發表人:汎武事業技術發展部 |
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文章編號:05 文章大類-變頻器 |
1.選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據,電機的額定功率只能作為參考。
2.應充分考慮變頻器的輸出含有高次諧波,會造成馬達的功率因數和效率都會變差。因此,用變頻器給馬達供電與用基頻電網供電 相比較,馬達的電流增加10%而溫升增加約20%。所以在選擇馬達和變頻器時,應考慮到這種情況,適當留有裕量,以防止溫升過高,影響馬達的使用壽命。
3.變頻器也會造成的前端(輸入電源側)含有高次諧波,造成電流畸變,若變頻器及其他非線性的負載佔總負載(或是電源容量)的比例夠大,這些負載帶來的畸變會影響交流電的波形,其使用同一電網的其他設備有負面的影響。例如,使用同一電網的設備(直接接交流電源的馬達)的功率損失會增加,會造成設備過熱,降低其使用壽命。而諧波對於供電站的變壓器及功因補償用電容均有負面影響,尤其諧波可能會使電容器產生共振,使諧波的振幅變的更大。
改善電源端諧波的方式有許多種,例如交流電源端加裝電感器、加裝有多組相位移繞組的變壓器(例如12脈波整流變壓器)、或是在電源端加裝主動式或被動式低波濾波器等等,都可以降低變頻器諧波干擾。
4.變頻器若要長電纜運行時 (例如:當變頻器用於控制並聯的幾台馬達時,須要考慮變頻器到馬達的電纜的長度總和),此時應該採取措施,以抑制變頻器輸出電壓脈波從馬達端子反射到電纜導線,所造成的過電壓 (等於直流鏈電壓的2倍,或是額定線電壓的3.1倍),造成電纜導線及馬達繞線的高電氣應力,甚至會破壞絕緣。所以若要避免長導線造成的過電壓,可以縮短導線長度、降低載波頻率、加裝dV/dt濾波器、加裝低通的LCR弦波濾波器、或是使用變頻馬達。
5. 感應馬達其轉速會略低於同步轉速。當馬達減速時,馬達會輸出負轉矩,此時馬達會類似發電機,將機械能轉換為電能,回灌給變頻器。變頻器可連接剎車電阻(dynamic braking,也稱為動態剎車),將此能量轉換為電阻器的熱能,不過剎車電阻可能需要散熱裝置,以避免剎車電阻過熱;
另外,有二種剎車的方式是再生制動及直流剎車,再生制動是指變頻器的架構允許將馬達的動能再輸回電網,但有此機能的變頻器價格較高。直流剎車則是變頻器輸出直流電壓及電流給馬達,將馬達的動能轉換為馬達本身的熱能。若馬達應用之場景有頻繁啟動和剎車之情況,有必要安裝此剎車電阻,以避免溫昇過高而造成變頻器損害;
舉例:
1) 工廠生產線輸送帶用的變頻器,大約每幾分鐘就啟/停一次,停止時由各站組裝成品,當組裝完成後,輸送帶才繼續前進,將成品送到下一站。
2) 起重機的應用,在拉重物上昇時的減速過程,以及在拉重物下降時的定速過程都需要剎車機能。
3) 大慣量(自由停車需要1min以上,恒速運行電流小於加速電流的設備)
6. 正確的配線和接地方式有那些注意事項
接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制內部噪聲的耦合,防止外部干擾的侵入,提高系統的抗干擾能力。變頻器本身有專用接地端子,從安全和降低噪聲的需要出發,必須接地。
1) 安裝佈線時將電源線和控制電纜分開,其它設備的電源線和信號線應盡量遠離變頻器的輸入、輸出線,例如使用獨立的線槽等 (分離距離通常在10~30cm以上),分離困難時,將控制電纜穿過鐵管鋪設)。如果控制電纜必須和電源線交叉,應成90°交叉佈線。
2) 使用屏蔽導線或雙絞線連接控制電路時,確保未屏蔽之處盡可能短,條件允許時應採用電纜套管。
3) 所有的電源線和控制電纜都應盡量屏蔽,用屏蔽和鎧裝電纜作為馬達接線時,要將屏蔽層雙端都接地。
4) 確保控制櫃中的所有設備接地良好,應該使用短、粗的接地線(最好採用扁平導體或金屬網,因其在高頻時阻抗較低)連接到公共地線上。
5) 與變頻器相連的控制設備(如PLC或PID控制儀)要與其共地。
6) 不接在電源側的零線(N)上
7. 考慮變頻器運行的經濟性和安全性,變頻器選型保留適當的餘量是必要的。
須要把握以下幾個原則:
1) 充分瞭解控制物件性能要求。一般來講如對啟動轉矩、調速精度、調速範圍要求較高的場合則需考慮選用向量變頻器,否則選用通用變頻器即可。
2) 瞭解負載特性。
3) 瞭解所用馬達主要銘牌參數:額定電壓、額定電流。
4) 確定負載可能出現的最大電流,以此電流作為待選變頻器的額定電流。如果該負載電流小於適配馬達之額定電流,則按適配馬達選擇對應變頻器。
8. 變頻器的選用,以下情況要考慮容量放大一檔:
1) 長期高溫大負荷
2) 異常或故障停機會出現災難性後果的現場
3) 目標負載波動大
4) 現場電網長期偏低而負載接近額定
5) 繞線馬達、同步馬達或多極馬達(6極以上)
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