時(shí)間:2023-02-27 11:15:34
序論:在您撰寫變頻技術(shù)論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一臺(tái)施耐德變頻器,頻率只能上到20Hz,檢查了各項(xiàng)參數(shù),發(fā)現(xiàn)最高的頻率上限均為50Hz,由此排除了參數(shù)的問(wèn)題。再檢查是不是給定方式不對(duì),改成面板給定頻率,變頻器最高可運(yùn)行到50Hz,因此,判斷是模擬量輸出電路出現(xiàn)了問(wèn)題,檢查后,發(fā)現(xiàn)一貼片電容損壞,更換后,變頻器頻率調(diào)節(jié)恢復(fù)正常。
2變頻器過(guò)熱
這幾臺(tái)使用不到一年的變頻器,復(fù)位開車后還是可以正常的運(yùn)行,只不過(guò)幾個(gè)小時(shí)候又發(fā)生同樣的故障,檢查電動(dòng)機(jī)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,但注意到變頻器的通風(fēng)口風(fēng)量很小,于是把變頻器拆開檢查,發(fā)現(xiàn)這幾臺(tái)變頻器有的因?yàn)樯犸L(fēng)扇燒壞,有的因?yàn)轱L(fēng)扇保險(xiǎn)燒壞,更換風(fēng)機(jī)后,此類情況就沒(méi)有在出現(xiàn)。4)過(guò)壓和欠壓。一臺(tái)施耐德的變頻器出現(xiàn)過(guò)壓,總是在停機(jī)時(shí)跳“OU”,這個(gè)時(shí)候我們可以重點(diǎn)檢查制動(dòng)回路,測(cè)量放電電阻沒(méi)有問(wèn)題,測(cè)量制動(dòng)管被擊穿,把制動(dòng)管換掉之后,便沒(méi)有出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。出現(xiàn)欠壓情況的DANFOSS變頻器,在加負(fù)載后出現(xiàn)“DCLINKUNDERVOLT”,經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查問(wèn)題不是特別的復(fù)雜,應(yīng)該重點(diǎn)檢查整流橋,經(jīng)過(guò)檢查整流橋發(fā)現(xiàn)有一路橋壁開路,更換后問(wèn)題解決。
3故障出現(xiàn)的原因和應(yīng)對(duì)方法
3.1不能調(diào)高頻率的變頻器
分析原因后得出結(jié)論,是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)安裝在外面,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于電動(dòng)機(jī)保護(hù)不當(dāng),下雨時(shí)不能對(duì)電動(dòng)機(jī)及時(shí)防雨,造成了電動(dòng)機(jī)受潮,雨后也未能對(duì)電動(dòng)機(jī)烘干,造成了電動(dòng)機(jī)內(nèi)部局部發(fā)生短路現(xiàn)象。這樣的情況比較容易解決,只要做好對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)工作,增加電動(dòng)機(jī)防雨系統(tǒng),及時(shí)檢查電動(dòng)機(jī),如有受潮的情況及時(shí)烘干。
3.2變頻器頻率上不去
變頻器調(diào)頻,發(fā)現(xiàn)頻率調(diào)不上去時(shí),首先看各項(xiàng)參數(shù)是否正常,如果參數(shù)問(wèn)題排除,可以檢查給定方式,如果都排除了,那么就知道是模擬量輸出電路出現(xiàn)了問(wèn)題,仔細(xì)檢查模擬量輸出電路,找出問(wèn)題所在,排除問(wèn)題。
3.3變頻器過(guò)熱
這個(gè)問(wèn)題最終很顯然是因?yàn)樽冾l器的通風(fēng)排熱系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,散熱風(fēng)扇的質(zhì)量過(guò)于粗制劣造,造成不必要的麻煩。應(yīng)該選用正規(guī)廠家合格的有質(zhì)量保證的變頻器,及時(shí)的跟變頻器廠家溝通散熱排風(fēng)扇的質(zhì)量問(wèn)題。
3.4過(guò)壓和欠壓
變頻器過(guò)壓和欠壓是兩個(gè)不同的故障,所以有不同的原因和應(yīng)對(duì)方法。變頻器過(guò)壓報(bào)警,主要原因是因?yàn)闇p速的時(shí)間太短,或者制動(dòng)單元出現(xiàn)了問(wèn)題。變頻器在減速的時(shí)候,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度加快,轉(zhuǎn)子的電流增大,電機(jī)從而處于發(fā)電的狀態(tài)。這個(gè)時(shí)候,我們就要認(rèn)真檢查制動(dòng)回路,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后換掉出現(xiàn)問(wèn)題的部分。欠壓報(bào)警主要原因在于整流橋某一個(gè)部位的損壞,剛才也已經(jīng)舉了一個(gè)例子,是整流橋有一路橋臂開路。出現(xiàn)變頻器欠壓的問(wèn)題,就要仔細(xì)檢查整流橋,查看問(wèn)題的部位并撤換掉。
3.5變頻器的運(yùn)行環(huán)境
在一些工廠內(nèi),空氣中的粉塵和蒸汽含量很高,所以變頻器一半在現(xiàn)場(chǎng)的控制柜中保護(hù),為了更好的散熱,就在控制柜上安裝了冷卻風(fēng)扇[3]。變頻器的各個(gè)部分的電纜都從控制柜的底部連接變頻器,導(dǎo)致控制柜封閉不嚴(yán),粉塵和蒸汽可以通過(guò)控制柜的底部進(jìn)去到控制柜影響變頻器。
4針對(duì)變頻器出現(xiàn)故障的原因提出對(duì)策和建議
1)變頻器的控制柜。建議把變頻器的控制柜移到室內(nèi),把變頻器的防護(hù)等級(jí)提高到IP54,防止粉塵和蒸汽進(jìn)入到變頻器內(nèi)。2)變頻器的選擇。根據(jù)不同的負(fù)載選擇恰當(dāng)?shù)淖冾l器,保證變頻器的正常運(yùn)行。3)變頻器電源柜的改變。可以把供電給變頻器的電源柜改為饋電柜,從而可以避免操作人員對(duì)變頻器進(jìn)行多次強(qiáng)制復(fù)位,保護(hù)變頻器不受人為破壞。4)關(guān)于長(zhǎng)期不用的變頻器和變頻器電容器。長(zhǎng)期用不到的變頻器,要定期進(jìn)行帶電運(yùn)行,這樣可以對(duì)變頻器內(nèi)件進(jìn)行充電式的保護(hù)。如果有時(shí)間和條件,對(duì)使用多年的變頻器的電容器進(jìn)行測(cè)試。
5結(jié)語(yǔ)
(1)交流-交流變頻,使固定的交流電源轉(zhuǎn)換成頻率變化的交流電源,主要特點(diǎn)是沒(méi)有中間環(huán)節(jié),缺點(diǎn)為變換的頻率范圍不大。(2)交流-直流-交流變頻,使固定的交流電源轉(zhuǎn)換成直流,將直流電源轉(zhuǎn)變成頻率變化的交流電。由于直流到交流環(huán)節(jié)易于控制,因此,頻率可調(diào)節(jié)范圍和提高變頻電機(jī)特性等,具有明顯的優(yōu)勢(shì)。其裝置在煤礦井下已大量使用。如圖1所示為交直交變頻器的主電路圖。這種方法只適用于小容量逆變器,不常用。還有一種方法為脈寬調(diào)制,逆變器電壓的大小經(jīng)過(guò)變化,使輸出脈沖進(jìn)行變化?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外變頻器技術(shù)以驚人的速度在發(fā)展,在不同的功能上,模擬早期的設(shè)置已被設(shè)定數(shù)字量取代,特別是在我國(guó)煤礦井廣泛應(yīng)用,帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
2變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用
使用PID控制器和可編程控制器(PLC)控制技術(shù)來(lái)控制變頻器,反向,速度,加速,減速時(shí)間,實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制,為適應(yīng)煤礦提升,壓風(fēng),排水,電牽引采煤機(jī)設(shè)備的要求。提升機(jī)PLC,PID變頻控制技術(shù)更為復(fù)雜,這里不介紹了。壓風(fēng)機(jī)為例,對(duì)變頻調(diào)速控制技術(shù)和功能的應(yīng)用,證明變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)效益的描述。在正常操作壓力風(fēng)機(jī),當(dāng)罐內(nèi)壓力達(dá)到規(guī)定的壓力,通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器處于閑置狀態(tài),風(fēng)機(jī)的壓力,為了降低儲(chǔ)罐壓力,當(dāng)氣體儲(chǔ)罐壓力低于規(guī)定壓力,機(jī)器正常使用工作。但空氣壓縮機(jī)輸出壓力波動(dòng)較大,不能達(dá)到理想的空氣壓力,直接影響到氣動(dòng)工具的正常運(yùn)行。在變頻技術(shù)的使用,確保空氣壓縮機(jī)輸出壓力保持不變,總是讓空氣壓縮機(jī)輸出壓力保持在正常的工作壓力水平,大大提高煤炭生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)的PID控制對(duì)比,檢測(cè)信號(hào)反饋給變頻器控制量,以控制變量的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行比較,以確定它是否是預(yù)定的控制目標(biāo),根據(jù)二者之間的差異進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到控制目的。如儲(chǔ)氣罐壓力超過(guò)目標(biāo)值(氣艙壓力給定值),應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣同氣艙壓力值近視平衡。相反,如儲(chǔ)氣罐壓力低于目標(biāo),應(yīng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣罐壓力同目標(biāo)壓力近視平衡。通過(guò)對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)在壓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用,可以達(dá)到空氣壓縮機(jī)輸出壓力基本上保持恒定的生產(chǎn)價(jià)值的需要,空氣壓縮機(jī)輸出壓力始終保持在最佳狀態(tài)下生產(chǎn)。
3變頻調(diào)速技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和效益
論文摘要:在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài);或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速(含停車)減速時(shí),頻率可以突減,但因電機(jī)的機(jī)械慣性,電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài),傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過(guò)逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí),如果變頻器中沒(méi)采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過(guò)快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí),這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來(lái)?yè)p壞。
一、引言
在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài);或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速(含停車)減速時(shí),頻率可以突減,但因電機(jī)的機(jī)械慣性,電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài),傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過(guò)逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí),如果變頻器中沒(méi)采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過(guò)快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí),這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來(lái)?yè)p壞,所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。
在通用變頻器中,對(duì)再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動(dòng)電阻”中,稱之為動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài);(2)、使之回饋到電網(wǎng),則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)(又稱再生制動(dòng)狀態(tài))。還有一種制動(dòng)方式,即直流制動(dòng),可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動(dòng)前制動(dòng)電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。
在書籍、刊物上有許多專家談?wù)撨^(guò)有關(guān)變頻器制動(dòng)方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,尤其是近些時(shí)間有過(guò)許多關(guān)于“能量回饋制動(dòng)”方面的文章。今天,筆者提供一種新型的制動(dòng)方法,它具有“回饋制動(dòng)”的四象限運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),也具有“能耗制動(dòng)”對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染、可靠性高等好處。
二、能耗制動(dòng)
利用設(shè)置在直流回路中的制動(dòng)電阻吸收電機(jī)的再生電能的方式稱為能耗制動(dòng)。
其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單;對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染(與回饋制動(dòng)作比較),成本低廉;缺點(diǎn)是運(yùn)行效率低,特別是在頻繁制動(dòng)時(shí)將要消耗大量的能量且制動(dòng)電阻的容量將增大。
一般在通用變頻器中,小功率變頻器(22kW以下)內(nèi)置有了剎車單元,只需外加剎車電阻。大功率變頻器(22kW以上)就需外置剎車單元、剎車電阻了。
三、回饋制動(dòng)
實(shí)現(xiàn)能量回饋制動(dòng)就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術(shù),將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)?;仞佒苿?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行,如圖3所示,電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。其缺點(diǎn)是:(1)、只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)電壓波動(dòng)不大于10%),才可以采用這種回饋制動(dòng)方式。因?yàn)樵诎l(fā)電制動(dòng)運(yùn)行時(shí),電網(wǎng)電壓故障時(shí)間大于2ms,則可能發(fā)生換相失敗,損壞器件。(2)、在回饋時(shí),對(duì)電網(wǎng)有諧波污染。(3)、控制復(fù)雜,成本較高。
四、新型制動(dòng)方式(電容反饋制動(dòng))
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流橋進(jìn)行整流,濾波回路采用通用的電解電容,延時(shí)回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊IGBT、充電、反饋電抗器L及大電解電容C(容量約零點(diǎn)幾法,可根據(jù)變頻器所在的工況系統(tǒng)決定)組成。逆變部分由功率模塊IGBT組成。保護(hù)回路,由IGBT、功率電阻組成。
(1)電動(dòng)機(jī)發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)
CPU對(duì)輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實(shí)時(shí)監(jiān)控,決定向VT1是否發(fā)出充電信號(hào),一旦νd比輸入交流電壓所對(duì)應(yīng)的直流電壓值(如380VAC—530VDC)高到一定值時(shí),CPU關(guān)斷VT3,通過(guò)對(duì)VT1的脈沖導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)對(duì)電解電容C的充電過(guò)程。此時(shí)的電抗器L與電解電容C分壓,從而確保電解電容C工作在安全范圍內(nèi)。當(dāng)電解電容C上的電壓快到危險(xiǎn)值(比如說(shuō)370V),而系統(tǒng)仍處于發(fā)電狀態(tài),電能不斷通過(guò)逆變部分回送到直流回路中時(shí),安全回路發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)(電阻制動(dòng)),控制VT3的關(guān)斷與開通,從而實(shí)現(xiàn)電阻R消耗多余的能量,一般這種情況是不會(huì)出現(xiàn)的。
(2)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)
當(dāng)CPU發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不再充電時(shí),則對(duì)VT3進(jìn)行脈沖導(dǎo)通,使得在電抗器L上行成了一個(gè)瞬時(shí)左正右負(fù)的電壓(如圖標(biāo)識(shí)),再加上電解電容C上的電壓就能實(shí)現(xiàn)從電容到直流回路的能量反饋過(guò)程。CPU通過(guò)對(duì)電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測(cè),控制VT3的開關(guān)頻率以及占空比,從而控制反饋電流,確保直流回路電壓νd不出現(xiàn)過(guò)高。2、系統(tǒng)難點(diǎn)
(1)電抗器的選取
(a)、我們考慮到工況的特殊性,假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)某種故障,導(dǎo)致電機(jī)所載的位能負(fù)載自由加速下落,這時(shí)電機(jī)處于一種發(fā)電運(yùn)行狀態(tài),再生能量通過(guò)六個(gè)續(xù)流二極管回送至直流回路,致使νd升高,很快使變頻器處于充電狀態(tài),這時(shí)的電流會(huì)很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過(guò)此時(shí)的電流。
(b)、在反饋回路中,為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來(lái),選取普通的鐵芯(硅鋼片)是不能達(dá)到目的的,最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯,再看看上述考慮的電流值如此大,可見這個(gè)鐵芯有多大,素不知市面上有無(wú)這么大的鐵氧體鐵芯,即使有,其價(jià)格也肯定不會(huì)很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個(gè)電抗器。
(2)控制上的難點(diǎn)
(a)、變頻器的直流回路中,電壓νd一般都高于500VDC,而電解電容C的耐壓才400VDC,可見這種充電過(guò)程的控制就不像能量制動(dòng)(電阻制動(dòng))的控制方式了。其在電抗器上所產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓降為,電解電容C的瞬時(shí)充電電壓為νc=νd-νL,為了確保電解電容工作在安全范圍內(nèi)(≤400V),就得有效的控制電抗器上的電壓降νL,而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時(shí)變化率。
(b)、在反饋過(guò)程中,還得防止電解電容C所放的電能通過(guò)電抗器造成直流回路電壓過(guò)高,以致系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)。
3、主要應(yīng)用場(chǎng)合及應(yīng)用實(shí)例
正是由于變頻器的這種新型制動(dòng)方式(電容反饋制動(dòng))所具有的優(yōu)越性,近些來(lái),不少用戶結(jié)合其設(shè)備的特點(diǎn),紛紛提出了要配備這種系統(tǒng)。由于技術(shù)上有一定的難度,國(guó)外還不知有無(wú)此制動(dòng)方式?國(guó)內(nèi)目前只有山東風(fēng)光電子公司由以前采用回饋制動(dòng)方式的變頻器(仍有2臺(tái)在正常運(yùn)行中)改用了這種電容反饋制動(dòng)方式的新型礦用提升機(jī)系列。
隨著變頻器應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,這個(gè)應(yīng)用技術(shù)將大有發(fā)展前途,具體來(lái)講,主要用在礦井中的吊籠(載人或裝料)、斜井礦車(單筒或雙筒)、起重機(jī)械等行業(yè)。總之需要能量回饋裝置的場(chǎng)合都可選用。
論文摘要:在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài);或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速(含停車)減速時(shí),頻率可以突減,但因電機(jī)的機(jī)械慣性,電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài),傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過(guò)逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí),如果變頻器中沒(méi)采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過(guò)快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí),這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來(lái)?yè)p壞。
一、引言
在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài);或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速(含停車)減速時(shí),頻率可以突減,但因電機(jī)的機(jī)械慣性,電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài),傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過(guò)逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí),如果變頻器中沒(méi)采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過(guò)快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí),這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來(lái)?yè)p壞,所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。
在通用變頻器中,對(duì)再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動(dòng)電阻”中,稱之為動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài);(2)、使之回饋到電網(wǎng),則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)(又稱再生制動(dòng)狀態(tài))。還有一種制動(dòng)方式,即直流制動(dòng),可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動(dòng)前制動(dòng)電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。
在書籍、刊物上有許多專家談?wù)撨^(guò)有關(guān)變頻器制動(dòng)方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,尤其是近些時(shí)間有過(guò)許多關(guān)于“能量回饋制動(dòng)”方面的文章。今天,筆者提供一種新型的制動(dòng)方法,它具有“回饋制動(dòng)”的四象限運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),也具有“能耗制動(dòng)”對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染、可靠性高等好處。
二、能耗制動(dòng)
利用設(shè)置在直流回路中的制動(dòng)電阻吸收電機(jī)的再生電能的方式稱為能耗制動(dòng)。
其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單;對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染(與回饋制動(dòng)作比較),成本低廉;缺點(diǎn)是運(yùn)行效率低,特別是在頻繁制動(dòng)時(shí)將要消耗大量的能量且制動(dòng)電阻的容量將增大。
一般在通用變頻器中,小功率變頻器(22kW以下)內(nèi)置有了剎車單元,只需外加剎車電阻。大功率變頻器(22kW以上)就需外置剎車單元、剎車電阻了。
三、回饋制動(dòng)
實(shí)現(xiàn)能量回饋制動(dòng)就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術(shù),將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)?;仞佒苿?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行,如圖3所示,電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。其缺點(diǎn)是:(1)、只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)電壓波動(dòng)不大于10%),才可以采用這種回饋制動(dòng)方式。因?yàn)樵诎l(fā)電制動(dòng)運(yùn)行時(shí),電網(wǎng)電壓故障時(shí)間大于2ms,則可能發(fā)生換相失敗,損壞器件。(2)、在回饋時(shí),對(duì)電網(wǎng)有諧波污染。(3)、控制復(fù)雜,成本較高。
四、新型制動(dòng)方式(電容反饋制動(dòng))
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流橋進(jìn)行整流,濾波回路采用通用的電解電容,延時(shí)回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊IGBT、充電、反饋電抗器L及大電解電容C(容量約零點(diǎn)幾法,可根據(jù)變頻器所在的工況系統(tǒng)決定)組成。逆變部分由功率模塊IGBT組成。保護(hù)回路,由IGBT、功率電阻組成。
(1)電動(dòng)機(jī)發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)
CPU對(duì)輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實(shí)時(shí)監(jiān)控,決定向VT1是否發(fā)出充電信號(hào),一旦νd比輸入交流電壓所對(duì)應(yīng)的直流電壓值(如380VAC—530VDC)高到一定值時(shí),CPU關(guān)斷VT3,通過(guò)對(duì)VT1的脈沖導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)對(duì)電解電容C的充電過(guò)程。此時(shí)的電抗器L與電解電容C分壓,從而確保電解電容C工作在安全范圍內(nèi)。當(dāng)電解電容C上的電壓快到危險(xiǎn)值(比如說(shuō)370V),而系統(tǒng)仍處于發(fā)電狀態(tài),電能不斷通過(guò)逆變部分回送到直流回路中時(shí),安全回路發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)(電阻制動(dòng)),控制VT3的關(guān)斷與開通,從而實(shí)現(xiàn)電阻R消耗多余的能量,一般這種情況是不會(huì)出現(xiàn)的。
(2)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)
當(dāng)CPU發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不再充電時(shí),則對(duì)VT3進(jìn)行脈沖導(dǎo)通,使得在電抗器L上行成了一個(gè)瞬時(shí)左正右負(fù)的電壓(如圖標(biāo)識(shí)),再加上電解電容C上的電壓就能實(shí)現(xiàn)從電容到直流回路的能量反饋過(guò)程。CPU通過(guò)對(duì)電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測(cè),控制VT3的開關(guān)頻率以及占空比,從而控制反饋電流,確保直流回路電壓νd不出現(xiàn)過(guò)高。
2、系統(tǒng)難點(diǎn)
(1)電抗器的選取
(a)、我們考慮到工況的特殊性,假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)某種故障,導(dǎo)致電機(jī)所載的位能負(fù)載自由加速下落,這時(shí)電機(jī)處于一種發(fā)電運(yùn)行狀態(tài),再生能量通過(guò)六個(gè)續(xù)流二極管回送至直流回路,致使νd升高,很快使變頻器處于充電狀態(tài),這時(shí)的電流會(huì)很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過(guò)此時(shí)的電流。
(b)、在反饋回路中,為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來(lái),選取普通的鐵芯(硅鋼片)是不能達(dá)到目的的,最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯,再看看上述考慮的電流值如此大,可見這個(gè)鐵芯有多大,素不知市面上有無(wú)這么大的鐵氧體鐵芯,即使有,其價(jià)格也肯定不會(huì)很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個(gè)電抗器。
(2)控制上的難點(diǎn)
(a)、變頻器的直流回路中,電壓νd一般都高于500VDC,而電解電容C的耐壓才400VDC,可見這種充電過(guò)程的控制就不像能量制動(dòng)(電阻制動(dòng))的控制方式了。其在電抗器上所產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓降為,電解電容C的瞬時(shí)充電電壓為νc=νd-νL,為了確保電解電容工作在安全范圍內(nèi)(≤400V),就得有效的控制電抗器上的電壓降νL,而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時(shí)變化率。
(b)、在反饋過(guò)程中,還得防止電解電容C所放的電能通過(guò)電抗器造成直流回路電壓過(guò)高,以致系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)。
3、主要應(yīng)用場(chǎng)合及應(yīng)用實(shí)例
正是由于變頻器的這種新型制動(dòng)方式(電容反饋制動(dòng))所具有的優(yōu)越性,近些來(lái),不少用戶結(jié)合其設(shè)備的特點(diǎn),紛紛提出了要配備這種系統(tǒng)。由于技術(shù)上有一定的難度,國(guó)外還不知有無(wú)此制動(dòng)方式?國(guó)內(nèi)目前只有山東風(fēng)光電子公司由以前采用回饋制動(dòng)方式的變頻器(仍有2臺(tái)在正常運(yùn)行中)改用了這種電容反饋制動(dòng)方式的新型礦用提升機(jī)系列。
隨著變頻器應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,這個(gè)應(yīng)用技術(shù)將大有發(fā)展前途,具體來(lái)講,主要用在礦井中的吊籠(載人或裝料)、斜井礦車(單筒或雙筒)、起重機(jī)械等行業(yè)??傊枰芰炕仞佈b置的場(chǎng)合都可選用。
論文摘要:在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài);或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速(含停車)減速時(shí),頻率可以突減,但因電機(jī)的機(jī)械慣性,電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài),傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過(guò)逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí),如果變頻器中沒(méi)采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過(guò)快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí),這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來(lái)?yè)p壞。
一、引言
在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài);或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速(含停車)減速時(shí),頻率可以突減,但因電機(jī)的機(jī)械慣性,電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài),傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過(guò)逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí),如果變頻器中沒(méi)采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過(guò)快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí),這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來(lái)?yè)p壞,所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。
在通用變頻器中,對(duì)再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動(dòng)電阻”中,稱之為動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài);(2)、使之回饋到電網(wǎng),則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)(又稱再生制動(dòng)狀態(tài))。還有一種制動(dòng)方式,即直流制動(dòng),可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動(dòng)前制動(dòng)電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。
在書籍、刊物上有許多專家談?wù)撨^(guò)有關(guān)變頻器制動(dòng)方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,尤其是近些時(shí)間有過(guò)許多關(guān)于“能量回饋制動(dòng)”方面的文章。今天,筆者提供一種新型的制動(dòng)方法,它具有“回饋制動(dòng)”的四象限運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),也具有“能耗制動(dòng)”對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染、可靠性高等好處。
二、能耗制動(dòng)
利用設(shè)置在直流回路中的制動(dòng)電阻吸收電機(jī)的再生電能的方式稱為能耗制動(dòng)。
其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單;對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染(與回饋制動(dòng)作比較),成本低廉;缺點(diǎn)是運(yùn)行效率低,特別是在頻繁制動(dòng)時(shí)將要消耗大量的能量且制動(dòng)電阻的容量將增大。
一般在通用變頻器中,小功率變頻器(22kW以下)內(nèi)置有了剎車單元,只需外加剎車電阻。大功率變頻器(22kW以上)就需外置剎車單元、剎車電阻了。
三、回饋制動(dòng)
實(shí)現(xiàn)能量回饋制動(dòng)就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術(shù),將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。回饋制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行,如圖3所示,電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。其缺點(diǎn)是:(1)、只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)電壓波動(dòng)不大于10%),才可以采用這種回饋制動(dòng)方式。因?yàn)樵诎l(fā)電制動(dòng)運(yùn)行時(shí),電網(wǎng)電壓故障時(shí)間大于2ms,則可能發(fā)生換相失敗,損壞器件。(2)、在回饋時(shí),對(duì)電網(wǎng)有諧波污染。(3)、控制復(fù)雜,成本較高。四、新型制動(dòng)方式(電容反饋制動(dòng))
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流橋進(jìn)行整流,濾波回路采用通用的電解電容,延時(shí)回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊IGBT、充電、反饋電抗器L及大電解電容C(容量約零點(diǎn)幾法,可根據(jù)變頻器所在的工況系統(tǒng)決定)組成。逆變部分由功率模塊IGBT組成。保護(hù)回路,由IGBT、功率電阻組成。
(1)電動(dòng)機(jī)發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)
CPU對(duì)輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實(shí)時(shí)監(jiān)控,決定向VT1是否發(fā)出充電信號(hào),一旦νd比輸入交流電壓所對(duì)應(yīng)的直流電壓值(如380VAC—530VDC)高到一定值時(shí),CPU關(guān)斷VT3,通過(guò)對(duì)VT1的脈沖導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)對(duì)電解電容C的充電過(guò)程。此時(shí)的電抗器L與電解電容C分壓,從而確保電解電容C工作在安全范圍內(nèi)。當(dāng)電解電容C上的電壓快到危險(xiǎn)值(比如說(shuō)370V),而系統(tǒng)仍處于發(fā)電狀態(tài),電能不斷通過(guò)逆變部分回送到直流回路中時(shí),安全回路發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)(電阻制動(dòng)),控制VT3的關(guān)斷與開通,從而實(shí)現(xiàn)電阻R消耗多余的能量,一般這種情況是不會(huì)出現(xiàn)的。
(2)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)
當(dāng)CPU發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不再充電時(shí),則對(duì)VT3進(jìn)行脈沖導(dǎo)通,使得在電抗器L上行成了一個(gè)瞬時(shí)左正右負(fù)的電壓(如圖標(biāo)識(shí)),再加上電解電容C上的電壓就能實(shí)現(xiàn)從電容到直流回路的能量反饋過(guò)程。CPU通過(guò)對(duì)電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測(cè),控制VT3的開關(guān)頻率以及占空比,從而控制反饋電流,確保直流回路電壓νd不出現(xiàn)過(guò)高。
2、系統(tǒng)難點(diǎn)
(1)電抗器的選取
(a)、我們考慮到工況的特殊性,假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)某種故障,導(dǎo)致電機(jī)所載的位能負(fù)載自由加速下落,這時(shí)電機(jī)處于一種發(fā)電運(yùn)行狀態(tài),再生能量通過(guò)六個(gè)續(xù)流二極管回送至直流回路,致使νd升高,很快使變頻器處于充電狀態(tài),這時(shí)的電流會(huì)很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過(guò)此時(shí)的電流。
(b)、在反饋回路中,為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來(lái),選取普通的鐵芯(硅鋼片)是不能達(dá)到目的的,最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯,再看看上述考慮的電流值如此大,可見這個(gè)鐵芯有多大,素不知市面上有無(wú)這么大的鐵氧體鐵芯,即使有,其價(jià)格也肯定不會(huì)很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個(gè)電抗器。
(2)控制上的難點(diǎn)
(a)、變頻器的直流回路中,電壓νd一般都高于500VDC,而電解電容C的耐壓才400VDC,可見這種充電過(guò)程的控制就不像能量制動(dòng)(電阻制動(dòng))的控制方式了。其在電抗器上所產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓降為,電解電容C的瞬時(shí)充電電壓為νc=νd-νL,為了確保電解電容工作在安全范圍內(nèi)(≤400V),就得有效的控制電抗器上的電壓降νL,而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時(shí)變化率。
(b)、在反饋過(guò)程中,還得防止電解電容C所放的電能通過(guò)電抗器造成直流回路電壓過(guò)高,以致系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)。
3、主要應(yīng)用場(chǎng)合及應(yīng)用實(shí)例
正是由于變頻器的這種新型制動(dòng)方式(電容反饋制動(dòng))所具有的優(yōu)越性,近些來(lái),不少用戶結(jié)合其設(shè)備的特點(diǎn),紛紛提出了要配備這種系統(tǒng)。由于技術(shù)上有一定的難度,國(guó)外還不知有無(wú)此制動(dòng)方式?國(guó)內(nèi)目前只有山東風(fēng)光電子公司由以前采用回饋制動(dòng)方式的變頻器(仍有2臺(tái)在正常運(yùn)行中)改用了這種電容反饋制動(dòng)方式的新型礦用提升機(jī)系列。
隨著變頻器應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,這個(gè)應(yīng)用技術(shù)將大有發(fā)展前途,具體來(lái)講,主要用在礦井中的吊籠(載人或裝料)、斜井礦車(單筒或雙筒)、起重機(jī)械等行業(yè)??傊枰芰炕仞佈b置的場(chǎng)合都可選用。
我國(guó)對(duì)先進(jìn)工業(yè)技術(shù)的開發(fā)有法律保障,在《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》、《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》中明確規(guī)定:在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中,大力支持節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)、創(chuàng)造、展示以及推廣,為了降低能源的耗損比率;大力推廣企業(yè)用高效率、高能源利用率的、鍋爐、電動(dòng)機(jī)、窯爐、泵類等工業(yè)設(shè)備,爭(zhēng)取開創(chuàng)更加先進(jìn)的工業(yè)檢測(cè)和工業(yè)控制技術(shù)。然而,在具體實(shí)施過(guò)程中我們需要了解面臨的挑戰(zhàn):
1.1對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害與干擾
從機(jī)器自身結(jié)構(gòu)來(lái)看,大部分空壓機(jī)生產(chǎn)簡(jiǎn)單有明顯的技術(shù)缺陷:輸入的壓力數(shù)大于一定值時(shí),變頻空壓機(jī)會(huì)自動(dòng)打開導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn),嚴(yán)重浪費(fèi)電力資源并且損害機(jī)器本身,繼而導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)和頻繁暫停,降低電動(dòng)機(jī)的使用壽命。變頻空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要很大的電流,對(duì)電網(wǎng)沖擊較大,而且嚴(yán)重磨損了電器本身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承設(shè)備。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的噪音污染,電動(dòng)機(jī)周圍的工作環(huán)境比較惡劣,也對(duì)工作人員的健康產(chǎn)生不利影響,且以人為調(diào)節(jié)法來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的輸出壓力,運(yùn)轉(zhuǎn)效率低,嚴(yán)重浪費(fèi)人力資源。
1.2對(duì)機(jī)械設(shè)備相關(guān)電器的危害
對(duì)變壓器的危害表現(xiàn)在:加大銅損和鐵損,使得變壓器的溫度升高,影響絕緣;引起電動(dòng)機(jī)附加零件的發(fā)熱,引發(fā)機(jī)器本身溫度的額外升高;導(dǎo)致電容器組溫度過(guò)熱,增加中介電質(zhì)的感應(yīng)能力,嚴(yán)重的情況下可以損壞電力電容器組;對(duì)開關(guān)設(shè)備的危害,啟動(dòng)瞬間開關(guān)將會(huì)產(chǎn)生較大的電流變化,達(dá)到電壓保險(xiǎn)值直至絕緣體的破壞;在保護(hù)電氣的時(shí)候,改變電器固有屬性,引發(fā)電器動(dòng)作紊亂;引發(fā)測(cè)量?jī)x表的數(shù)據(jù)顯示誤差,降低數(shù)據(jù)精確度。
2變頻技術(shù)在機(jī)電控制方面的策略
2.1基本思路
在世紀(jì)工業(yè)過(guò)程中對(duì)變頻技術(shù)進(jìn)行較為尖端的的軟件和硬件設(shè)計(jì),先根據(jù)傳統(tǒng)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn),全方位分析其耗能原因和工作特性,從而設(shè)計(jì)出變頻技術(shù)調(diào)速、空氣技術(shù)壓縮、壓力傳感技術(shù)提升等控制方式,根據(jù)控制電路進(jìn)行變頻器的確定以及電器初始化的設(shè)計(jì),控制方式要用矢量控制,詳細(xì)分析矢量控制原理,對(duì)變頻矢量進(jìn)行仿真檢查,科學(xué)地改變變頻器的運(yùn)行參數(shù)。另一方面,變換變頻器的控斜參數(shù)。通過(guò)復(fù)合信號(hào)控制變頻器的輸入與輸出,可以在容器的進(jìn)口處增加電器使用流量信號(hào)記錄,容器上增加電器壓力信號(hào),這樣可以減少對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害。
2.2具體策略
首先在系統(tǒng)線路中建立安裝濾波器,過(guò)濾掉高次諧波的干擾信號(hào)。其次是屏蔽干擾源,這是抵御干擾行之有效的方法之一,具體做法是用鋼管來(lái)屏蔽輸出線路。再次是將電機(jī)正確接地,接地時(shí)要與其他的動(dòng)力電器設(shè)備接地點(diǎn)分開。然后是對(duì)線路進(jìn)行合理布局,電動(dòng)機(jī)設(shè)備的信號(hào)線和電源線應(yīng)該盡量避開變頻器的輸入和輸出線,而其他設(shè)備的電源線和信號(hào)線也同樣要避開變頻器的輸入和輸出線,進(jìn)行平行鋪設(shè)。最后是合理使用電抗器,交流電抗器中的串聯(lián)電路減弱了輸入電路中電流對(duì)變頻器的打擊,而直流電抗器減弱了輸入電流中的高次諧波。在設(shè)置之前,電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)中的高次諧波含量已達(dá)到40%,而安裝了濾波器之后,高次諧波的含量降到了20.6%,特別是三到八次過(guò)后,已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)含量值了。在變頻器選擇方面,需要學(xué)會(huì)優(yōu)先考慮諧波含量低且攜帶濾波器和電抗器的變頻工具。變壓機(jī)電動(dòng)機(jī)安裝時(shí),控制信號(hào)電纜和本身的動(dòng)力電纜要有屬于各自的架構(gòu)線路的電纜結(jié)構(gòu),做好及屏蔽措施,禁止線路交叉或者架構(gòu)紊亂,安裝時(shí)兩者要保持距離以及設(shè)立必要的防護(hù)措施,綜合達(dá)到既發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)又節(jié)能減耗的“雙贏”效果。值得我們借鑒的是,國(guó)際上針對(duì)變頻空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)重新設(shè)計(jì)了空壓機(jī),將電機(jī)由傳統(tǒng)意義上的單相電改為三相交流電,并且具有良好的調(diào)速性能。我國(guó)目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī),如果要持續(xù)發(fā)展就必須要開發(fā)出單相電機(jī)的變頻器。最后對(duì)改造之后的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算,并進(jìn)行成本分析,驗(yàn)證是否能夠讓改造后的空壓機(jī)更加有效地節(jié)省能源。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1變頻技術(shù)在主風(fēng)機(jī)調(diào)速中的應(yīng)用現(xiàn)狀
在主風(fēng)機(jī)上采用變頻技術(shù)進(jìn)行控制已經(jīng)成為許多電力企業(yè)采用的主要方式之一。變頻技術(shù)的使用可以實(shí)現(xiàn)大范圍、高效率、連續(xù)的控制。使用變頻技術(shù)可以方便地對(duì)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定和改變,相較于以前的調(diào)速方式,更便捷,更具有優(yōu)越性。
1.2將變頻技術(shù)應(yīng)用于主風(fēng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展過(guò)程
變頻技術(shù)最先由一位日本的學(xué)者提出,進(jìn)而被西方國(guó)家所采用,后來(lái)經(jīng)過(guò)一系列的改進(jìn)與發(fā)展,逐漸演變?yōu)榻裉斓淖冾l器。變頻技術(shù)的不斷發(fā)展,為電力企業(yè)帶來(lái)了便利,解決了很多突出的電力問(wèn)題。
1.3將變頻技術(shù)應(yīng)用于主風(fēng)機(jī)調(diào)速所需要的環(huán)境
變頻技術(shù)盡管已經(jīng)被大部分企業(yè)所應(yīng)用,但是變頻器工作所需要的環(huán)境是我們必須注意的。首先是環(huán)境溫度和工作溫度,這些都必須在一定的范圍之內(nèi)。其次,要盡量避免腐蝕性氣體損壞器件。除此之外還要減少?zèng)_擊和振動(dòng)。
2應(yīng)用變頻技術(shù)的注意事項(xiàng)
2.1時(shí)間的匹配
在采用變頻技術(shù)對(duì)主風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)和停止時(shí),我們必須要注意時(shí)間的匹配。這里所指的匹配主要是加速時(shí)間和減速時(shí)間的匹配。因?yàn)樵趩?dòng)時(shí),如果沒(méi)有很好地控制與匹配時(shí)間就可能出現(xiàn)過(guò)流或者過(guò)壓現(xiàn)象,最終影響整個(gè)啟動(dòng)。因此,在采用變頻技術(shù)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí),必須根據(jù)負(fù)載情況嚴(yán)格計(jì)算,最終選擇合理的加速和減速時(shí)間。
2.2過(guò)載
過(guò)載在風(fēng)機(jī)中出現(xiàn)的頻率一般不大,但是一旦發(fā)生過(guò)載,將對(duì)設(shè)備造成重大的影響。在采用變頻技術(shù)時(shí),必須嚴(yán)格注意這方面的問(wèn)題,盡量控制轉(zhuǎn)矩等因素,盡量避免出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象。這就要求我們?cè)诓捎米冾l技術(shù)時(shí),對(duì)變頻器的選用綜合考慮容量、性能等多方面的因素,并確保變頻器的容量略大于電動(dòng)機(jī)的容量。
2.3共振
變頻技術(shù)的核心就是通過(guò)改變頻率進(jìn)而改變轉(zhuǎn)速等因素。在采用變頻技術(shù)時(shí)就不可避免地會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。而共振現(xiàn)象的出現(xiàn),可能會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)停運(yùn),有時(shí)甚至對(duì)設(shè)備造成毀壞。這就要求我們?cè)诓捎米冾l時(shí)對(duì)頻率的設(shè)定十分注意,盡量避免所設(shè)頻率與其他設(shè)備的頻率重合,盡可能減少共振情況。
2.4散熱與噪音
在采用變頻技術(shù)時(shí),有時(shí)會(huì)將頻率降至很低,這就會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的散熱造成影響。散熱出現(xiàn)故障就會(huì)影響風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作,甚至?xí)?dǎo)致機(jī)器的損壞。因此,在采用變頻技術(shù)時(shí),要注意采取相應(yīng)的措施對(duì)風(fēng)機(jī)的散熱進(jìn)行調(diào)節(jié)。除此之外,采用變頻技術(shù)還可能會(huì)增加噪音,因此,我們?cè)诓捎米冾l技術(shù)時(shí)還需要注意噪音問(wèn)題,可以采用專用電機(jī)或者安裝消音器。
2.5通風(fēng)冷卻
通風(fēng)問(wèn)題是機(jī)器工作時(shí)必須要考慮的重要問(wèn)題之一。通風(fēng)效果不好會(huì)造成元器件溫度升高,從而使其使用壽命大大縮短,最終甚至損壞器件。因此,我們采用變頻技術(shù)時(shí)必須注意變頻器的通風(fēng)與冷卻。要實(shí)時(shí)了解變頻器的工作情況,除此之外,還要經(jīng)常檢查風(fēng)扇的情況,一旦發(fā)現(xiàn)損壞立刻對(duì)其進(jìn)行檢修和更換。
3結(jié)語(yǔ)