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如何為電機選擇合適的變頻器

        變頻器讓電機傳動系統實現了兩個愿望,一是讓電機實現了更高效率的運行;二是讓電機可以做到工況可控,避免大牛拉小車的問題。但擺在工程師面前的問題是:電機負載類型那么多,對所配變頻器的性能要求也是千差萬別,如何為電機選擇合適的變頻器呢?
        變頻器的英文譯名是VFD(Variable Frequency Drive),這可能是現代科技由中文反向翻譯為英文的為數不多實例之一。變頻器是應用在變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。

        而為整個電機運動系統選擇合適的變頻器,已是讓工程師一個頭痛的問題。
        總的來說,變頻器的選用,應按照被控對象的類型、調速范圍、靜態速度精度、啟動轉矩等來考慮,使之在滿足工藝和生產要求的同時,既好用,又經濟。
        一般性的經驗是:
        多大的電機就選擇多大的變頻器,有時也可大一個規格。
        大功率的變頻器功率因數較低最好在變頻器的進線端加裝交流電抗器。這樣一是提高功率因數,二是抑制高頻諧波。如果經常頻繁啟動,制動,要安裝制動單元和制動電阻。
        如果需要降低噪音,可用選擇水冷型變頻器;
        如果需要制動,需選配制動斬波器以及制動電阻。或可用選擇四象限產品,可以向電網回饋能量,節省電能 ;
        如果現場僅有直流電源的話,可以選擇單純的逆變產品(使用直流電源)用以驅動電動機。
        變頻器選型的最終依據,是變頻器的電流曲線包羅機械負載的電流曲線。
        這里羅列了一些選擇變頻器時,我們需要關注的實際問題。
        1. 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
        2. 變頻器的負載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負載的性能曲線,性能曲線決定了應用時的方式方法。
        3. 變頻器與負載的匹配問題;
         電壓匹配;變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。
         電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數,以最大電流確定變頻器電流和過載能力。
         轉矩匹配;這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時有可能發生。
         4. 在使用變頻器驅動高速電機時,由于高速電機的電抗小,高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機的選型。
         5. 變頻器如果要長電纜運行時,此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
         6. 對于一些特殊的應用場合,如高溫,高海拔,此時會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
         對一些電機運動控制系統要求嚴格的場合,需要準確檢測變頻器的選配效果如何,直接方法就是通過電機測試系統進行測試。但要想完成變頻器與電機系統的整體測試,對電機測試系統也就提出了更高的要求,比如高帶寬、高精度的電參數測量,多通道同步測試等。



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