变频器控制方式
正弦脉宽调制(SPWM)控制方式:其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。
变频器的优势
1. 适应性强,不易受电压波动影响,可适应电压±20%的变化;
2. 实现平稳的无级调速,调速方便、调速精度高(可达0.01HZ);
3. 有过压、欠压、过流、过载、欠相等多种保护功能,保护准确、可靠,从而降低事故发生率并及时提供故障信息;
4. 提高电机运行功率因数,减少了设备的磨损,延长了电机的检修周期和使用寿命;
5. 具有开环和闭环两种控制方式,提高系统自动化程度,控制更方便,控制精度更高;
6. 灵活换相,起停加减速时间可调;
7. 调试、安装方便,操作简单,容易掌握。
8. 操作简便,不需要更多人员,节约人工费。
变频器安装使用的误区
为提高电压品质,在变频器输出端并联功率因数补偿电容器。部分企业由于用电容量限制,电压品质得不到保障,特别是大型用电设备投用时,会造成厂站内母线电压降低,负载功率因数明显随着下降。为提高电压品质,用户通常在变频器输出端并联功率因数补偿电容器,希望可以改善电动机功率因数。
弊端:将功率因数补偿电容器与浪涌吸收器连接在电机电缆上(在变频器和电机之间),它们的影响不仅会降低电机的控制精度,还会在变频器输出侧形成瞬变电压,引起变频器的损坏。如果在变频器的三相输入线上并联功率因数补偿电容器,必须确保该电容器和变频器不会同时充电,以避免浪涌电压损坏变频器。变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流故障,所以不能起动。
应对策略:将电容器拆除后运转,至于改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。
选用断路器作为变频器热过载和短路保护,效果比熔断器好。断路器具备较为完善的保护功能,已广泛应用在配电设备中,大有取代传统熔断器的趋势。现在许多厂商生产的成套变频调速设备,也基本上都配置断路器(空气开关),其实这也存在一些安全隐患。
弊端:在电源电缆发生短路故障时,断路器保护动作跳闸由于断路器本身的固有动作时间而产生延迟(公众号:泵管家),此期间会将短路电流引入变频器内部,造成元件损坏。
应对策略:只要电缆是根据额定电流选型的,变频器传动单元就能保护自身、输入端和电机电缆,以防止热过载,并不需要附加额外的热过载保护设备。配置熔断器将可在短路情况下保护输入电缆,在传动装置内部短路时减少装置损坏和防止相连设备的损坏。
检查配置的熔断器动作时间应低于0.5秒。动作时间取决于熔断器类型(gG或aR)、供电网路阻抗、电源电缆的横截面积、材料和长度。当使用gG熔断器超出0.5秒动作时间时,快熔(aR)在多数情况下可将动作时间减少到一个可接受水平。熔断器必须为无延迟类型。
断路器对传动设备不能提供足够快的保护,因为它们的反应速度比熔断器慢。因此需要快速保护时,应使用熔断器而不是断路器。
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