变频调速在主电机通风机上的应用

变频调速在主电机通风机上的应用
变频调速在主电机通风机上的应用

变频调速在主电机通风机上的应用

摘要:本文主要介绍变频调速在轧钢主电机通风机上的应用。通过变频调速来改变通风机的通风量,保证电机在正常情况下和某些特定情况时,通过对通风机的转速调整来调节其通风量。保证主电机正常工作时的散热。

关键词:变频器调速通风量

引言:随着集团公司生产规模的不断扩大,对各个车间生产设备的要求也越来越高。由其对生产中的一些重要设备安全性能要求也越来越高,主电机作为生产的心脏设备,其在生产中所承受的强度也是最大的。其产生的热量也是最大的,为了使其能稳定的散热,保持最佳工作状态,我们特对主电机的通风机进行变频控制,使它在生产中能智能调节通风量,做到有良好的通风性,又使其节约生产成本。

1.基本参数与工作原理:

(1)基本参数:型号YZR250-8

全压6kg/m2

风量6000/h

转速720r/min

(2)调速范围:最低转速:600r/min

最高转速:700r/min

调速比:D=1.16

(3)工作原理:变频调速的原理为改变施加到电机端的电压频率来改变电机的运转速度n.若电源频率可以平滑改变,则电动机的转子转速可以平滑地调节。

2.变频调速他分几种情况:

1)从基频向下调的变频调速

当不计定子漏阻抗压降异步电动机每相电压为:

U=E1=4。44fnkw

如果频率下调而电压U为额定值,则随着f下降,气隙每极磁通增加,使电机磁路进入饱和状态。过饱和时会使激磁电流迅速增大,使电机运行性能变差,因此变频调使应设法保证不变,由上式可知,若保持U/F恒值,则可保持m恒值,电动机最大电磁转矩M在基频附近可视为恒值,在频率更小时,随着频率F的下调,最大转矩M将变小,可见它是一种近似于恒转矩调类型。

2)从基频向上调的变频器

电动机端电压是不允许升高的,因此升高频率F向上调节电

动机转速时,其端电压仍应保持不变,这样F增加,则磁通M降低属减弱磁场调速类型,此时电动机最大电磁转矩M 及其临界转差率Sm与频率F的关系,可表示为:

M∝1/F;Sm∝1/F

这种调速方式可近为是恒功率调速类型。

3.综上所述异步电动机变频调速主要特点就是调速范围大,稳定性能好,通过变频器增加一个内外反馈系统,对主电机的温度进行测控,当主机温度超过一定温度差时,通过闭环反馈系统,给变频器一个参数,从而使变频器根据参数来调节通风机的转速,使主电机能稳定的散热。

4.系统的优点:

1.实现平滑无级调速调节通风量。

2.降低主电机因热量过高,而产生绝缘层老化过快的现象。

3.搞高工作效率,不会因主电机因温度过高而产生跳开关的现象,这样一来不会因电机故障而压死车。保障生产的进行。

4.无需人工来调节通风量,达到智能调节目的。

结束语:本文仅对变频器在通风机调节转速,进行

了一般性阐述,但变频器控制是多样性的每种形式应用都有各自的特殊性。因此在一些设备系统的引用上应变通,来保证其发挥到最大的功效。

通用变频器调试步骤和参数设置

通用变频器调试步骤和参数设置快速调试 当选择P0010=1(快速调试)时,P0003(用户访问级)用来选择要访问的参数。这一参数也可以用来选择由用户定义的进行快速调试的参数表。在快速调试的所有步骤都已完成以后,应设定P3900=1,以便进行必要的电动机数据的计算,并将其它所有的参数(不包括P0010=1)恢复到它们的缺省设置值。

一、快速调试步骤和参数设置

二、功能调试 1、开关量输入功能 2、开关量输出功能 可以将变频器当前的状态以开关量的形式用继电器输出,通过输出继电器的状态来监控变频器的内部状 的每一位更改。 3、模拟量输入功能

1电压信号2~10V作为频率给定,需要设置: 以模拟量通道2电流信号4~20mA作为频率给定,需要设置: 注意:对于电流输入,必须将相应通道的拨码开关拨至ON的位置。 4、模拟量输出功能 MM440变频器有两路模拟量输出,相关参数以in000和in001区分,出厂值为0~20mA输出,可以标定为4~20mA输出(P0778=4),如果需要电压信号可以在相应端子并联一支500Ω电阻。需要输出的物理量可以 5、加减速时间 加速、减速时间也称作斜坡时间,分别指电机从静止状态加速到最高频率所需要的时间,和从最高频率

设置过小可能导致变频器过电流。P1121设置过小可能导致变频器过电压。 6、频率限制 多段速功能,也称作固定频率,就是设置参数P1000=3的条件下,用开关量端子选择固定频率的组合,实现电机多段速度运行。可通过如下三种方法实现: 1)直接选择(P0701~ P0706 = 15) 在这种操作方式下,数字量输入既选择固定频率(见上表),又具备起动功能。 3)二进制编码选择+ON命令(P0701~P0704 = 17)

三相异步电动机变频调速课程设计

目录 1三相异步电动机基本原理 (1) 1.1电动机的结构及原理 (1) 1.1.1 电动机的结构 (1) 1.1.2工作原理 (3) 2异步电动机的机械特性 (4) 2.1 固有机械特性 (4) 2.2 人为机械特性 (5) 2.2.1降低定子电压的人为特性 (5) 2.2.2增加转子电阻时的人为特性 (5) 2.2.3改变定子频率时的人为特性 (5) 3电动机的调速指标 (7) 4 异步电机的变频调速 (8) 5具体调速的设计 (10) 6结论 (11) 7设计体会 (12) 参考文献 (13)

摘要 原理是当定子三绕组通三相对称电流后,定转子产生旋转磁场,根据右手定则,转子绕组产生感应电动势,由于绕组是闭合的,所以产生感应电流,根据左手定则,转子绕组相当于空间绕组,进而产生电磁转距,合成磁转距大于阻转距时,电机起动 重点是三相异步电动机变频调速,一方面当f1<fN时,为恒转矩调速,转矩不变,额定转速降低,增大起动转矩Tst,另一方面当f1>fN时,为恒功率调速,调速前后功率不变,额定转速升高,减小启动转矩Tst。变频调速可以实现宽范围内的平滑调速,变频调速电机以简单的结构、优良的调速性能、较高的调速比,应用越来越广泛 关键字:恒转矩调速;恒功率调速;三相异步电动机。

1.三相异步电动机的基本原理 当定子三绕组通三相对称电流后,定转子产生旋转磁场,根据右手定则,转子绕组产生感应电动势,由于绕组是闭合的,所以产生感应电流,根据左手定则,转子绕组相当于空间绕组,进而产生电磁转距,合成磁转距大于阻转距时,电机起动。 1.1电动机的结构及原理 1.1.1结构 三相异步电动机的种类很多,可是三相异步电动机结构基本是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在定子和转子之间具有一定的气隙。此外,还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件 结构如下图: 图1-1-1-1 封闭式三相笼型异步电动机结构图 1—轴承;2—前端盖;3—转轴;4—接线盒;5—吊环;6—定子铁心; 7—转子;8—定子绕组;9—机座;10—后端盖;11—风罩;12—风扇 (1)、定子 定子铁芯:导磁和嵌放定子三相绕组:0.5mm硅钢片冲制涂漆叠压而成;内圆均匀开槽;槽形有半闭口、半开口和开口槽三种:适用于不同电机。 定子绕组:定子绕组是三相电动机的电路部分,三相电动机有三相绕组,通入三相

三相异步电动机变频调速

一、三相异步电动机变频调速原理 由于电机转速n 与旋转磁场转速1n 接近,磁场转速1n 改变后,电机转速n 也 就随之变化,由公式1 160f n p =可知,改变电源频率1f ,可以调节磁场旋转,从 而改变电机转速,这种方法称为变频调速。 根据三相异步电动机的转速公式为 ()()1 16011f n s n s p = -=- 式中1f 为异步电动机的定子电压供电频率;p 为异步电动机的极对数;s 为异步电动机的转差率。 所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。异步电动机的变压变频调速系统一般简称变频调速系统,由于调速时转差功率不变,在各种异步电动机调速系统中效率最高,同时性能最好,是交流调速系统的主要研究和发展方向。 改变异步电动机定子绕组供电电源的频率1f ,可以改变同步转速n ,从而改变转速。如果频率1f 连续可调,则可平滑的调节转速,此为变频调速原理。 三相异步电动机运行时,忽略定子阻抗压降时,定子每相电压为 1111m 4.44m U E f N k φ≈= 式中1E 为气隙磁通在定子每相中的感应电动势;1f 为定子电源频率;1N 为定子每相绕组匝数;m k 为基波绕组系数,m φ为每极气隙磁通量。 如果改变频率1f ,且保持定子电源电压1U 不变,则气隙每极磁通m φ将增大,会引起电动机铁芯磁路饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组过热而损坏电机,这是不允许的。因此,降低电源频率1f 时,必须同时降低电源电压,已达到控制磁通m φ的目的。 .1、基频以下变频调速 为了防止磁路的饱和,当降低定子电源频率1f 时,保持 1 1 U f 为常数,使气每极磁通m φ为常数,应使电压和频率按比例的配合调节。这时,电动机的电磁转 矩为()()222 2111 111 212222*********p r r m pU f m U s s T f r r f r x x r x x s s ππ?? ???? ? ?? ??? ????? ''??== ?''????'+++'+++ ??? [1][8]

变频调速电机的选型

变频调速电机的选型

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变频调速电机的选型 变频调速电机一般均选择4级电机,基频工作点设计在50Hz,频率0-50Hz(转速0-1480r/min)范围内电机作恒转矩运行,频率50-100Hz(转速1480-2800r/min)范围内电机作恒功率运行,整个调速范围为(0-2800r/min),基本满足一般驱动设备的要求,其工作特性与直流调速电机相同,调速平滑稳定。如果在恒转矩调速范围内 要提高输出转矩,也可以选择6级或8级电机,但电机的体积相对要大一点。 由于变频调速电机的电磁设计运用了灵活的CAD 设计软件,电机的基频设计点可以随时进 行调整,我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性,由此也就扩大了 电机的恒转矩调速范围,根据电机的实际使用工况,我们可以在同一个机座号内把电机的 功率做的更大,也可以在使用同一台变频器的基础上将电机的输出转矩提的更高,以满足 在各种工况条件下将电机的设计制造在最佳状态。变频调速电机可以另外选配附加的转速 编码器,可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。也可配以电机专用的 直流(或交流)制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。由于变频调速电 机的基频可调性设计,我们也可以制造出各种高速电机,在高速运行时保持恒转矩的特性 ,在一定程度上替代了原来的中频电机,而且价格低廉。变频调速电机为三相交流同步或 异步电动机,根据变频器的输出电源有三相380V或三相220V,所以电机电源也有三相380V 或三相220V的不同区别,一般4KW以下的变频器才有三相220V可,由于变频电机是以电机 的基频点(或拐点)来划分不同的恒功率调速区和恒转矩调速区的,所以变频器基频点和 变频电机基频点的设置都非常重要。 同步变频与异步变频调速电机的区别 异步变频调速电机是由普通异步电机派生而来,由于要适应变频器输出电源的特性,电机在转子槽型,绝缘工艺 ,电磁设计校核等作了很大的改动,特别是电机的通风散热,它在一般情况下附加了一个独立式强迫冷却风机, 以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。变频器的输出一般显示电源的输出频率 ,转速输出显示为电机的极数和电源输出频率的计算值,与异步电机的实际转速有很大区别,使用一般异步变频 电动机时,由于异步电机的转差率是由电机的制造工艺决定,故其离散性很大,并且负载的变化直接影响电机的 转速,要精确控制电机的转速只能采用光电编码器进行闭环控制,当单机控制时转速的精度由编码器的脉冲数决 定,当多机控制时,多台电机的转速就无法严格同步。这是异步电机先天所决定的。 同步变频调速电机的转子内镶有永磁体,当电机瞬间起动完毕后,电机转入正常运行,定子旋转磁场带动镶有永 磁体的转子进行同步运行,此时电机的转速根据电机的极数和电机输入电源频率形成严格的对应关系,转速不受 负载和其他因数影响。同样同步变频调速电机也附加了一个独立式强迫冷却风机,以适应电机在低速运行时的高 效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗。由于电机的转速和电源频率的严格对应关系,使得电机的转速精度主 要就取决于变频器输出电源频率的精度,控制系统简单,对一台变频器控制多台电机实现多台电机的转速一致, 也不需要昂贵的光学编码器进行闭环控制。 TYP 变频调速永磁同步电机具有的三大优点: 1、高效节能与异步变频调速电机相比,高效节能。同规格相比,该系列电机效率比异步变频电机效率高 3~10个百分点。以1.5kW为利,两者效率差近7个百分点; 2、可精确调速与异步变频系统相比,无需编码器即可进行准确的速度控制; 3、高功率因数既可减少无功能量的消耗,又能降低变压器的容量

交流异步电动机变频调速原理

在异步电动机调速系统中,调速性能最好、应用最广的系统是变压变频调速系统。在这种系统中,要调节电动机的转速,须同时调节定子供电电源的电压和频率,可以使机械特性平滑地上下移动,并获得很高的运行效率。但是,这种系统需要一台专用的变压变频电源,增加了系统的成本。近来,由于交流调速日益普及,对变压变频器的需求量不断增长,加上市场竞争的因素,其售价逐渐走低,使得变压变频调速系统的应用与日俱增。下面首先叙述异步电动机的变压变频调速原理。 交流异步电动机变频调速原理: 变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。 现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 交-直部分 整流电路:由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源,一般二极管反向耐压值应选1200V,二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。(二)变频器元件作用 电容C1: 是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压,必须加以滤波, 变压器是一种常见的电气设备,可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压,也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。 压敏电阻: 有三个作用,一过电压保护,二耐雷击要求,三安规测试需要. 热敏电阻:过热保护 霍尔: 安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。 充电电阻: 作用是防止开机上电瞬间电容对地短路,烧坏储能电容开机前电容二端的电压为0V;所以在上电(开机)的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间,则相当于380V电源直接对地短路,瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大,充电电阻越小。充电电阻的选择范围一般为:10-300Ω。 储能电容: 又叫电解电容,在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压电压工作范围一般在430VDC~700VDC 之间,而一般的高压电容都在400VDC左右,为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。容量选择≥60uf/A 均压电阻:防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容;因为二个电解电容不可能做成完全一致,这样每个电容上所承受的电压就可能不同,承受电压高的发热严重(电容里面有等效串联电阻)或超过耐压值而损坏。

如何给电机选择合适的变频器

如何给电机选择合适的变频器 摘要:变频器让电机传动系统实现了两个愿望,一是让电机实现了更高效率的运行;二是让电机可以做到工况可控,避免大牛拉小车的问题。但摆在工程师面前的问题是:电机负载类型那么多,对所配变频器的性能要求也是千差万别,如何给电机选择合适的变频器呢? 变频器的英文译名是VFD(Variable Frequency Drive),这可能是现代科技由中文反向翻译为英文的为数不多实例之一。变频器是应用在变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。 而为整个电机运动系统选择合适的变频器,已是让工程师一个头痛的问题。 总的来说,变频器的选用,应按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑,使之在满足工艺和生产要求的同时,既好用,又经济。 一般性的经验是: ●多大的电机就选择多大的变频器,有时也可大一个规格。 ●大功率的变频器功率因数较低最好在变频器的进线端加装交流电抗器。这样一是提高 功率因数,二是抑制高频谐波。如果经常频繁启动,制动,要安装制动单元和制动电阻。 ●如果需要降低噪音,可用选择水冷型变频器; ●如果需要制动,需选配制动斩波器以及制动电阻。或可用选择四象限产品,可以向电 网回馈能量,节省电能; ●如果现场仅有直流电源的话,可以选择单纯的逆变产品(使用直流电源)用以驱动电 动机。

变频器选型的最终依据,是变频器的电流曲线包罗机械负载的电流曲线。 这里罗列了一些选择变频器时,我们需要关注的实际问题。 1.采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。 2.变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定 了应用时的方式方法。 3.变频器与负载的匹配问题; ●电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 ●电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负 载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。 ●转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4.在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流 值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。 5.变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免 变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6.对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量 要放大一挡。 对一些电机运动控制系统要求严格的场合,需要准确检测变频器的选配效果如何,直接方法就是通过电机测试系统进行测试。但要想完成变频器与电机系统的整体测试,对电机测试系统也就提出了更高的要求,比如高带宽、高精度的电参数测量,多通道同步测试等。

(完整版)异步电动机变频调速系统..

《自动控制元件及线路》 课程实习报告 异步电动机变频调速系统 1.4.1 系统原理框图及各部分简介 本文设计的交直交变频器由以下几部分组成,如图1.1所示。

图1.1 系统原理框图 系统各组成部分简介: 供电电源:电源部分因变频器输出功率的大小不同而异,小功率的多用单相220V,中大功率的采用三相380V电源。因为本设计中采用中等容量的电动机,所以采用三相380V电源。 整流电路:整流部分将交流电变为脉动的直流电,必须加以滤波。在本设计中采用三相不可控整流。它可以使电网的功率因数接近1。 滤波电路:因在本设计中采用电压型变频器,所以采用电容滤波,中间的电容除了起滤波作用外,还在整流电路与逆变电路间起到去耦作用,消除干扰。 逆变电路:逆变部分将直流电逆变成我们需要的交流电。在设计中采用三相桥逆变,开关器件选用全控型开关管IGBT。 电流电压检测:一般在中间直流端采集信号,作为过压,欠压,过流保护信号。控制电路:采用8051单片机和SPWM波生成芯片SA4828,控制电路的主要功能是接受各种设定信息和指令,根据这些指令和设定信息形成驱动逆变器工作的信号。这些信号经过光电隔离后去驱动开关管的关断。 1.4.2 变频器主电路方案的选定 变频器最早的形式是用旋转发电机组作为可变频率电源,供给交流电动机。随着电力半导体器件的发展,静止式的变频电源成为了变频器的主要形式。静止式变频器从变换环节分为两大类:交-直-交变频器和交-交变频器。 1.交-交型变频器:它的功能是把一种频率的交流电直接变换成另一种频率可调电压的交流电(转换前后的相数相同),又称直接式变频器。由于中间不经过直流环节,不需换流,故效率很高。因而多用于低速大功率系统中,如回转窑、轧钢机等。但这种控制方式决定了最高输出频率只能达到电源频率的1/3~1/2,所以不能高速运行。 2.交-直-交型变频器:交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再直流变换成频率电压可调的交流,又称间接变频器,交-直-交变频器是目前广泛应用的通用变频器。它根据直流部分电流、电压的不同形式,又可分为电压型和电流型两种:(1)电流型变频器 电流型变频器的特点是中间直流环节采用大电感器作为储能环节来缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压波形接近正弦波,由于该直流环节内阻较大,故称电流源型变频器。 (2)电压型变频器 电压型变频器的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容器作为储能环节来缓冲无功功率,直流环节电压比较平稳,直流环节内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器。 由于电压型变频器是作为电压源向交流电动机提供交流电功率,所以其主要优点是

如何选用变频电动机

如何选用变频电动机 2008年11月17日星期一 08:52 应用负载容量曲线准确选用变频电动机 频道:变频电机 在使用变频调速的工程机械中,变频电机选择的正确与否,直接影响到工程机械实际使用效率。只有正确地选择了变频电机的功率、极数、转矩,然后确定变频器的规格,即根据所要求的过载容量选择变频器的容量等级,变频器容量等级分为:一般应用的110%短时过载容量等级和150%峰值过载容量重载应用容量等级。将变频电机与合适的变频器组合成调速系统,其难点是要根据负载容量曲线来选择电机容量。 1 用常规方法选用变频电机的缺陷 常规选用电机的方法是,先按负载性质及环境条件选择电动机的类型,然后按负载转矩及转速初选电机功率、转矩,最后校验电动机最小起动转矩、允许的最大飞轮力矩及过载转矩、电动机的发热等。如起重机起升电机,其电机静 功率 式中 为了满足电动机起动时间和不过热的要求,电机实际功率P≥KN (K为重复短时工作制系数,JC = 25,K=0.8~0.9;JC=40,K=0.9~1.0; JC=60, K=1.1~1.2)。通过计算能得出变频电机的功率,但不能准确选出最适合生产机械电机极数、负载容量的变频电机,显然这种方法对选择变频电机有缺陷。 2 正确选用变频电机的方法 根据负载容量曲线选择电机容量,是一种高效、切实可行的方法。利用负载容量曲线选择电机容量时,特别要注意在低频率段,连续负载容量曲线减弱是电机的冷却容量减少的结果。在弱磁点范围内f> 50 Hz),变频器的输出电压不能增加是负载容量减少的因素。 适当选择电机额定转速,使电机在整个运行速度范围内,连续负载容量尽可能高。这样可使机械设备稳定可靠地工作,避免出现不稳定因素。 如某机械设备需恒转矩,要求速度范围:510-1 750 r/min。可选电机:4极电机,额定转速1 500 r/min; 2极电机,额定转速3 000 r/min; 6极电机,

变频器和电机的选型

变频器和电机的选型 一、电机的选择: 首先应该根据负载运动时所需要的平均功率、最高功率,折算到电机轴侧(可能有减速机、皮带轮等减速装置)选择电机的功率,同时也要考虑电机的过载能力。电机厂商可以提供电机的力矩特性曲线,不同温度下电机特性会变化。 顺便说:选型的顺序当然是先选电机再根据电机选择变频器,因为控制的最终目的不是变频器也不是电机,而是机械负载。 二、变频器的选型: 第一应该强调的是,应该根据电流选型。对于一般负载,可以根据电机的额定电流选择变频器,即变频器额定电流(即常规环境下的最大持续工作电流)大于电机额定电流即可。但是必须要考虑极限状况的出现。因此变频器还需要可以提供短时间的过载电流。 (注意:电机的电流是由机械负载决定的) 变频器有一条过载电流曲线,是一条反时限曲线,描述了过载电流和时间的关系。这就是变频器厂商经常说得过载能力可以达到150%额定电流2秒、180%额定电流2秒云云,实际上是一条曲线。因此,只要电机的电流曲线在变频器的过载电流曲线之内,就是正确的选型。这就是为什么有时候变频器功率要大于电机功率1档或2档(比如起重应用),有时候小功率变频器仍然可以驱动大功率电机(比如输送带)的原因。 另一个必须注意的:在非正常环境下,比如高海拔、高环境温度(例如大于50度小于60度环境)、并排安装方式(有些变频器并排安装不降容,有些要降容,根据变频器设计决定)等情况下,要考虑变频器的降容。这方面的资料变频器厂商都可以提供。 结果是:变频器的额定功率可能大于电机功率,也可以小于电机功率,事实上变频器的选型也是根据机械负载决定的。 结论:变频器选型的最终依据,是变频器的电流曲线包罗机械负载的电流曲线。 三、Y型电机和变频电机 Y型电机,应该就是普通异步电机(印象中是,不太确定)。 变频器的根本功能就是改变电源频率,从而改变电机转速。因此理论上讲,不管是什么电机,只要可以通过改变频率调速的,都可以使用变频器。 如上面某位朋友所说,变频电机有着特殊的设计,更适合变频使用,我同意。 因此,并不是有个独立风扇就是所谓变频电机了。 普通异步电机使用变频器控制时,需要注意的是: 1、低频时(一般小于25hz),由于电机采用同轴风扇,低速时散热效果会很差,电机发热后,力矩特性变软,从而出现速度不稳、电流大等问题。

变频器和电机匹配方法

变频器和电机匹配方法 变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。 1.1 恒转矩负载 负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。 1.2 恒功率负载 机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,TL 不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。 1.3 风机、泵类负载 在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3

次方成正比。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。 用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项: 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。 变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。 对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。 使用变频器控制高速电机时,由于高速电动机的电抗小,会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。 使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内,有可能发生润滑油用光的危险。因此,不要超过最高转速容许值。

普通电机变频调速电机的区别

普通电机恒频恒压设计的,如果要了解使用变频器控制普通电机,对电机造成的影响,我们首先来了解变频电机的特点: 1、电磁设计 对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下: 1)尽可能的减小定子和转子电阻。 减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。 3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。 2、结构设计 再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。 2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的

刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。 3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。 4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。 5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。 变频变压控制对普通电机的影响: 1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。

变频器选型---如何正确选择中小型断路器

如何正确选择中小型断路器 配电(线路)、电动机和家用电器等的过电流保护断路器,因保护对象(如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等)的承受过载电流的能力(包括电动机的起动电流和起动时间等)有差异,选用的断路器的保护特性不同。 1.1配电用断路器的选择 配电用断路器是指在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。在选用这一类断路器时,需特别注意下列选用原则: (1)断路器的长延时动作电流整定值≤导线容许载流量。对于采用电线电缆的情况,可取电线电 (2)3 (3) 式中 k Ied (4) 式中 Iedm (5) 时差为0.1 1.2 )进行保护。 电流设定为5~10倍Ied,可以保证在电动机起动时避过浪涌电流。 但对热保护来讲,其过载保护的动作值整定于1.45Ied,也就是说电动机要承受45%以上的过载电流时MCB才能脱扣,这对于只能承受<20%过载的电机定子绕组来讲,是极容易使绕组间的绝缘损坏的,而对于电线电缆来讲是可承受的。因此,在某些场合如确需用MCB对电机进行保护,可选用ABB 公司特有的符合IEC947-2标准中K特性的MCB,或采用MCB外加热继电器的方式,对电动机进行过载和短路保护。 1.3家用保护型断路器的选择 MCB是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器。 应当像选用塑壳断路器和框架断路器一样,计算最大短路容量后再选择。

MCB的设计和使用是针对50~60Hz交流电网的,如用于直流电路,应根据制造厂商提供的磁脱扣动作电流同电源频率变化系数来换算;当环境温度大于或小于校准温度值时,必须根据制造厂商提供的温度与载流能力修正曲线来调整MCB的额定电流值。 低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设方式、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。 一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/0.4kV,变压器容量大多为1600kVA及以下,低压侧线路的短路电流随配电容量增大而增大。对于不同容量的配变,低压馈线端短路电流是不同的。一般来说,对于民用住宅、小型商场及公共建筑,由于由当地供电企业的低压电网供电,供电线路的电缆或架空导线截面较细,用电设备距供电电源距离较远,选用4.5kA及以上分断能力的MCB 即可。 ,应选 用6kA 压总母排) 10kA下端子 因,MCB 性根据 用场合, 护;B 与A MCB不动作,C;D 2 2.1 (1) (2)线路应保护的漏电电流应小于或等于断路器的规定漏电保护电流; (3)断路器的极限通断能力应大于或等于电路最大短路电流; (4)过载脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流; (5)有较短的分断反应时间,能够起到保护线路和设备的作用。 2.2四极断路器的选用 是否选用四极断路器可遵循以下原则: (2)带漏电保护的双电源转换断路器应采用四极断路器。两个上级断路器带漏电保护,其下级的电源转换断路器应使用四极断路器;

变频电机与普通电机的区别(1)资料

变频电机与普通电机的区别 变频电机是可以根据工作需要,通过改变电机的的频率来达到所要的转速要求,当然还增加了强冷风扇,用来保证电机在低转速下的冷却。 变频电机的特点 1、电磁设计 对普通异步电动机来说,在设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下: 1)尽可能的减小定子和转子电阻 减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增。 2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。 3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。 2、结构设计 在结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题: 1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。 2)电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次谐波产生共振现象。 3)冷却方式:一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。 4)防止轴电流措施,对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。 5)对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。 3、另外还有 1、从工频的角度看,变频电机是劣质电机,普通电机才是好电机; 2、由于变频器输出的SPWM脉宽调制波模拟正弦交流电,含有大量谐波,一般需要经过电抗器滤波后才能进入普通电机,否则普通电机会发热; 为了适应变频器输出的SPWM脉宽调制波模拟正弦交流电含有大量谐波,专门制作的变频电机,其作用实际上可理解为电抗器加普通电机; 这种变频电机不具备更好的转矩特性,只是克服了普通电机不适应PWM调宽波模拟正弦交流电的需要; 3、那就是说,同功率的变频电机比普通电机铁心截面要大,线圈匝数要多,线径要大,绝缘要高,专门的冷却风扇电机;???? 4、为了适应弱磁调速的需要,考虑了轴承的承受能力及高速转子动平衡;

异步电动机变频调速控制系统设计

毕业论文(设计)材料题目:异步电动机变频调速控制系统设计 学生姓名:xxx 学生学号:xxxxxxxxx 系别:电气信息工程学院 专业:自动化 届别:2012届 指导教师:xxx

word 文档 可自由复制编辑 异步电动机变频调速控制系统设计 学生:xxx 指导教师:xxx 摘 要:本文对变频调速理论、逆变技术、SPWM 产生原理进行了研究,在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM 变频调速系统,以8051控制专用集成芯片 SA4828为控制核心,采用IGBT 作为主功率器件,同时采用EXB840构成IGBT 的驱动电路,整流电路采用二极管,可使功率因数接近1,并且只用一级可控的功率环节,电路结构比较简单。本文在控制上采用恒f V 控制,同时,软件程序使得参数的输入和变频器运行方式的改变极为方便,新型集成元件的采用也使得它的开发周期短。此外,本文对SA4828三相SPWM 波发生器的使用和编程进行了详细介绍,完成了整个系统控制部分的软硬件设计。 关键字:变频调速;正弦脉宽调制;f V 控制;SA4828波形发生器 Induction motor speed-adjusted system design The student :xxx The teacher :xxxxxx Electronic information and engineering institute from Huainan Normal University Abstract:This thesis has a research on these technologies: Variable Voltage Variable Frequency motor drive, inverter, and the creation principle of SPWM, Based on the results of the study, I designed a system of a new digital three phases VVVF motor drive system. It uses ASIC-SA4828 controlled by 8051 as main controlling core, it uses IGBT as power device, and uses EXB840 as drive. It uses diodes as converting circuit unit, which makes power factor close to 1. Because I only need to control inverter, the whole circuit is very simple.I adopt the means of linear f V operation. At the same time, it is very convenient to input parameters or change the drive’s operating mode due to the software procedure. Moreover, owing to the advantages of the new integrated parts, it costs less time to develop this motor drive.This thesis has also detail introduced the method of the usage and the programs of the three phases SPWM wave generator SA4828. The software and the hardware of the control part in system have been completed. Keywords: variable frequency speed control ;Sine Pulse Width Modulation (SPWM); f V operation ; SA4828 Wave Generator

变频器调速基本步骤

一、变频器的空载通电实验 11 将变频器的接地端子接地。 21 将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。 31 检查变频器显示窗的出厂显示是否正常,如果不正确,应复位,否则要求退换。 41 熟悉变频器的操作键。 一般的变频器均有运行(RUN) 、停止(STOP) 、编程(PROG) 、数据P确认(DATAPENTER) 、增加(UP、▲) 、减少(DOWN、") 等6 个键,不同变频器操作键的定义基本相同。此外有的变频器还有监视(MONITORPDISPLAY) 、复位(RESET) 、寸动(JOG) 、移位(SHIFT) 等功能键。 二、变频器带电机空载运行 11 设置电机的功率、极数,要综合考虑变频器的工作电流。 21 设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。VPf 类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等项目。最高频率是变频器—电动机系统可以运行的最高频率,由于变频器自身的最高频率可能较高,当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时,应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线,应按电动机的额定电压进行设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的VPf 类型图和负载特点,选择其中的一种类型。通用变频器均备有多条VPf 曲线供用户选择,用户在使用时应根据负载的性 质选择合适的VPf 曲线。如果是风机和泵类负载,要将变频器的转矩运行代码设置成变转矩和降转矩运行特性。为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产负载启动的要求,要调整启动转矩。在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂。在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略, 若仍保持VPf 为常数,则磁通将减小,进而减小了电机的输出转矩。为此,在低频段要对电压进

简述关于变频电机的频率和电流的关系

简述关于变频电机的频率和电流的关系 霍工: 针对您的问题有关系公式可参照分析: 关系公式与分析 电机功率:P=1.732×U×I×cosφ(0.86)×η(91%); 电机电流:I=P/1.73×U×cosφ(功率因素)×η(效率);I: 电流;P: 功率W; U: 电压电机转矩:T=9549×P/n ; T:转矩;P:功率KW;n:转速 电机转速:n=60f/p,p为电机极对数,例如四级电机的p=2; 当频率达50Hz时,电机达到额定功率,再增加频率,其功率是不会再增的,会保持额定功率。 电机转矩在50Hz以下时,是与频率成正比变化的;当频率f达到50Hz时,电机达到最大输出功率,即额定功率;如果频率f在50Hz以后再继续增加,则输出转矩与频率成反比变化,因为它的输出功率就是那么大了,你还要继续增加频率f,那么套入上面的计算式分析,转矩则明显会减小。 转速的情况和频率是一样的,因为电源电压不变,其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化,频率增,转速也增,它减另一个也减。 变频电源的电流和频率的关系 一、变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关系,电机用变频器调速时有两种情况--基频(基准频率)以下调速和基频以上调速。必须考虑的重要因素是:尽

量保持电机主磁通为额定值不变。如果磁通过弱(电压过低),电机铁心不能得到充分利用,电磁转矩变小,负载能力下降。如果磁通过强(电压过高),电机处于过励磁状态,电机因励磁电流过大而严重发热。 二、根据电机原理可知,三相异步电机定子每相电动势的有效值:E1=4.44f1N1Φm 式中:E1--定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值,V ;f1--定子频率,Hz;N1——定子每相绕组有效匝数;Φm-每极磁通量由式中可以看出,Φm的值由E1/f1决定,但由于E1难以直接控制,所以在电动势较高时,可忽略定子漏阻抗压降,而用定子相电压U1代替。那么要保证Φm不变,只要U1/f1始终为一定值即可。这是基频以下调速时的基本情况,为恒压频比(恒磁通)控制方式,属于恒转矩调速。 三、基准频率(50Hz)为恒转矩调速区的最高频率,基准频率所对应的电压(380V) 四、在基频以上调速时,频率从基频向上可以调至上限频率值,但是由于电机定子不能超过电机额定电压,因此电压不再随频率变化,而保持基准电压值不变,这时电机主磁通必须随频率升高而减弱,转矩相应减小,功率基本保持不变,属于恒功率调速区。可见基准频率为恒功率调速区的最低频率,是恒转矩调速区与恒功率调速区的转折点,而基准电压值在整个恒功率调速区内不再随频率变化而改变。 五、变频电源负载的机械特性与基准电压,基准频率的设定合理地使用变频器,必须了解所驱动负载的机械特性。根据不同的使用目的,负载基本上可分为恒转矩负载、恒功率负载以及平方转矩负载等三类。恒转矩负载其所需转矩基本不受速度变化的影响(T=定值),对于该类负载,变频器的整个工作区最好运行在基频以下,这时变频器的输出特性正好能满足负载的要求。

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