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淺析變頻器的選型、控制電路及常見故障
一、概述
隨著變頻器在電廠生產(chǎn)益廣泛的應(yīng)用，了解變頻器在容量計(jì)算方式和選擇方法、變頻器的結(jié)構(gòu)、主要器件的電氣特性和一些常用參數(shù)的作用及其常見的故障對(duì)于實(shí)踐工作越來越重要。鑒于此以 我廠常用的幾種變頻器為例作簡(jiǎn)要介紹。
二、變頻器的容量計(jì)算及選擇方法
采用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，在異步電動(dòng)機(jī)確定后，通常應(yīng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的額定電流來選擇變頻器，或者根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的電流最大值來選擇變頻器。當(dāng)運(yùn)行方式不同時(shí)，變頻器容量的計(jì)算方式和選擇方法不同，變頻器滿足的條件也不一樣。變頻器的運(yùn)行常見的有以下幾種。
1、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需變頻器容量的計(jì)算
由于變頻器傳給電動(dòng)機(jī)的是脈沖電流，其脈運(yùn)值比工頻供電時(shí)電流要大，因此需將變頻器的容量留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚藭r(shí)，變頻繁器應(yīng)同時(shí)滿足以下三個(gè)條件：
K：電流波形的修正系數(shù)(PWM方式取1．O5～ 1．1)；
PCN：變頻器的額定容量(kVA)；ICN，變頻器的額定電流(A)式中IM如按電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的最大電流來選擇變頻器時(shí)，變頻器的容量可以適當(dāng)縮小。
2、加減速時(shí)變頻器容量的選擇
變頻器的最大輸出轉(zhuǎn)矩是由變頻器的最大輸出電流決定的，一般情況下，對(duì)于短時(shí)的加減速而言， 變頻器允許達(dá)到輸出電流的130％～150％(視變頻 器容量)，因此，在短時(shí)加減速時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以增大；反之，如只需要較小的加減速轉(zhuǎn)矩時(shí)，也可降低選擇變頻器的容量。由于電流的脈運(yùn)原因，此時(shí) 應(yīng)將變頻器的最大輸出電流降低10％后再進(jìn)行選定。
3、頻繁加減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變頻器容量的選定
根據(jù)加速、恒速、減速等各種運(yùn)行狀態(tài)下的電流值，按下式確定：
4、電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)所需變頻器容量的計(jì)算
通常，三相異步電動(dòng)機(jī)直接用工頻起動(dòng)時(shí)電流 為其額定電流的5～7倍，對(duì)于電動(dòng)機(jī)功率小于 10KW的電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，可按下式選取變頻器：
Kg：變頻器的允許過載倍數(shù)Kg=1．3～1．
在運(yùn)行中，如電機(jī)電流不規(guī)則變化，此時(shí)不易獲得運(yùn)行特性曲線，這時(shí)可使電機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流限制在變頻器的額定輸出電流內(nèi)進(jìn)行選定。
5、輕載電動(dòng)機(jī)時(shí)變頻器的選擇
電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載比電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率小時(shí)，多認(rèn)為可選擇與實(shí)際負(fù)載相稱的變頻器容量。
以上介紹的是幾種情況下變頻器的容量計(jì)算與選擇方法，具體選擇容量時(shí)，既要充分利用變頻器的過載能力，又要不至于在負(fù)載運(yùn)行時(shí)使裝置超溫。
三、變頻器的控制電路
給異步電動(dòng)機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)，稱為控制回路，控制電路由頻率、電壓的運(yùn)算電路、主電路的電壓、電流檢測(cè)電路、電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)電路，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)電路以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電路等組成。無速度檢測(cè)電路為開環(huán)控，在控制電路增加了速度檢測(cè)電路，即增加速度指令，可以對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行更精確的閉環(huán)控制。