甚微。因而,電動機繞組溫度也將明顯下降。


3、負載特性林林總總


電動機拖動體系是為負載效勞的,不同的負載,機械特性不同。電動機在提速后有必要滿意負載機械特性的要求。經核算恒轉矩負載不同負荷率(k)時的容許最高作業頻率(fmax)與負荷率成反比,即fmax=fe/k,其間fe為額外工頻。對恒功率負載,通用電動機的容許最高作業頻率首要受電動機轉子和轉軸的機械強度捆綁,筆者以為一般捆綁在100Hz以內為宜。
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