如何为电机选择 VFD?
如果分析变频器的价格和功能,可以理解价格决定了变频器内置功能的数量。昂贵的型号具有很多功能。但最好以所需的应用条件为指导购买VFD。
VFD信息: 使用的优点:
- 负载变化时节能
- 完整的电机保护 - 防止过载、过热、短路、电源问题(粘连、旋转、缺相)
- 最大启动扭矩相等。
- 由于转子的平稳加速和制动,延长了电机和与其连接的设备的使用寿命(在泵送应用中,管道中没有抖动,没有液压冲击)
- 由于缺少控制阀而降低管道液压阻力
- 变频器通常配备PID控制器,可以直接连接到受控的可变(例如压力)传感器
- 无浪涌电流
- 线路电压故障时的受控制动和自动重启
- 旋转电机的拾取
- 在负载变化时稳定转速
- 通过优化电机励磁进一步节能
变频器购买指南
制造过程中最重要的能源效率领域之一是引入节能设备,主要包括变频驱动器(VFD)或变频器。
成功实施变频器来解决各种生产任务,首先是由异步电动机的广泛应用(高达市场的90%)来解释的,其特点是可靠性高,设计简单,成本低,易于连接等。但是这些电动机也有一些缺点,缩小了它们的应用范围或使它们的效率降低,例如,无法平稳调节转子速度,因此对某些任务的应用不经济,启动电流很大等。
为了消除异步电动机的上述缺点,开发了变频器。变频驱动或变频器是用于控制异步(或同步)电动机转子频率的系统。
电源是单相(220-240 V)还是三相(380 V)?
变频器的一个重要参数是对电源电压的要求。
转换器通常由三相交流电源供电,电压为 380 V。这完全符合美国的电源质量标准。还应该注意的是,有低功率(高达 3.7 kW)的转换器,专为单相 220-240 V 而设计。
负载类型
根据负载的性质,它可以是具有恒定或可变速度和功率的电动机。
扭矩和功率由负载、所需速度以及加速和减速决定。此外,还必须考虑速度控制和转子位置控制的要求。
电机电流 (A) 和功率 (kW)?在选择变频器的额定功率时,我们建议采取以下步骤:
- 确定逆变器的额定电流,应选择等于或大于额定电机电流。
- 根据额定电机功率确定逆变器的总输出功率。
恒定扭矩负载
电动机的重要参数之一是扭矩,这在其选择中也很重要。
该值由施加在杠杆臂上的力的乘积决定,并且完全取决于负载程度。在内燃机中,该负载由曲轴提供,而异步电动机则从励磁电流中获得扭矩值。该扭矩的值将取决于在定子(称为转子)的磁场中旋转的设备的速度。
功率要求可能因产品类型而异,因此恒速直流电机是一个不错的选择。
恒功率负载
恒功率负载 - 我们最感兴趣的是这一类别。该扭矩与在低转速下需要低扭矩的负载有关,并且随着转速的增加需要更高的扭矩。
对于较大的系统,使用带有运动传感器、反馈控制和象限驱动器的交流电机可能更合适。
控制方法
有些机构必须通过随着电位计旋钮的旋转平稳地改变电机的速度来控制,有些机构需要以固定速度运行。在这两种情况下,它都可以由控制面板本身或通过带有按钮、开关和电位计的模拟输入进行控制。在后一种情况下,有必要确保所需输入的数量足够。
在使用外部控制设备(控制器、逻辑继电器等)的情况下,必须确保技术参数协调。通常,它们是电流或伏特信号,范围分别为0...20mA,4...20mA和0...10V。如果变频器通过网络控制,则必须提供具有通信协议的相应接口。电机的控制可以自动通过 为此,必须存在PID调节器,并且可以组织来自受控参数传感器的反馈。
调节范围
如果不打算将转速降低超过额定转速的10%,则可以使用任何合适的逆变器。但是,如果需要将速度降低到超过此值,并且扭矩必须保持额定值,则变频器必须能够将电机保持在接近零速度的位置。
需要离散输入来输入控制命令(启动、停止、反向、制动等)。
输入反馈信号(操作期间的驱动调整和设置)需要模拟输入。
需要数字输入来输入来自数字速度和位置传感器(编码器)的高频信号。
输入的数量不多,但输入越多,系统可以构建得越复杂,成本也就越高。
输出数量
离散输出用于输出有关不同事件(故障、过热、输入电压高于或低于电平、错误信号等)的信号。
模拟输出用于构建具有反馈的复杂系统。选择建议与上一点类似。
如何确定电机的VFD尺寸
有时在电机铭牌上标明运行安全系数,否则,必须将工作电流乘以服务系数,以确保逆变器的尺寸正确。
变频器过载额定值通常导致变频器在其额定输出电流下运行(每 10 分钟可能发生 1 分钟,具体取决于制造商),因此在 VFD 尺寸表上应将此过载操作视为其额定电流。
最关键的选择因素:
- 频率并不是一个不重要的因素。其价值由生产要求决定。最小值表示速度可用于最佳操作。为了获得更高的频率间隔,使用矢量控制的变频器。实际上,经常使用频率间隔为10至10 Hz的逆变器。
- F频率转换器,具有许多不同的输出和输入,使用方便,但其成本较高,设置更复杂。变频器的连接器有三种类型:模拟、分立、数字。反向类型的输入命令的通信通过模拟连接器进行。数字终端输入来自数字型传感器的信号。
- 选择变频器型号时,需要评估控制总线。它的特性与逆变器的方案相匹配,这决定了端子的数量。最佳选择是保留连接器数量的变频器,以便对设备进行进一步现代化。
- 在选择时,可以承受高过载(比电机功率高15%)的变频器具有优先选择权。为了在购买变频器时不犯错误,请阅读手册。它包含设备运行的主要参数。如果您需要最大负载的设备,则必须购买将电流保持在峰值超过标称值 10% 的 VFD。
最后建议
变频器的选择是在设计或重建变频器时做出的。
为车库或其他家用设备选择设备很简单,主要标准是功率和速度控制范围。
在选择工业逆变器时,需要解决几个技术任务:确保EMC的任务,整个控制范围内所需的机械特性,技术和经济效益的计算等。许多制造商提供专门的选择程序以及咨询服务。
选择转换器时的主要参数是电机的电流消耗。在这种情况下,转换器的总输出功率必须选择大于或等于电动机的额定功率。逆变器是为普遍接受的标准功率范围制造的。
因此,当简单地为您已知的串联单相电机选择变频驱动器时,只需确定所需的输出电流并检查所选转换器的功率是否与电动机的功率相对应就足够了。
如果您在选择和选择VFD时需要任何帮助,可以联系我们的专家。我们帮助您在购买变频器时做出最佳选择。
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