變頻電源的選擇需要考慮的因素及要點(diǎn)

前言

變頻電源的選擇（變頻電源的種類(lèi)）正確選用對(duì)于機(jī)械設(shè)備電控系統(tǒng)的正常運(yùn)行是至關(guān)重要的。在選擇變頻電源（變頻電源知識(shí)）時(shí)，我們所要考慮的因素及要點(diǎn)也是多方面的。那么，在變頻電源的選擇過(guò)程中，我們都要考慮那些方面呢?很多人或許對(duì)此并不了解。鑒于此，小編通過(guò)搜集整理資料，對(duì)有關(guān)選擇變頻電源的考慮因素及選擇要點(diǎn)作了詳細(xì)的歸納總結(jié)。

變頻電源的選擇原則（變頻電源的選購(gòu)）

首先要按照機(jī)械設(shè)備的類(lèi)型、負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和使用環(huán)境的要求，然后決定選用何種控制方式和防護(hù)結(jié)構(gòu)的變頻電源最合適。所謂合用是在滿足機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工藝生產(chǎn)要求和使用場(chǎng)合的前提下，實(shí)現(xiàn)變頻電源應(yīng)用的最佳性價(jià)比。

變頻電源的選擇需要考慮的因素

在采用變頻電源的選擇調(diào)速時(shí),需從工藝要求,節(jié)約效益,投資回收期等各方面考慮.如果僅從工藝要求,節(jié)約效益考慮,下面幾種情況選用變頻調(diào)速較有利:

○根據(jù)工藝要求,生產(chǎn)線或單臺(tái)設(shè)備需要按程序或按要求調(diào)整電機(jī)速度的.如:包裝機(jī)傳送系統(tǒng),根據(jù)不同品種的產(chǎn)品,需要改變系統(tǒng)傳送速度,使用變頻調(diào)速可使調(diào)速控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制準(zhǔn)確,并易于實(shí)現(xiàn)程序控制.

○用變頻調(diào)速代替機(jī)械變速.如:機(jī)床,不僅可以省去復(fù)雜的齒輪變速箱,還能提高競(jìng)速,滿足程序控制要求.

○用變頻調(diào)速代替用閘門(mén)或擋板調(diào)整流量適于風(fēng)機(jī),水泵,壓縮機(jī)等.例如:鍋爐上水泵,鼓風(fēng)機(jī),引風(fēng)機(jī)實(shí)行了變頻調(diào)速控制,不僅省去了伺服放大器,電動(dòng)操作器,電動(dòng)執(zhí)行器和給水閥門(mén)(或擋風(fēng)板),而且使得整個(gè)鍋爐鍋爐控制系統(tǒng)得到了快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng),高的控制精度和穩(wěn)定性.

變頻電源的選擇要點(diǎn)

第一點(diǎn).根據(jù)負(fù)載特性選取適當(dāng)控制方式的變頻電源

現(xiàn)在市場(chǎng)上出售的變頻電源種類(lèi)繁多，功能也日益強(qiáng)大，變頻電源的性能也越來(lái)越成為調(diào)速性能優(yōu)劣的決定因素，除了變頻電源本身制造工藝的“先天”條件外，對(duì)變頻電源采用什么樣的控制方式也是非常重要的。下表綜述了近年來(lái)各種變頻電源控制方式的性能特點(diǎn)。

綜上所述，異步電動(dòng)機(jī)變頻控制選用不同的控制方法，就可以得到不同性能特點(diǎn)的調(diào)速特性。

第二點(diǎn).根據(jù)安裝環(huán)境選取變頻電源的防護(hù)結(jié)構(gòu)

變頻電源的防護(hù)結(jié)構(gòu)要與其安裝環(huán)境相適應(yīng)，這就要考慮環(huán)境溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素，這與變頻電源能否長(zhǎng)期、安全、可靠運(yùn)行關(guān)系重大。大多數(shù)變頻電源廠商可提供以下幾種常用的防護(hù)結(jié)構(gòu)供用戶選用：

(1)開(kāi)放型IP00，它從正面保護(hù)人體不能觸摸到變頻電源內(nèi)部的帶電部分，適用于安裝在電控柜內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤(pán)、架上，尤其是多臺(tái)變頻電源集中使用較好，但它對(duì)安裝環(huán)境要求較高。

(2)封閉型IP20、IP21，這種防護(hù)結(jié)構(gòu)的變頻電源四周都有外罩，可在建筑物內(nèi)的墻上壁掛式安裝，它適用于大多數(shù)的室內(nèi)安裝環(huán)境。

(3)密封型IP40、IP42，它適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件較差的場(chǎng)合。

(4)密閉型IP54、IP55，它具有防塵、防水的防護(hù)結(jié)構(gòu)，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件差，有水淋、粉塵及一定腐蝕性氣體的場(chǎng)合。

第三點(diǎn).機(jī)械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

人們?cè)趯?shí)踐中常將生產(chǎn)機(jī)械根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的不同，分為三大類(lèi)型：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和流體類(lèi)負(fù)載。

1恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

在這類(lèi)負(fù)載中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下TL總保持恒定或基本恒定，負(fù)載功率則隨著負(fù)載速度的增高而線形增加。傳送帶、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)和機(jī)械設(shè)備的進(jìn)給機(jī)構(gòu)等摩擦類(lèi)負(fù)載以及起重機(jī)、提升機(jī)、電梯等重力負(fù)載，都屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。

變頻電源拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的負(fù)載時(shí)，低速時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩要足夠大，并且要有足夠的過(guò)載能力。如果需要在低速下長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)速運(yùn)行，應(yīng)該考慮標(biāo)準(zhǔn)籠型異步電動(dòng)機(jī)的散熱能力，避免電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高。

2恒功率負(fù)載

這類(lèi)負(fù)載的特點(diǎn)是需求轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n大體成反比，但其乘積即功率卻近似保持不變。金屬切削機(jī)床的主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開(kāi)卷機(jī)等，都屬于恒功率負(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)度的限制，TL不可能無(wú)限增大，在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對(duì)傳動(dòng)方案的選擇有很大的影響。電動(dòng)機(jī)在恒磁通調(diào)速時(shí)，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速;而在弱磁調(diào)速時(shí)，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比，屬于恒功率調(diào)速。如果電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負(fù)載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一致時(shí)，即所謂“匹配”的情況下，電動(dòng)機(jī)的容量和變頻電源的容量均最小。

3流體類(lèi)負(fù)載

這類(lèi)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。各種風(fēng)機(jī)、水泵和油泵，都屬于典型的流體類(lèi)負(fù)載。

流體類(lèi)負(fù)載通過(guò)變頻電源調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量，可以大幅度節(jié)約電能。由于流體類(lèi)負(fù)載在高速時(shí)的需求功率增長(zhǎng)過(guò)快，與負(fù)載轉(zhuǎn)速的三次方成正比，所以不應(yīng)使這類(lèi)負(fù)載超工頻運(yùn)行。

總結(jié)

變頻電源是一種將交流電變換為輸出頻率和電壓 一定范圍內(nèi)可調(diào)的純凈的正弦波的裝置，也可稱為交流電力頻率轉(zhuǎn)換器。變頻電源在工業(yè)電子的發(fā)展過(guò)程中的作用是十分巨大的。本文主要介紹了有關(guān)變頻電源的選擇原則、要點(diǎn)以及所要考慮的幾點(diǎn)因素。