變頻器功率的選用系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機(jī)效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時,則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā),在選用變頻器功率時,要注意以下幾點:[9]1)變頻器功率值與電動機(jī)功率值相當(dāng)時合適,以利變頻器在高的效率值下運轉(zhuǎn)。[9]2)在變頻器的功率分級與電動機(jī)功率分級不相同時,則變頻器的功率要盡可能接近電動機(jī)的功率,但應(yīng)略大于電動機(jī)的功率。[9]3)當(dāng)電動機(jī)屬頻繁起動、制動工作或處于重載起動且較頻繁工作時,可選取大一級的變頻器,以利用變頻器長期、安全地運行。[9]4)經(jīng)測試,電動機(jī)實際功率確實有富余,可以考慮選用功率小于電動機(jī)功率的變頻器,但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護(hù)動作。[9]5)當(dāng)變頻器與電動機(jī)功率不相同時,則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置,以利達(dá)到較高的節(jié)能效果[9]。變頻器適用于惡劣工業(yè)環(huán)境。江蘇風(fēng)機(jī)水泵變頻器應(yīng)用
等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1,再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動機(jī)的勵磁電流;It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動機(jī)的方法,求得直流電動機(jī)的量,經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,實現(xiàn)對異步電動機(jī)的。其實質(zhì)是將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī),分別對速度,磁場兩個分量進(jìn)行。通過轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量,經(jīng)坐標(biāo)變換,實現(xiàn)正交或解耦。矢量方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應(yīng)用中。上海變頻器常見故障變頻器適用于單相或三相電機(jī)。
20世紀(jì)70年代開始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速的研究得到突破,20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實現(xiàn)。[3]20世紀(jì)80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達(dá)地方的VVVF變頻器技術(shù)實用化,商品進(jìn)入市場,得到了***應(yīng)用。之前變頻器可能是日本人買了英國研制的。不過美國和德國憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢,產(chǎn)品迅速搶占市場。[3]相比較國外變頻器的發(fā)展?fàn)顩r,我國的變頻器應(yīng)用起步較晚,直到20世紀(jì)90年代末期才得到較為多的推廣。國內(nèi)變頻技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,可以概括為:
單獨使用永磁電機(jī)或變頻器已經(jīng)可以帶來節(jié)能效果,而兩者的結(jié)合更能發(fā)揮出協(xié)同效應(yīng)”:更低能耗:永磁電機(jī)本身效率高,配合變頻器的智能調(diào)速,可進(jìn)一步優(yōu)化運行狀態(tài),綜合節(jié)能率可達(dá)30%~50%。更穩(wěn)定運行:變頻器可精細(xì)匹配永磁電機(jī)的特性,減少振動和噪音,延長設(shè)備壽命。更廣適用性:無論是工業(yè)制造、建筑空調(diào),還是新能源車、家電領(lǐng)域,這種組合都能大幅提升能效。永磁電機(jī)(PermanentMagnetMotor)采用高性能永磁材料(如釹鐵硼)作為勵磁源,相比傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī),具有以下優(yōu)勢:效率更高傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)在運行時會產(chǎn)生額外的銅損和鐵損,而永磁電機(jī)由于無需外部勵磁電流,減少了能量損耗,效率普遍達(dá)到90%以上,部分高性能永磁電機(jī)甚至可達(dá)95%以上。體積小、重量輕永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,在相同功率和重量比傳統(tǒng)電機(jī)更小,尤其適用于空間受限的應(yīng)用場景,如新能源汽車、電梯、工業(yè)機(jī)器人等。啟動轉(zhuǎn)矩大永磁電機(jī)在低速時仍能提供較高的轉(zhuǎn)矩,特別適合需要頻繁啟?;蚋哓?fù)載啟動的設(shè)備,如壓縮機(jī)、泵類、風(fēng)機(jī)等。變頻器多應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等設(shè)備。
變頻器種類多樣,主要分類方式及其對應(yīng)種類如下:?按變換頻率的方法分類?:交-直-交變頻器:先將工頻交流通過整流器變成直流,然后再把直流逆變成頻率電壓可調(diào)的交流,又稱間接式變頻器,是目前廣泛應(yīng)用的通用型變頻器。交-交變頻器:將工頻交流直接變換成頻率、電壓可調(diào)的交流,又稱直接式變頻器。主要用于大功率(500kw以上)低速交流傳動系統(tǒng)中。?按主電路工作方式分類?:電壓型變頻器:中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件采用大電容,負(fù)載的無功功率將由它來緩沖,直流電壓比較平穩(wěn),直流電源內(nèi)阻較小,常用于負(fù)載電壓變化較大的場合。電流型變頻器:中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作為儲能環(huán)節(jié)緩沖無功功率,即扼制電流的變化,使電壓接近正弦波,常用于負(fù)載電流變化較大的場合。變頻器可搭配編碼器實現(xiàn)準(zhǔn)確位置。上海變頻器常見故障
變頻器故障自診斷,便于維護(hù)檢修。江蘇風(fēng)機(jī)水泵變頻器應(yīng)用
正弦脈寬調(diào)制(SPWM方式其特點是電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,機(jī)械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,這種方式在低頻時,由于輸出電壓較低,轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較好的,使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外,其機(jī)械特性終究沒有直流電動機(jī)硬,動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、曲線會隨負(fù)載的變化而變化,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高,低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量變頻調(diào)速。江蘇風(fēng)機(jī)水泵變頻器應(yīng)用