① 什麼機器需要用到變頻器
軸承製造廠的高速磨床
機加工廠的數控機床、電主軸、
紡織廠的紡紗機、織布機、毛紡機、
高樓恆壓供水、供水站
鍋爐引風機、鼓風機、
化工廠攪拌機、
只要調速都可選用。
② 介紹帶式輸送機的變頻器
大型帶式輸送機在調速方式中,變頻調速可發揮調速范圍大、穩定性好、運行效率高的優點,還能實現恆轉矩,又可實現恆功率調速等優點。近年來,由於節能節支降耗的迫切需要和可控硅技術的發展,加之採用變頻調速裝置易操作、免維護、調速精度高、可以實現高功能化等特點,變頻調速技術取代傳統的控制系統應成為企業裝備發展的必然,而且隨著電力電子技術和微電子控制技術的飛速發展,使變頻技術及變頻器的發展日益完善、成熟。
③ 電機轉的好好的,為什麼要用變頻器調速呢
因為他可以減少電能的浪費還可以調速。
變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上。為了保證生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的富餘量。當電機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅動要求外,多餘的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時,如果流量要求減小,通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。
變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)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。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。
④ 什麼是變頻器
所謂變頻器請大家以及樓主參考 (變頻器的工作原理和控制方式)(請樓主指教)限於此貼以前我有在電子論壇發過(所以在復制過來給樓主做參考)近年來,隨著電力電子技術、微電子技術及大規模集成電路的發展,生產工藝的改進及功率半導體器件價格的降低,變頻調速越來越被工業上所採用。如何選擇性能好的變頻其應用到工業控制中,是我們專業技術人員共同追求的目標。下面結合作者的實際經驗談談變頻器的工作原理和控制方式:一、變頻器的工作原理 交流電動機的同步轉速表達式位: n=60f(1-s)/p(1) 式中:n非同步電動機的轉速; f非同步電動機的頻率; s電動機轉差率; p電動機極對數。 由式(1)可知,轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0~50Hz的范圍內變化時,電動機轉速調節范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的,是一種理想的高效率、高性能的調速手段。(三)矢量控制(VC)方式 矢量控制變頻調速的做法是將非同步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相-二相變換,等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1,再通過按轉子磁場定向旋轉變換,等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當於直流電動機的勵磁電流;It1相當於與轉矩成正比的電樞電流),然後模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經過相應的坐標反變換,實現對非同步電動機的控制。其實質是將交流電動機等效為直流電動機,分別對速度,磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈,然後分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量,經坐標變換,實現正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應用中,由於轉子磁鏈難以准確觀測,系統特性受電動機參數的影響較大,且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉變換較復雜,使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。 (四)直接轉矩控制(DTC)方式 1985年,德國魯爾大學的DePenbrock教授首次提出了直接轉矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,並以新穎的控制思想、簡潔明了的系統結構、優良的動靜態性能得到了迅速發展。目前,該技術已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。 直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型,控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機,因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數學模型。(五)矩陣式交交控制方式 VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交直交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數低,諧波電流大,直流電路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網,即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交交變頻應運而生。由於矩陣式交交變頻省去了中間直流環節,從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現功率因數為l,輸入電流為正弦且能四象限運行,系統的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是間接的控制電流、磁鏈等量,而是把轉矩直接作為被控制量來實現的。具體方法是: 控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,實現無速度感測器方式; 自動識別(ID)依靠精確的電機數學模型,對電機參數自動識別; 算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制; 實現BandBand控制按磁鏈和轉矩的BandBand控制產生PWM信號,對逆變器開關狀態進行控制。 矩陣式交交變頻具有快速的轉矩響應(<2ms),很高的速度精度(2%,無PG反饋),高轉矩精度(<+3%);同時還具有較高的起動轉矩及高轉矩精度,尤其在低速時(包括0速度時),可輸出150%~200%轉矩。
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,多數只要採用出廠設定值即可。但有些參數由於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。 因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,為敘述方便,本文以富士變頻器基本參數名稱為例。由於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。一 加減速時間 加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間,減速時間是指從最大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻率設定的上升率以防止過電流,減速時則限制下降率以防止過電壓。 加速時間設定要求:將加速電流限制在變頻器過電流容量以下,不使過流失速而引起變頻器跳閘;減速時間設定要點是:防止平滑電路電壓過大,不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據負載計算出來,但在調試中常採取按負載和經驗先設定較長加減速時間,通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警;然後將加減速設定時間逐漸縮短,以運轉中不發生報警為原則,重復操作幾次,便可確定出最佳加減速時間。二 轉矩提升 又叫轉矩補償,是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉矩降低,而把低頻率范圍f/V增大的方法。設定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉矩,使電動機加速順利進行。如採用手動補償時,根據負載特性,尤其是負載的起動特性,通過試驗可選出較佳曲線。對於變轉矩負載,如選擇不當會出現低速時的輸出電壓過高,而浪費電能的現象,甚至還會出現電動機帶負載起動時電流大,而轉速上不去的現象。三 電子熱過載保護 本功能為保護電動機過熱而設置,它是變頻器內CPU根據運轉電流值和頻率計算出電動機的溫升,從而進行過熱保護。本功能只適用於一拖一場合,而在一拖多時,則應在各台電動機上加裝熱繼電器。 電子熱保護設定值(%)=[電動機額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]100%。四 頻率限制 即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設定信號源出故障,而引起輸出頻率的過高或過低,以防損壞設備的一種保護功能。在應用中按實際情況設定即可。此功能還可作限速使用,如有的皮帶輸送機,由於輸送物料不太多,為減少機械和皮帶的磨損,可採用變頻器驅動,並將變頻器上限頻率設定為某一頻率值,這樣就可使皮帶輸送機運行在一個固定、較低的工作速度上。五 偏置頻率 有的又叫偏差頻率或頻率偏差設定。其用途是當頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設定時,可用此功能調整頻率設定信號最低時輸出頻率的高低,如圖1。有的變頻器當頻率設定信號為0%時,偏差值可作用在0~fmax范圍內,有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進行設定。如在調試中當頻率設定信號為0%時,變頻器輸出頻率不為0Hz,而為xHz,則此時將偏置頻率設定為負的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。六 頻率設定信號增益 此功能僅在用外部模擬信號設定頻率時才有效。它是用來彌補外部設定信號電壓與變頻器內電壓(+10v)的不一致問題;同時方便模擬設定信號電壓的選擇,設定時,當模擬輸入信號為最大時(如10v、5v或20mA),求出可輸出f/V圖形的頻率百分數並以此為參數進行設定即可;如外部設定信號為0~5v時,若變頻器輸出頻率為0~50Hz,則將增益信號設定為200%即可。七 轉矩限制 可分為驅動轉矩限制和制動轉矩限制兩種。它是根據變頻器輸出電壓和電流值,經CPU進行轉矩計算,其可對加減速和恆速運行時的沖擊負載恢復特性有顯著改善。轉矩限制功能可實現自動加速和減速控制。假設加減速時間小於負載慣量時間時,也能保證電動機按照轉矩設定值自動加速和減速。 驅動轉矩功能提供了強大的起動轉矩,在穩態運轉時,轉矩功能將控制電動機轉差,而將電動機轉矩限制在最大設定值內,當負載轉矩突然增大時,甚至在加速時間設定過短時,也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設定過短時,電動機轉矩也不會超過最大設定值。驅動轉矩大對起動有利,以設置為80~100%較妥。 制動轉矩設定數值越小,其制動力越大,適合急加減速的場合,如制動轉矩設定數值設置過大會出現過壓報警現象。如制動轉矩設定為0%,可使加到主電容器的再生總量接近於0,從而使電動機在減速時,不使用制動電阻也能減速至停轉而不會跳閘。但在有的負載上,如制動轉矩設定為0%時,減速時會出現短暫空轉現象,造成變頻器反復起動,電流大幅度波動,嚴重時會使變頻器跳閘,應引起注意。八 加減速模式選擇 又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三種曲線,通常大多選擇線性曲線;非線性曲線適用於變轉矩負載,如風機等;S曲線適用於恆轉矩負載,其加減速變化較為緩慢。設定時可根據負載轉矩特性,選擇相應曲線,但也有例外,筆者在調試一台鍋爐引風機的變頻器時,先將加減速曲線選擇非線性曲線,一起動運轉變頻器就跳閘,調整改變許多參數無效果,後改為S曲線後就正常了。究其原因是:起動前引風機由於煙道煙氣流動而自行轉動,且反轉而成為負向負載,這樣選取了S曲線,使剛起動時的頻率上升速度較慢,從而避免了變頻器跳閘的發生,當然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所採用的方法。九 轉矩矢量控制 矢量控制是基於理論上認為:非同步電動機與直流電動機具有相同的轉矩產生機理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規定的磁場電流和轉矩電流,分別進行控制,同時將兩者合成後的定子電流輸出給電動機。因此,從原理上可得到與直流電動機相同的控制性能。採用轉矩矢量控制功能,電動機在各種運行條件下都能輸出最大轉矩,尤其是電動機在低速運行區域。 現在的變頻器幾乎都採用無反饋矢量控制,由於變頻器能根據負載電流大小和相位進行轉差補償,使電動機具有很硬的力學特性,對於多數場合已能滿足要求,不需在變頻器的外部設置速度反饋電路。這一功能的設定,可根據實際情況在有效和無效中選擇一項即可。 與之有關的功能是轉差補償控制,其作用是為補償由負載波動而引起的速度偏差,可加上對應於負載電流的轉差頻率。這一功能主要用於定位控制。十 節能控制 風機、水泵都屬於減轉矩負載,即隨著轉速的下降,負載轉矩與轉速的平方成比例減小,而具有節能控制功能的變頻器設計有專用V/f模式,這種模式可改善電動機和變頻器的效率,其可根據負載電流自動降低變頻器輸出電壓,從而達到節能目的,可根據具體情況設置為有效或無效。 要說明的是,九、十這兩個參數是很先進的,但有一些用戶在設備改造中,根本無法啟用這兩個參數,即啟用後變頻器跳閘頻繁,停用後一切正常。究其原因有:(1)原用電動機參數與變頻器要求配用的電動機參數相差太大。(2)對設定參數功能了解不夠,如節能控制功能只能用於V/f控制方式中,不能用於矢量控制方式中。(3)啟用了矢量控制方式,但沒有進行電動機參數的手動設定和自動讀取工作,或讀取方法不當。
⑤ 請問都什麼電器需要使用變頻器
變頻器的應用場合:
交流電機需要調速(比如離心機,起重機,風機泵,皮帶機,窯,推進,鑽機,軋機,電動汽車,測試台等等)
需要調整電流電壓和頻率的電源(島嶼供電,岸電等)
需要通過電機或發電機把負載的能量傳遞回電網(起重機,皮帶機,離心機,風力發電機等)
需要電機具備低速大轉矩的場合(提升機,天文望遠鏡,電鏟,盾構機,測試台,鋪管機,鑽機等)
給電池或者超級電容充電(測試台,儲能裝置等)
⑥ 工廠皮帶機前後的兩台電機用變頻器同步運行...
首先確定一點變頻器不能形成迴流!然後確定變頻器設置電機的轉矩方式是否為恆轉矩控制方式。2號變頻器單獨拖動電機長時間滿載運行情況如何?
⑦ 變頻器在皮帶機上節能改造效果的資料
前言:高壓變頻器已成功應用於電力、冶金、石化、水泥等行業,2009年隨著利德華福矢量控制、能量回饋技術的完善,產品也已成功應用於煤礦行業的提升機、皮帶機、切片機等多個類型的負載。此次在煤礦皮帶機上的成功應用,不僅標志著利德華福的技術已經達到國內外領先水平,也標志著利德華福從此全面進入煤礦市場,進一步奠定其在高壓變頻行業內第一的地位。本文詳細介紹了利德華福高壓變頻器在煤礦皮帶機的應用特點、原理及其重要性。
摘要:本文主要介紹了北京利德華福電氣技術有限公司研發的高壓變頻器在煤礦皮帶機上的實際應用情況。該項目採用單台高壓變頻器拖動兩台電機同時運行的直接「一拖多」方案。現場實際應用表明,此方案下,各電機實時轉速相等,電流一致性較好,滿足皮帶運行工況要求。
關鍵詞:煤礦皮帶機、一拖多、直接並聯、轉速轉矩、負載平衡、電流均衡.
一、 引言
在大功率皮帶傳動場合,以往為了實現皮帶的軟啟動,需要使用液力耦合器或者液力軟啟動器(CST),這類液力傳動設備維護工作量大,能耗高,已越來越不能滿足用戶的要求。
隨著高壓變頻技術的不斷進步和完善,其應用范圍越來越廣泛。本文主要結合北京利德華福公司的HARSVERT-VA系列高壓變頻器在伊犁雙新焦化廠煤礦皮帶機上的實際應用情況,對高壓變頻器在皮帶傳動場合的應用特點和注意事項進行簡要介紹。
二、
應用現場皮帶機系統基本情況
雙新焦化廠地處新疆伊犁市新源縣境內,年設計產煤量為60萬噸,屬於兵團經營的國有大企業的下屬企業,有自己的礦井和火力發電廠等相關企業。
雙新焦化廠礦井結構如圖(1)所示:單程皮帶長度846米,皮帶寬度1米。電機50HZ工頻運行時,皮帶最大速度為2米/秒。礦井傾斜角度15度。井口有兩台電機同時運行拖動皮帶系統工作,兩台電機銘牌參數相同。
圖(1) 礦井皮帶系統示意圖
井口兩台電機銘牌中主要參數如表(1)所示。
額定電壓
額定電流
額定功率
絕緣等級
變頻范圍(HZ)
10000V
16.1A
220kW
F
10~50
表(1) 電機銘牌參數
皮帶系統主要由以下幾部分組成:
(1)皮帶機機頭,是礦井的出煤口。皮帶從井底拖運出來的煤經過機頭位置時,自動被拋卸到礦井煤場。實際現場工況見圖(2)
圖(2)皮帶機頭出煤實況
(2)卸完煤後的空皮帶經過一個轉向輪,分別通過1#電機拖動的主動滾筒,和2#電機拖動的從動滾筒後,皮帶在經過一個導向輪運行到井底完成一次運煤過程。1#電機、滾筒及導向輪的現場工況如圖(3)所示。2#電機、滾筒及導向輪的現場工況如圖(4)所示。
圖(3) 1#電機、滾筒及導向輪
圖(4) 2#電機、滾筒及導向輪
(3)在礦井的底部,裝有皮帶張緊系統,其主要作用是調節皮帶的松緊程度,防止皮帶過松導致的兩台主動輪打滑現象或者重載溜車現象,以及皮帶過緊導致的皮帶異常損傷。
(4)皮帶機制動與逆止保護裝置。皮帶機除了變頻器的保護系統外,還有自身的一些保護措施,如油壓制動系統,逆止裝置等。圖(5)展現了現場的油壓制動系統實況。在兩台動力滾筒上各安裝了一套油壓剎車系統。在停車狀態或故障狀態下,兩台油壓剎車處於制動狀態。正常生產時,剎車片處於松開狀態。圖(6)中藍色部件是皮帶機的逆止裝置,安裝在減速器的低速軸上。皮帶機出現重大故障,其它保護失效時,逆止裝置通過機械力阻止重載皮帶向下溜車。
圖(5) 油壓剎車系統
圖(6) 逆止器
三、煤礦皮帶機變頻調速系統方案設計及運行效果分析
皮帶機多機變頻調速系統的核心問題是皮帶系統中各電機的轉速和轉矩平衡問題。在實際應用中,根據現場工藝不同,可以選擇不同的變頻控制方案。
(1) 直接「一拖多」方案。
此方案中,各電機定子繞組直接並聯,統一由一台變頻器驅動。由於僅採用1台變頻器,此方案具有成本低,佔地小的特點。
此方案中,變頻器無法對各電機的轉矩進行獨立的控制,因此各電機的出力由電機參數和皮帶系統參數決定。其中,影響電機功率平衡的主要因素是電機的參數差異、電機動力滾筒的直徑誤差和皮帶包絡角差異。誤差越大,系統中電機的功率差異就越大。在沒有人為的設計差別的情況下,一般上述誤差都是生產中的加工誤差。
電機動力滾筒的直徑誤差在初期生產中會引起電機功率誤差,但由於皮帶系統的物理特性,經過一段時間使用和磨損後,這一誤差將逐漸減小。
對於能夠可靠控制上述這些誤差的場合,可以採用此方案,這將大大降低變頻調速系統的采購價格。
(2) 多變頻器協調控制方案。
在動力電機數量多,單個電機負載差異大,電機排列分散的復雜工況皮帶系統,一般可以採用多變頻器協調控制方案。
現場每台電機配置一台變頻器,所有系統中的高壓變頻器由一台獨立的「協調控制系統」統一協調控制。該協調控制系統通過對各變頻器反饋的電機運行狀態,協調各變頻器的運行指令,各變頻器根據該指令對各自的電機進行獨立的控制,使各電機轉速相同、出力相同。
四、 高壓變頻器控制方式選擇
現場採用的HARSVERT-VA系列高壓變頻器,控制方式可以根據實際工藝需要,選用「VVVF控制」方式或者「無速度感測器矢量控制」方式。其中,VVVF控制方式適用於輕載啟動、負載波動較小的場合,矢量控制方式適用於重載啟動或負載波動較大的場合。
斜井皮帶機系統在正常啟動、運行過程中,啟動電流較小,負載波動也較小。但考慮到在事故恢復等特殊情況下,皮帶機需要在堆滿煤情況下重載啟動,因此需要選用「矢量控制」方式。
五、 現場高壓變頻調速系統基本情況
現場採用北京利德華福公司生產的HARSVERT-VA系列矢量控制高壓變頻調速系統,其銘牌參數如表(2)所示,其現場照片見圖(7)。
額定電壓
額定電流
額定功率
變頻范圍
過載能力
控制方式
10kV
40A
560kW
0~50Hz
200% 60秒
無速度感測器矢量控制
表(2) 高壓變頻器銘牌參數
圖(7) 現場變頻器
變頻調速系統採用「一拖二」工頻自動旁路,如圖(8)所示。工頻旁路主迴路系統由3個隔離開關QS1-QS3和5個真空接觸器KM1-KM5組成,KM4與KM5分別與KM2、KM3進行電氣互鎖。
當1#電機和2#電機同時變頻運行時,KM1、KM2和KM3閉合,同時QS1,QS2,QS3閉合。當1#電機和2#電機同時工頻運行時,KM4、KM5閉合,同時KM1,KM2,KM3斷開。檢修變頻器時,要求QS1,QS2,QS3斷開,使變頻器系統處於安全狀態,保證檢修人員的人身安全。變頻器具有本地/遠程兩種控制方式,即真空接觸器的分合操作可以由遠程式控制制系統統一協調控制,也可以在本地手動操作。
圖(8) 變頻器「一拖二」工頻旁路方案
雙新焦化廠皮帶機系統較為簡單,電機數量少,兩台電機的負載差異很小,兩動力滾筒直徑只存在少量加工誤差,因此我們採用了直接「一拖多」變頻方案。成功投運後,我們在重載工況下對兩台負載電機電流進行了監測分析,發現實際電機電流誤差很小。電流波形如圖(9)所示,圖中由上至下依次 為變頻器輸出電流、1#電機電流、2#電機電流。
圖(9)電機電流和變頻器電流
六、 結論
本文主要結合北京利德華福公司的HARSVERT-VA系列高壓變頻器在伊犁雙新焦化廠煤礦皮帶機上的實際應用情況,對高壓變頻器在皮帶傳動場合的應用特點和注意事項進行了簡要的介紹,分析了皮帶傳動系統常用的變頻調速方案。
現場應用表明,通過合理選擇控制方案,能夠用較低的設備投入實現較好的皮帶調速控制效果。
參考資料http://www.ld-harvest.com/zhongwen/webdb/select.aspx?id=1054&fid=286
還有山東新風光網站也有這類資料。
⑧ 皮帶輸送機選用什麼型號的變頻器
皮帶輸送機選用的變頻器,看適合自己的需求和成本核算,進口的質量相對好一點。
進口:西門子,三菱,施耐德,ABB,安川,倫茨,富士。
國產:艾默生,台達,士林,東元,英威騰,森蘭,匯川。
不同品牌的變頻器在各個領域的優勢也不一樣,具體要看使用工況和負載的選型。