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隨著變頻技術的大力推進,以及變頻器商家的大力宣傳,很多朋友在潛意識中將使用變頻器與節能節電畫上等號。其實,變頻器的核心功能是調速,其次是節能。變頻器節能需要符合三大條件:第一,大功率并且為風機/泵類負載;第二,裝置本身具有節電功能(軟件支持);第三,長期連續運行。這是變頻器能體現出節電效果的三個條件。
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變頻器功能參數很多,一般都有數十甚至上百個參數供用戶選擇。實際應用中,沒必要對每一參數都進行設置和調試,多數只要采用出廠設定值即可。但有些參數由于和實際使用情況有很大關系,且有的還相互關聯,因此要根據實際進行設定和調試。各類型變頻器功能有差異,而相同功能參數的名稱也不一致,因此本文以富士變頻器基本參數名稱為例。由于基本參數是各類型變頻器幾乎都有的,完全可以做到觸類旁通。
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變頻器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。它的應用領域很廣泛,包括各行業的輸送機、給料機、攪拌機、研磨機、粉碎機、切紙機、壓延機、擠壓機、閥門、壓縮機、冷卻塔、塑料機械、電梯、起重機、輸油管道、各種紡織機械等。帶速度傳感器矢量控制方式通用變頻器主要應用于大容量電動機的低速控制及一些有特殊要求的應用場合。
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通用變頻器的速度控制模式如何選擇:通用變頻器又稱高性能變頻器、無PG矢量變頻器、轉矩控制變頻器,為什么呢?原來主要是速度控制模式不同,那么如何選擇變頻器的速度控制模式呢?
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變頻器制動單元供應商提醒您:變頻器在工業生產和日常使用中,因變頻器節能效果明顯,調節方便,維護簡單,網絡化等優點,越來越廣泛的采用變頻器驅動的電動機系統,但 是由于變頻器特殊的工作方式帶來的干擾越來越不容忽視。
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電壓型——儲能元件為電容器,被控量為電壓也就是相當于提供的是電壓源,它動態響應較慢,制動時需在電源側設置反并聯逆變器才能實現能量回饋,可適應多電機拖動。其逆變輸出的交流電壓為矩形波或階梯波,而電流的波形經過電動機負載濾波后接近于正弦波,但有較大的諧波分量。由于它是作為電壓源向交流電動機提供交流電功率,所以主要優點是運行幾乎不受負載的功率因素或換流的影響;缺點是當負載出現短路或在變頻器運行狀態下投入負載,都易出現過電流,須在短的時間內施加保護措施。
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目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的4~6倍電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊電動機定子繞組要承受很高的電壓外,由PWM變頻器產生的矩形斬波沖加速老化
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軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產品。變頻器是用于需要調速的地方,其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率;軟起動器實際上是個調壓器,用于電機起動時,輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能,但它的價格比軟起動器貴得多,結構也復雜得多。
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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
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正常情況下的電源電壓380V,允許誤差為-15%~10%,經三相橋式全波整流后中間直流的電壓值為513V,個別情況下電源線電壓較小的電壓波動,也不會造成變頻器的低電壓跳閘,只有電網電壓有效值介于額定值的80%~85%之間,并且持續時間達一個周期以上,才會引起變頻器動作。電源輸入側的低電壓主要是由于電網電壓的波動或主電力線路切換、雷擊使電源正弦波幅值受影響、電廠本身的變壓器超載或負荷不平衡等。
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變頻器做為當下電控領域的主力,可謂是集萬千寵愛于一身。熟悉變頻器的同行都知道,變頻器在提供面板操作模式的同時,還提供便于遠距離、集中操控的輔助端子(或叫外部端子)控制方式。這種形式的控制回路通過壓入變頻器輔助控制端子的導線進行操作,其功能強大靈活多樣,是目前變頻器控制的第一選擇。
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變頻器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要應用于32個經典的行業領域,如:空調負載類、破碎機類負載、大型窯爐煅燒爐類負載、壓縮機類負載、軋機類負載、轉爐類負載、卷揚機類負載、輥道類負載、泵類負載、吊車、翻斗車類負載、拉絲機類負載、運送車類負載、電梯高架游覽車類負載、給料機類負載、堆取料機類負載、風機類負載、攪拌機類負載、紡絲機類負載、特種電源類負載等。
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通過變頻調速后,能夠設置相應的轉矩極限來保護機械不致損壞,從而保證工藝過程的連續性和產品的可靠性。目前的變頻技術使得不僅轉矩極限可調,甚至轉矩的控制精度都能達到3%~5%左右。在工頻狀態下,電機只能通過檢測電流值或熱保護來進行控制,而無法像在變頻控制一樣設置精確的轉矩值來動作。
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變頻器輸出側為PWM波,電機電纜與大地之間有長電纜的電容效應,使用帶屏蔽層的電纜時,電容效應更加明顯。在變頻器工作時,電容在充放電,有電流通過電容流入大地,并從進線側的接地線再流回變頻器,形成電流回路。如果在進線側使用了漏電保護器,那么它會動作,切斷系統運行。
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軟啟動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置,國外稱為Soft Starter。國內軟起動器以和平hps2系列軟起動器最為有名,它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯閘管及其電子控制電路。
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變頻器的輸入信號中包括對運行/停止、正轉/反轉、段速、點動等運行狀態進行控制的開關型指令信號。變頻器通常利用繼電器接點或具有繼電器接點開關特性的元器件(如晶體管)與PLC相連,得到運行狀態指令。
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關于變頻器使用之后,肯定需要有日常的維護和檢修。首先在檢查的過程中,要檢查變頻器接線,加強緊固件,同時還要觀察元件是否有過熱的跡象。這是為了避免變頻器控制柜在使用的時候出現什么問題。另外,還應該檢查端子排是否損傷,導體是否歪斜,觀察導線外層是否破損。
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能量回饋裝置供應商提醒您:對于機械產品而言,如何在最大限度地實現節能的同時給環境帶來最小的負擔,一直都是科學家們研究的重要課題。傳統的節能研究重點主要放在提高工程的各部件的工作效率與性能上,對于如何實現能量回收并進行再利用涉獵較少。近幾年來各種新技術的開發為能量回收技術的創新和改進創造了良好的條件。尤其隨著人們環保意識的増強,環境污染問題的加劇,如何回收機械損失的能量并且利用機械裝置將其轉化為可用的電能,更為能量回收技術的不斷發展提供了廣闊的發展空間。
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變頻器配套設備供應商提醒您:由于變頻器輸出的電壓波形是類似于正弦波,而絕非真正的正弦波。其波形中含有大量的諧波成分,特別是高次諧波會使變頻器輸出電流增大,造成電機繞組發熱,產生振動和噪聲,加速絕緣老化,甚至還有可能損壞電機;同時各種頻率的諧波會向空間發射不同程序的無線電干擾,因此,有可能會導致其它機電設備的誤動作。
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制動單元供應商提醒您:隨著電力電子技術、計算機技術以及自動控制技術的迅速發展,電氣傳動技術正面臨一場新革命。在電氣傳動領域,變頻調速系統因效率高、性能好而成為主流。受益于節能減排、綠色環保等戰略的拉動,作為變頻調速的重要設備,變頻器產業成為未來幾年市場潛力非常巨大的產業之一,隨之而來的是對變頻器功能的研發和應用,下面來說說一些變頻器的應用小技巧。