變頻器與電機(jī)的匹配關(guān)系

通過變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，實(shí)際使用過程中，由于變頻器與電機(jī)的匹配關(guān)系不太合理，往往會(huì)導(dǎo)致一些問題的發(fā)生。選擇變頻器時(shí)應(yīng)充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)設(shè)備的負(fù)載特性。

我們可以將生產(chǎn)機(jī)械分為恒功率負(fù)載、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載等三種類型，不同的負(fù)載類型對變頻器的要求不盡相同，我們應(yīng)按照具體情況合理匹配。

恒功率負(fù)載

機(jī)床主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開卷機(jī)等要求的轉(zhuǎn)矩，大體與轉(zhuǎn)速成反比，屬于恒功率負(fù)載。負(fù)載的恒功率性質(zhì)應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的。當(dāng)速度很低時(shí)，受機(jī)械強(qiáng)度的制約，在低速下將變化為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。電動(dòng)機(jī)在恒磁通調(diào)整速度時(shí)，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；而在弱磁調(diào)速時(shí)為恒功率調(diào)速。

風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載

風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等設(shè)備隨葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)速的減小，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小，負(fù)載所需的功率與速度的3次方成正比相關(guān)性。當(dāng)所需風(fēng)量、流量減小時(shí)，利用變頻器通過調(diào)速的方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量，可以大幅節(jié)電。由于高速時(shí)所需功率隨轉(zhuǎn)速增長過快，因而不應(yīng)使風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載超工頻運(yùn)行。

恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

任何轉(zhuǎn)速下TL總保持恒定或基本恒定。變頻器拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的負(fù)載時(shí)，低速下的轉(zhuǎn)矩要足夠大，并且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩(wěn)速運(yùn)行，應(yīng)該考慮電機(jī)的散熱性能，避免電機(jī)因溫升過高而燒毀。

選擇變頻器時(shí)應(yīng)關(guān)注的問題

● 工頻電機(jī)采用變頻器拖動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)增加10-15%，溫升會(huì)增加20-25%左右。

● 使用變頻器控制高速電機(jī)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會(huì)使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇變頻器時(shí)，應(yīng)比普通電動(dòng)機(jī)的大一檔。

● 繞線電動(dòng)機(jī)與普通的鼠籠電動(dòng)機(jī)相比，容易出現(xiàn)過電流跳閘問題，應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。

● 使用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí)，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分潤滑方式的限制。在超過額定轉(zhuǎn)速時(shí)，可能發(fā)生油用完的風(fēng)險(xiǎn)。

● 以電機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機(jī)的額定功率僅作參考。

● 變頻器輸出含有豐富的高次諧波，會(huì)使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率性能降低。

● 變頻器若要長電纜運(yùn)行時(shí)，應(yīng)考慮電纜對性能的影響，必要時(shí)應(yīng)選用專用電纜。為彌補(bǔ)該問題，變頻器應(yīng)放大一至兩檔選擇。

●高溫、頻繁開關(guān)、高海拔等特殊場合，會(huì)使變頻器的容量下降雨，建議變頻器按放大一檔選擇。

●與工頻電源相比，變頻器驅(qū)動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，輸出容量會(huì)降低10~20%。

●對于壓縮機(jī)、振動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載情況下，應(yīng)充分了解工頻運(yùn)行情況，選擇更大檔的變頻器。