变频器应用教程培训讲义5..doc

第5讲 因材施变用变频 5．1　变频本领心中掂 5．1．1 能力须瞧有效线 1．有效转矩线的概念 （1）额定工作点与有效工作点 （2）ｋU＝ｋ?时的有效转矩线 （3）有效转矩线与工作点 有效转矩线是说明电动机允许工作范围的曲线，而不是说明电动机工作状态的特性曲线。因此，不能在有效转矩线上决定工作点。 5．2．2 低频散热是关键 1．?X≤?N的有效转矩线 2．有效转矩线的改善 5．2．3 高频功率不能变 1．?X＞?N时的特点 ∵ 　输出电压不变 U1X≡U1N＝const ∴　　fX↑→Ｕ∕?比↓→主磁通Φ1↓→电磁转矩TMX↓ 电动机的最大输入功率基本不变 Ｐ1X＝3U1NIcosφ1X≈const 2．?X＞?N时的有效转矩线 有效转矩的大小与转速成反比： ＴMEX＝∝ 5．2　基本关系不能偏 5．2．1 能量守恒要牢记 5．2．2 带动负载转矩比 既要在高速范围内带得动负载； 又不要大马拉小车。 5．2．3　电机降速功率低 5．2．4　违反规律有实例 （1）实例１ （2）实例2 （3）实例3 5．2．5　综合考虑想问题 实例1　某恒转矩负载，电动机数据为：30kW，1470 r∕min ，56.8A。采用变频调速后，常用频率为20～30Hz。存在问题：（1）起动困难，（2）低频运行过程中，有时电流偏大。如何解决？ 1．理想的方法 （1）加大传动比： λ’＝· λ＝1.7 λ （2）采用有反馈矢量控制方式 2．可采取的其他方法 （1）预置转差补偿功能和起动频率。 （2）适当增大U∕f比。 （3）适当降低基本频率。 实例2　 某排粉机，原来用三相整流子电动机，容量：160∕53.3kW，电流：285∕175A，转速：1050∕350r∕min。改造为普通电动机变频调速，电动机数据：160kW，275A，1480 r∕min。在运行转速为1050r∕min时，电动机过载，电流达316A，是什么原因？ 1．基本分析 （1）从转矩看 　原来电动机的额定转矩是： TMN0＝＝＝1455Nm 改造后电动机的额定转矩是： TMN＝＝1032Nm （2）从功率看 160kW，1480 r∕min的电动机，当转速为1050 r∕min时，实际的输出功率是： PM＝＝113kW 2．解决办法 （1）增大传动比： λ’＝·λ＝1.4λ＝（1.25～1.5）λ （2）选用6极电动机 电动机数据： 160kW，297A，980 r∕min TMN＝＝1559Nm 在1050r∕min时的工作频率： fX＝50×＝53.6Hz 　 5．3　恒转矩运行要求严 5．3．1　滚筒、传输是典型 运动的阻力：F──与转速无关； 作用半径：ｒ──与转速无关； 负载的恒转矩： TL＝F ?ｒ ──与转速无关。 ∴ 在调速过程中，TL＝const。 PL＝∝ｎL 5．3．2　重载起动变频行 某重灰炉的炉体，必须重载起动。曾采用软起动器起动，只能减载起动。如采用变频器起动，能否起动起来？ 变频起动与软起动的比较 5．3．3　扩大范围有途径　 1．调速范围和负荷率的关系 σ＝ 负荷率 最高频率 最低频率 调速范围 １００％ ５０Ｈｚ ２０Ｈｚ ２．５ ９０％ ５６Ｈｚ １５Ｈｚ ３．７ ８０％ ６２Ｈｚ １１Ｈｚ ５．６ ７０％ ７０Ｈｚ ６Ｈｚ １１．６ 2．满足调速范围的方法 例： TL＝140NM；nmax＝720r/min；nmin＝80r/min（αn＝9） 原选电动机的数据：PMN＝11kW，nMN＝1440 r/min。 A．电动机额定转矩 TMN＝ ＝72.95Nm B．负载转矩的折算值 TL’＝＝70Nm C．电动机的负荷率 　σ＝＝0.96 D．满足调速范围的思考 如果 σ＝0.7, 则调频范围为 α?＝＝11.7＞αn（＝9） 负载转矩应限制在：TL’≤72.95×0.7＝51Nm 确定传动比： λ’≥＝2.745 选 λ’＝2.75 5．3．4　可以提高最低频 5．3．5　重力负载避滑行 1．向下运料工作特点 2．电动机的起、制动与制动电磁铁的协调 3．吊钩升降的防溜钩 4．制动电阻的选择 （1）制动转矩 选TB＝TMN（IB＝IMN∕2） （2）制动电阻（向下传输时将连续处于再生状态） IB＝IMN∕2＝102.5∕2＝51.25A RB＝700∕51.25＝13.66Ω≈14Ω PB＝7002∕14