變頻器在電機(jī)控制中的作用

對(duì)于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)和工藝參數(shù)生產(chǎn)時(shí)，同規(guī)格電機(jī)的轉(zhuǎn)速差異性非常小，一般不會(huì)超過(guò)兩轉(zhuǎn)。對(duì)于單機(jī)拖動(dòng)設(shè)備的電機(jī)，對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)]有過(guò)于苛刻的要求，但對(duì)于多臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)的設(shè)備或設(shè)備系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制就非常重要。

在傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，要保證多個(gè)執(zhí)行元件間速度的一定關(guān)系，其中包括保證其間的速度同步或具有一定的速比，常采用機(jī)械傳動(dòng)剛性聯(lián)接裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。但若多個(gè)執(zhí)行元件間的機(jī)械傳動(dòng)裝置較大，執(zhí)行元件間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，就得考慮采用獨(dú)立控制的非剛性聯(lián)接傳動(dòng)控制方法。

隨著變頻器技術(shù)的成熟和使用范圍的擴(kuò)大，可利用可編程控制器對(duì)其進(jìn)行控制，從而適應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)速度控制靈活性、準(zhǔn)確性和可靠性等不同要求。實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用PLC和變頻器進(jìn)行速度控制的實(shí)例，也可以較好地達(dá)到預(yù)期的同步或給定速比控制要求。變頻器的功能和作用

變頻器節(jié)能效果主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載采用變頻調(diào)速后，節(jié)電率為20%～60%，這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的實(shí)際消耗功率基本與轉(zhuǎn)速的三次方成比例。當(dāng)用戶需要的平均流量較小時(shí)，風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)采用變頻調(diào)速使其轉(zhuǎn)速降低，節(jié)能效果非常明顯。而傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)采用擋板和閥門(mén)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，耗電功率變化不大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)電動(dòng)機(jī)用電量占全國(guó)用電量的31%，占工業(yè)用電量的50%。在此類(lèi)負(fù)載上使用變頻調(diào)速裝置具有非常重要的意義。目前，應(yīng)用較成功的有恒壓供水、各類(lèi)風(fēng)機(jī)、中央空調(diào)和液壓泵的變頻調(diào)速。

電機(jī)直接啟動(dòng)不僅會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過(guò)高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和振動(dòng)對(duì)擋板和閥門(mén)的損害極大，對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻器后，變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始變化，最大值也不超過(guò)額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門(mén)的使用壽命，同時(shí)也節(jié)省設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。

由于變頻器內(nèi)置有32位或16位的微處理器，具有多種算術(shù)邏輯運(yùn)算和智能控制功能，輸出頻率精度為0.1%~0.01%，且設(shè)置有完善的檢測(cè)、保護(hù)環(huán)節(jié)，因此，在自動(dòng)化系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。例如：化纖工業(yè)中的卷繞、拉伸、計(jì)量、導(dǎo)絲；玻璃工業(yè)中的平板玻璃退火爐、玻璃窯攪拌、拉邊機(jī)、制瓶機(jī)；電弧爐自動(dòng)加料、配料系統(tǒng)以及電梯的智能控制等。變提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量方面的應(yīng)用頻器在數(shù)控機(jī)床控制、汽車(chē)生產(chǎn)線、造紙和電梯上的應(yīng)用。

變頻器還可以廣泛應(yīng)用于傳送、起重、擠壓和機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域，它可以提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量，減少設(shè)備的沖擊和噪聲，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。采用變頻調(diào)速控制后，使機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)化，操作和控制更加方便，有的甚至可以改變?cè)械墓に囈?guī)范，從而提高了整個(gè)設(shè)備的功能。例如，紡織和許多行業(yè)用的定型機(jī)，機(jī)內(nèi)溫度是靠改變送入熱風(fēng)的多少來(lái)調(diào)節(jié)的。輸送熱風(fēng)通常用的是循環(huán)風(fēng)機(jī)，由于風(fēng)機(jī)速度不變，送入熱風(fēng)的多少只有用風(fēng)門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)。如果風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)失靈或調(diào)節(jié)不當(dāng)就會(huì)造成定型機(jī)失控，從而影響成品質(zhì)量。循環(huán)風(fēng)機(jī)高速啟動(dòng)，傳動(dòng)帶與軸承之間磨損非常厲害，使傳動(dòng)帶變成了一種易耗品。在采用變頻調(diào)速后，溫度調(diào)節(jié)可以通過(guò)變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)，解決了產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。此外，變頻器能夠很方便地實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)在低頻低速下啟動(dòng)并減少了傳動(dòng)帶與軸承之間的磨損，還可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，同時(shí)可以節(jié)能40%。