詳細(xì)介紹
瑞士ABB變頻器ACS880
瑞士ABB變頻器ACS880
1、主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化,開關(guān)頻率不斷提高,開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。
2、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面:
變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運(yùn)行的傳動,為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量,網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器,同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網(wǎng)的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。
3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制、消除次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。[1]
4、交流電動機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。
5、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向:運(yùn)動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng),特別是交流電動機(jī)高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來,國外各大公司紛紛推出以DSP(數(shù)字信號處理器)為基礎(chǔ)的內(nèi)核,配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機(jī)控制器,價(jià)格大大降低,體積縮小,結(jié)構(gòu)緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比,處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10~15倍,以確保系統(tǒng)有更*的控制性能。
數(shù)字控制使硬件簡化,柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律,使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)能,使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調(diào)整功能)。
6、交流同步電動機(jī)已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星,特別是永磁同步電動機(jī),電機(jī)獲得無刷結(jié)構(gòu),功率因數(shù)高,效率也高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似,用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器,如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動機(jī)(BLDC)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制,其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單。
變頻器選型
變頻器 是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
變頻器選型:
變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn):
1) 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
2) 變頻器的負(fù)載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負(fù)載的性能曲線,性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
I.電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
II. 電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù),以大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。
4) 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時(shí),由于高速電機(jī)的電抗小,高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5) 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高溫,高海拔,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設(shè)計(jì):
1) 首先確認(rèn)變頻器的安裝環(huán)境;
I.工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)考慮留有余地,控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 II. 環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個(gè)問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時(shí),會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。 V. 電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個(gè)系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
2) 變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法;
I.變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容,減少干擾的發(fā)射源。 II. 控制電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。 III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線,其小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線,這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉,應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號線與主回路線分開走線,即使在控制柜中也要如此。 IV. 與變頻器有關(guān)的模擬信號線用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔)或遵從變頻器的用戶手冊。
3) 變頻器控制原理圖 I.主回路:電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備,需要根據(jù)變頻器的容量大小來決定是否需要加電抗器;濾波器是安裝在變頻器的輸出端,減少變頻器輸出的高次諧波,當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能,但缺相保護(hù)卻并不*,斷路器在主回路中起到過載,缺相等保護(hù),選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇。可以用變頻器本身的過載保護(hù)代替熱繼電器。 II. 控制回路:具有工頻變頻的手動切換,以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動切工頻運(yùn)行,因輸出端不能加電壓,固工頻和變頻要有互鎖。
4) 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線的截面不小于4mm,長度不過5m。變頻器的接地應(yīng)和動力設(shè)備的接地點(diǎn)分開,不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端,另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。
變頻器遠(yuǎn)程控制新技術(shù)領(lǐng)域
該系統(tǒng)由一般以下幾部分組成:1.*控制中心;2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng);3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng);4.實(shí)時(shí)、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng);5.全國性的售后服務(wù)系統(tǒng)(建設(shè)中)
1.*控制中心
這是該系統(tǒng)的核心部分,收集并儲存各數(shù)據(jù)鏈傳回的終端運(yùn)行數(shù)據(jù)信息,并由值班人員實(shí)時(shí)監(jiān)控各終端的運(yùn)行狀態(tài);這發(fā)出控制指令的起點(diǎn),也是整個(gè)系統(tǒng)的核心,全部的
2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)
這是系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和控制指令的傳輸通道,也是系統(tǒng)的“神經(jīng)”,終端數(shù)據(jù)信息傳輸模塊是它的“神經(jīng)末梢”。也是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行*的基礎(chǔ)條件。通過現(xiàn)代信息技術(shù)架構(gòu)的公眾通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、傳輸、到*控制中心、控制指令發(fā)送到執(zhí)行端的雙向鏈接,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。
3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng)
變頻器生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、應(yīng)用系統(tǒng)集成商、普通用戶、會員用戶在尋求技術(shù)問題的解答、產(chǎn)品需求、項(xiàng)目需求、維護(hù)等服務(wù)時(shí),可通過網(wǎng)上在線語音、文字和交流及互動的通訊系統(tǒng)。充分利用現(xiàn)代通訊手段及大眾廣為熟悉的方式來實(shí)現(xiàn)信息互換。
4.實(shí)時(shí)、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)
系統(tǒng)值守人員通過數(shù)據(jù)鏈建立起來的用戶端與*控制中心的鏈接,為用戶提供每天24小時(shí),每年365天的“全天候”、“全時(shí)段”實(shí)時(shí)在線專業(yè)服務(wù)。使用現(xiàn)代科技手段高效地、準(zhǔn)確地把握前端的變頻器運(yùn)行動態(tài)。
變頻器應(yīng)用場合
1、 空調(diào)負(fù)載類
寫字樓、商場和一些市、廠房都有*空調(diào),在夏季的用電高峰,空調(diào)的用電量很大。在炎熱天氣,北京、上海、深圳空調(diào)的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置,拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)。目前,全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司,其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。
2、 破碎機(jī)類負(fù)載
冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī),該類負(fù)載采用變頻后*。
3、 大型窯爐煅燒爐類負(fù)載
冶金、建材、燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窯(轉(zhuǎn)爐)以前大部分采用直流、整流子電機(jī)、滑差電機(jī)、串級調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低,近年來,不少單位采用變頻控制,效果*。
4、 壓縮機(jī)類負(fù)載
壓縮機(jī)也屬于應(yīng)用廣泛類負(fù)載。低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用,高壓大容量壓縮機(jī)在鋼鐵(如制氧機(jī))、礦山、化肥、乙烯都有較多應(yīng)用。采用變頻調(diào)速,均帶來啟動電流小、節(jié)電、優(yōu)化設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
5、 軋機(jī)類負(fù)載
在冶金行業(yè),過去大型軋機(jī)多用交-交變頻器,近年來采用交-直-交變頻器,軋機(jī)交流化已是一種趨勢,尤其在輕負(fù)載軋機(jī),如寧夏民族鋁制品廠的多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用變頻器,滿足低頻帶載啟動,機(jī)架間同步運(yùn)行,恒張力控制,操作簡單可靠。
6、 卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載
卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速,穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備。它要求啟、制動平穩(wěn),加減速均勻,可靠性高。原多采用串級、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式,效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調(diào)速方式,可以取得理想的效果。
7、 轉(zhuǎn)爐類負(fù)載
轉(zhuǎn)爐類負(fù)載,用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠,運(yùn)行穩(wěn)定。
8、 輥道類負(fù)載
輥道類負(fù)載,多在鋼鐵冶金行業(yè),采用交流電機(jī)變頻控制,可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。
9、 泵類負(fù)載
泵類負(fù)載,量大面廣,包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等,有低壓中小容量泵,也有高壓大容量泵。
許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業(yè)的化工泵、往復(fù)泵、有色金屬等行業(yè)的泥漿泵等采用變頻調(diào)速,均產(chǎn)生非常好的效果。
10、 吊車、翻斗車類負(fù)載
吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn),正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗
11、變頻器使用環(huán)境
3市場規(guī)模
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變頻器規(guī)模
隨著市場的擴(kuò)大和用戶端需求的多樣化,國內(nèi)市場上的變頻器產(chǎn)品功能不斷完善,集成度和系統(tǒng)化程度越來越高,操作更加方便,同時(shí)也出現(xiàn)了某些行業(yè)的變頻器產(chǎn)品。另外,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從工廠的生產(chǎn)加工設(shè)備到*空調(diào)、從重型機(jī)械到輕紡行業(yè)、從0.4KW的小功率到20000KW大功率電機(jī)都已廣泛使用,且取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 [2]
高壓變頻器
變頻器由于應(yīng)用廣泛,高壓變頻器調(diào)速已成為高壓交流電機(jī)的主流調(diào)速方式,由此帶來的實(shí)際節(jié)電效果區(qū)間在20%-60%之間,按照目前平均每kW高壓變頻器約600元的價(jià)格估計(jì),不考慮未來新增高壓電機(jī)變頻調(diào)速的需求,高壓變頻器的潛在市場高達(dá)800億元,其中高性能產(chǎn)品的市場容量在100億元左右。此外,中國電動機(jī)裝機(jī)容量仍在不斷增加。提高效率,挖掘電動機(jī)本身的節(jié)能潛力勢在必行,高壓變頻調(diào)速技術(shù)前景廣闊。
目前國內(nèi)風(fēng)機(jī)水泵用中高壓電機(jī)配置中高壓變頻器的情況較低,估計(jì)不足20%,而工藝提升要求和節(jié)能要求都會在國內(nèi)*存在,這將支撐高壓變頻器市場的*繁榮。隨著環(huán)保問題日益重要和工業(yè)生產(chǎn)要求的不斷提高,對高壓變頻器產(chǎn)品的需求也會不斷加強(qiáng),高壓變頻器市場仍有望保持*高速增長。根據(jù)中國傳動網(wǎng)預(yù)測,對于風(fēng)電、軌道交通、光伏等新興市場,高壓變頻器增長率平均可達(dá)25%,局部增長率可達(dá)30%甚至更高;對于石化、化工等行業(yè),增長率平均為15-25%;對于鋼鐵、建材、電力等行業(yè),增長率則有所放緩。
1、主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化,開關(guān)頻率不斷提高,開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。
2、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面:
變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運(yùn)行的傳動,為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量,網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器,同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網(wǎng)的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。
3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制、消除次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。[1]
4、交流電動機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。
5、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向:運(yùn)動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng),特別是交流電動機(jī)高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來,國外各大公司紛紛推出以DSP(數(shù)字信號處理器)為基礎(chǔ)的內(nèi)核,配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機(jī)控制器,價(jià)格大大降低,體積縮小,結(jié)構(gòu)緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比,處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10~15倍,以確保系統(tǒng)有更*的控制性能。
數(shù)字控制使硬件簡化,柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律,使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)和功能,使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調(diào)整功能)。
6、交流同步電動機(jī)已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星,特別是永磁同步電動機(jī),電機(jī)獲得無刷結(jié)構(gòu),功率因數(shù)高,效率也高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似,用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器,如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動機(jī)(BLDC)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制,其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單。
變頻器選型
變頻器 是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
變頻器選型:
變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn):
1) 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
2) 變頻器的負(fù)載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負(fù)載的性能曲線,性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
I.電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
II. 電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù),以大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。
4) 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時(shí),由于高速電機(jī)的電抗小,高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5) 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高溫,高海拔,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設(shè)計(jì):
1) 首先確認(rèn)變頻器的安裝環(huán)境;
I.工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)考慮留有余地控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 II. 環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個(gè)問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時(shí),會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。 V. 電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個(gè)系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
2) 變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法;
I.變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容,減少干擾的發(fā)射源。 II. 控制電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。 III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線,其小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線,這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉,應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號線與主回路線分開走線,即使在控制柜中也要如此。 IV. 與變頻器有關(guān)的模擬信號線選用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔)或遵從變頻器的用戶手冊。
3) 變頻器控制原理圖 I.主回路:電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備,需要根據(jù)變頻器的容量大小來決定是否需要加電抗器;濾波器是安裝在變頻器的輸出端,減少變頻器輸出的高次諧波,當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能,但缺相保護(hù)卻并不*,斷路器在主回路中起到過載,缺相等保護(hù),選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇。可以用變頻器本身的過載保護(hù)代替熱繼電器。 II. 控制回路:具有工頻變頻的手動切換,以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動切工頻運(yùn)行,因輸出端不能加電壓,固工頻和變頻要有互鎖。
4) 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線的截面不小于4mm,長度不過5m。變頻器的接地應(yīng)和動力設(shè)備的接地點(diǎn)分開,不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端,另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。
變頻器遠(yuǎn)程控制新技術(shù)領(lǐng)域
該系統(tǒng)由一般以下幾部分組成:1.*控制中心;2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng);3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng);4.實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng);5.全國性的售后服務(wù)系統(tǒng)(建設(shè)中)
1.*控制中心
這是該系統(tǒng)的核心部分,收集并儲存各數(shù)據(jù)鏈傳回的終端運(yùn)行數(shù)據(jù)信息平臺,是系統(tǒng)的“大腦”。充分利用現(xiàn)代科技手段、依靠軟件研發(fā)來實(shí)現(xiàn)各類控制與服務(wù)功能。
2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)
這是系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和控制指令的傳輸通道,也是系統(tǒng)的“神經(jīng)”,終端數(shù)據(jù)信息傳輸模塊是它的“神經(jīng)末梢”。也是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行*的基礎(chǔ)條件。通過現(xiàn)代信息技術(shù)架構(gòu)的公眾通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、傳輸、到*控制中心、控制指令發(fā)送到執(zhí)行端的雙向鏈接,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。
3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng)
變頻器生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、應(yīng)用系統(tǒng)集成商、普通用戶、會員用戶在尋求技術(shù)問題的解答、產(chǎn)品需求、項(xiàng)目需求、維護(hù)等服務(wù)時(shí),可通過網(wǎng)上在線語音、文字和的交流及互動的通訊系統(tǒng)。充分利用現(xiàn)代通訊手段及大眾廣為熟悉的方式來實(shí)現(xiàn)信息互換。
4.實(shí)時(shí)、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)
系統(tǒng)值守人員通過數(shù)據(jù)鏈建立起來的用戶端與*控制中心的鏈接,為用戶提供每天24小時(shí),每年365天的“全天候”、“全時(shí)段”實(shí)時(shí)在線專業(yè)服務(wù)。使用現(xiàn)代科技手段高效地、準(zhǔn)確地把握前端的變頻器運(yùn)行動態(tài)。
變頻器應(yīng)用場合
1、 空調(diào)負(fù)載類
寫字樓、商場和一些市、廠房都有*空調(diào),在夏季的用電高峰,空調(diào)的用電量很大。在炎熱天氣,北京、上海、深圳空調(diào)的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置,拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)。目前,全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司,其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。
2、 破碎機(jī)類負(fù)載
冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī),該類負(fù)載采用變頻后*。
3、 大型窯爐煅燒爐類負(fù)載
冶金、建材、燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窯(轉(zhuǎn)爐)以前大部分采用直流、整流子電機(jī)、滑差電機(jī)、串級調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低,近年來,不少單位采用變頻控制,效果*。
4、 壓縮機(jī)類負(fù)載
壓縮機(jī)也屬于應(yīng)用廣泛類負(fù)載。低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用,高壓大容量壓縮機(jī)在鋼鐵(如制氧機(jī))、礦山、化肥、乙烯都有較多應(yīng)用。采用變頻調(diào)速,均帶來啟動電流小、節(jié)電、優(yōu)化設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
5、 軋機(jī)類負(fù)載
在冶金行業(yè),過去大型軋機(jī)多用交-交變頻器,近年來采用交-直-交變頻器,軋機(jī)交流化已是一種趨勢,尤其在輕負(fù)載軋機(jī),如寧夏民族鋁制品廠的多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用變頻器,滿足低頻帶載啟動,機(jī)架間同步運(yùn)行,恒張力控制,操作簡單可靠。
6、 卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載
卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速,穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備。它要求啟、制動平穩(wěn),加減速均勻,可靠性高。原多采用串級、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式,效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調(diào)速方式,可以取得理想的效果。
7、 轉(zhuǎn)爐類負(fù)載
轉(zhuǎn)爐類負(fù)載,用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠,運(yùn)行穩(wěn)定。
8、 輥道類負(fù)載
輥道類負(fù)載,多在鋼鐵冶金行業(yè),采用交流電機(jī)變頻控制,可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。
9、 泵類負(fù)載
泵類負(fù)載,量大面廣,包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等,有低壓中小容量泵,也有高壓大容量泵。
許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業(yè)的化工泵、往復(fù)泵、有色金屬等行業(yè)的泥漿泵等采用變頻調(diào)速,均產(chǎn)生非常好的效果。
10、 吊車、翻斗車類負(fù)載
吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn),正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗
11、變頻器使用環(huán)境
3市場規(guī)模
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變頻器規(guī)模
隨著市場的擴(kuò)大和用戶端需求的多樣化,國內(nèi)市場上的變頻器產(chǎn)品功能不斷完善,集成度和系統(tǒng)化程度越來越高,操作更加方便,同時(shí)也出現(xiàn)了某些行業(yè)的變頻器產(chǎn)品。另外,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從工廠的生產(chǎn)加工設(shè)備到*空調(diào)、從重型機(jī)械到輕紡行業(yè)、從0.4KW的小功率到20000KW大功率電機(jī)都已廣泛使用,且取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 [2]
高壓變頻器
變頻器由于應(yīng)用廣泛,高壓變頻器調(diào)速已成為高壓交流電機(jī)的主流調(diào)速方式,由此帶來的實(shí)際節(jié)電效果區(qū)間在20%-60%之間,按照目前平均每kW高壓變頻器約600元的價(jià)格估計(jì),不考慮未來新增高壓電機(jī)變頻調(diào)速的需求,高壓變頻器的潛在市場高達(dá)800億元,其中高性能產(chǎn)品的市場容量在100億元左右。此外,中國電動機(jī)裝機(jī)容量仍在不斷增加。提高效率,挖掘電動機(jī)本身的節(jié)能潛力勢在必行,高壓變頻調(diào)速技術(shù)前景廣闊。
目前國內(nèi)風(fēng)機(jī)水泵用中高壓電機(jī)配置中高壓變頻器的情況較低,估計(jì)不足20%,而工藝提升要求和節(jié)能要求都會在國內(nèi)*存在,這將支撐高壓變頻器市場的*繁榮。隨著環(huán)保問題日益重要和工業(yè)生產(chǎn)要求的不斷提高,對高壓變頻器產(chǎn)品的需求也會不斷加強(qiáng),高壓變頻器市場仍有望保持*高速增長。根據(jù)中國傳動網(wǎng)預(yù)測,對于風(fēng)電、軌道交通、光伏等新興市場,高壓變頻器增長率平均可達(dá)25%,局部增長率可達(dá)30%甚至更高;對于石化、化工等行業(yè),增長率平均為15-25%;對于鋼鐵、建材、電力等行業(yè),增長率則有所放緩。 1、主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化,開關(guān)頻率不斷提高,開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。
2、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面:
變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運(yùn)行的傳動,為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量,網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器,同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網(wǎng)的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。
3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制、消除次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。[1]
4、交流電動機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。
5、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向:運(yùn)動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng),特別是交流電動機(jī)高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來,國外各大公司紛紛推出以DSP(數(shù)字信號處理器)為基礎(chǔ)的內(nèi)核,配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機(jī)控制器,價(jià)格大大降低,體積縮小,結(jié)構(gòu)緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比,處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10~15倍,以確保系統(tǒng)有更*的控制性能。
數(shù)字控制使硬件簡化,柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律,使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)和功能,使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調(diào)整功能)。
6、交流同步電動機(jī)已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星,特別是永磁同步電動機(jī),電機(jī)獲得無刷結(jié)構(gòu),功率因數(shù)高,效率也高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似,用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器,如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動機(jī)(BLDC)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制,其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單。
變頻器選型
變頻器 是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
變頻器選型:
變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn):
1) 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
2) 變頻器的負(fù)載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負(fù)載的性能曲線,性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
I.電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
II. 電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù),以大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。
4) 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時(shí),由于高速電機(jī)的電抗小,高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5) 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高溫,高海拔,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設(shè)計(jì):
1) 首先確認(rèn)變頻器的安裝環(huán)境;
I.工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)考慮留有余制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 II. 環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個(gè)問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時(shí),會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。 V. 電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個(gè)系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
2) 變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法;
I.變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容,減少干擾的發(fā)射源。 II. 控制電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。 III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線,其小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線,這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉,應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號線與主回路線分開走線,即使在控制柜中也要如此。 IV. 與變頻器有關(guān)的模擬信號線選用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔)或遵從變頻器的用戶手冊。
3) 變頻器控制原理圖 I.主回路:電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備,需要根據(jù)變頻器的容量大小來決定是否需要加電抗器;濾波器是安裝在變頻器的輸出端,減少變頻器輸出的高次諧波,當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能,但缺相保護(hù)卻并不*,斷路器在主回路中起到過載,缺相等保護(hù),選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇。可以用變頻器本身的過載保護(hù)代替熱繼電器。 II. 控制回路:具有工頻變頻的手動切換,以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動切工頻運(yùn)行,因輸出端不能加電壓,固工頻和變頻要有互鎖。
4) 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線的截面不小于4mm,長度不過5m。變頻器的接地應(yīng)和動力設(shè)備的接地點(diǎn)分開,不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端,另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。
變頻器遠(yuǎn)程控制新技術(shù)領(lǐng)域
該系統(tǒng)由一般以下幾部分組成:1.*控制中心;2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng);3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng);4.實(shí)實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng);5.全國性的售后服務(wù)系統(tǒng)(建設(shè)中)
1.*控制中心
這是該系統(tǒng)的核心部分,收集并儲存各數(shù)據(jù)鏈傳回的終端運(yùn)行數(shù)據(jù)信平臺,是系統(tǒng)的“大腦”。充分利用現(xiàn)代科技手段、依靠軟件研發(fā)來實(shí)現(xiàn)各類控制與服務(wù)功能。
2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)
這是系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和控制指令的傳輸通道,也是系統(tǒng)的“神經(jīng)”,終端數(shù)據(jù)信息傳輸模塊是它的“神經(jīng)末梢”。也是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行*的基礎(chǔ)條件。通過現(xiàn)代信息技術(shù)架構(gòu)的公眾通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、傳輸、到*控制中心、控制指令發(fā)送到執(zhí)行端的雙向鏈接,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。
3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng)
變頻器生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、應(yīng)用系統(tǒng)集成商、普通用戶、會員用戶在尋求技術(shù)問題的解答、產(chǎn)品需求、項(xiàng)目需求、維護(hù)等服務(wù)時(shí),可通過網(wǎng)上在線語音、文字和的交流及互動的通訊系統(tǒng)。充分利用現(xiàn)代通訊手段及大眾廣為熟悉的方式來實(shí)現(xiàn)信息互換。
4.實(shí)、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)
系統(tǒng)值守人員通過數(shù)據(jù)鏈建立起來的用戶端與*控制中心的鏈接,為用戶提供每天24小時(shí),每年365天的“全天候”、“全時(shí)段”實(shí)時(shí)在線專業(yè)服務(wù)。使用現(xiàn)代科技手段高效地、準(zhǔn)確地把握前端的變頻器運(yùn)行動態(tài)。
變頻器應(yīng)用場合
1、 空調(diào)負(fù)載類
寫字樓、商場和一些市、廠房都有*空調(diào),在夏季的用電高峰,空調(diào)的用電量很大。在炎熱天氣,北京、上海、深圳空調(diào)的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置,拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)。目前,全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司,其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。
2、 破碎機(jī)類負(fù)載
冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī),該類負(fù)載采用變頻后*。
3、 大型窯爐煅燒爐類負(fù)載
冶金、建材、燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窯(轉(zhuǎn)爐)以前大部分采用直流、整流子電機(jī)、滑差電機(jī)、串級調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低,近年來,不少單位采用變頻控制,效果*。
4、 壓縮機(jī)類負(fù)載
壓縮機(jī)也屬于應(yīng)用廣泛類負(fù)載。低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用,高壓大容量壓縮機(jī)在鋼鐵(如制氧機(jī))、礦山、化肥、乙烯都有較多應(yīng)用。采用變頻調(diào)速,均帶來啟動電流小、節(jié)電、優(yōu)化設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
5、 軋機(jī)類負(fù)載
在冶金行業(yè),過去大型軋機(jī)多用交-交變頻器,近年來采用交-直-交變頻器,軋機(jī)交流化已是一種趨勢,尤其在輕負(fù)載軋機(jī),如寧夏民族鋁制品廠的多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用變頻器,滿足低頻帶載啟動,機(jī)架間同步運(yùn)行,恒張力控制,操作簡單可靠。
6、 卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載
卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速,穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備。它要求啟、制動平穩(wěn),加減速均勻,可靠性高。原多采用串級、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式,效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調(diào)速方式,可以取得理想的效果。
7、 轉(zhuǎn)爐類負(fù)載
轉(zhuǎn)爐類負(fù)載,用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠,運(yùn)行穩(wěn)定。
8、 輥道類負(fù)載
輥道類負(fù)載,多在鋼鐵冶金行業(yè),采用交流電機(jī)變頻控制,可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。
9、 泵類負(fù)載
泵類負(fù)載,量大面廣,包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等,有低壓中小容量泵,也有高壓大容量泵。
許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業(yè)的化工泵、往復(fù)泵、有色金屬等行業(yè)的泥漿泵等采用變頻調(diào)速,均產(chǎn)生非常好的效果。
10、 吊車、翻斗車類負(fù)載
吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn),正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗
11、變頻器使用環(huán)境
3市場規(guī)模
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變頻器規(guī)模
隨著市場的擴(kuò)大和用戶端需求的多樣化,國內(nèi)市場上的變頻器產(chǎn)品功能不斷完善,集成度和系統(tǒng)化程度越來越高,操作更加方便,同時(shí)也出現(xiàn)了某些行業(yè)的變頻器產(chǎn)品。另外,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從工廠的生產(chǎn)加工設(shè)備到*空調(diào)、從重型機(jī)械到輕紡行業(yè)、從0.4KW的小功率到20000KW大功率電機(jī)都已廣泛使用,且取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 [2]
高壓變頻器
變頻器由于應(yīng)用廣泛,高壓變頻器調(diào)速已成為高壓交流電機(jī)的主流調(diào)速方式,由此帶來的實(shí)際節(jié)電效果區(qū)間在20%-60%之間,按照目前平均每kW高壓變頻器約600元的價(jià)格估計(jì),不考慮未來新增高壓電機(jī)變頻調(diào)速的需求,高壓變頻器的潛在市場高達(dá)800億元,其中高性能產(chǎn)品的市場容量在100億元左右。此外,中國電動機(jī)裝機(jī)容量仍在不斷增加。提高效率,挖掘電動機(jī)本身的節(jié)能潛力勢在必行,高壓變頻調(diào)速技術(shù)前景廣闊。
目前國內(nèi)風(fēng)機(jī)水泵用中高壓電機(jī)配置中高壓變頻器的情況較低,估計(jì)不足20%,而工藝提升要求和節(jié)能要求都會在國內(nèi)*存在,這將支撐高壓變頻器市場的*繁榮。隨著環(huán)保問題日益重要和工業(yè)生產(chǎn)要求的不斷提高,對高壓變頻器產(chǎn)品的需求也會不斷加強(qiáng),高壓變頻器市場仍有望保持*高速增長。根據(jù)中國傳動網(wǎng)預(yù)測,對于風(fēng)電、軌道交通、光伏等新興市場,高壓變頻器增長率平均可達(dá)25%,局部增長率可達(dá)30%甚至更高;對于石化、化工等行業(yè),增長率平均為15-25%;對于鋼鐵、建材、電力等行業(yè),增長率則有所放緩。
1、主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化,開關(guān)頻率不斷提高,開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。
2、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面:
變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運(yùn)行的傳動,為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量,網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器,同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網(wǎng)的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。
3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制、消除次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。[1]
4、交流電動機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。
5、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向:運(yùn)動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng),特別是交流電動機(jī)高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來,國外各大公司紛紛推出以DSP(數(shù)字信號處理器)為基礎(chǔ)的內(nèi)核,配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機(jī)控制器,價(jià)格大大降低,體積縮小,結(jié)構(gòu)緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比,處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10~15倍,以確保系統(tǒng)有更*的控制性能。
數(shù)字控制使硬件簡化,柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律,使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)功能,使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調(diào)整功能)。
6、交流同步電動機(jī)已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星,特別是永磁同步電動機(jī),電機(jī)獲得無刷結(jié)構(gòu),功率因數(shù)高,效率也高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似,用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器,如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動機(jī)(BLDC)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制,其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單。
變頻器選型
變頻器 是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
變頻器選型:
變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn):
1) 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
2) 變頻器的負(fù)載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負(fù)載的性能曲線,性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
I.電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
II. 電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù),以大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。
4) 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時(shí),由于高速電機(jī)的電抗小,高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5) 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高溫,高海拔,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設(shè)計(jì):
1) 首先確認(rèn)變頻器的安裝環(huán)境;
I.工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)考慮留有余制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 II. 環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個(gè)問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時(shí),會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。 V. 電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個(gè)系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
2) 變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法;
I.變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容,減少干擾的發(fā)射源。 II. 控制電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。 III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線,其小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線,這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉,應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號線與主回路線分開走線,即使在控制柜中也要如此。 IV. 與變頻器有關(guān)的模擬信號線用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔)或遵從變頻器的用戶手冊。
3) 變頻器控制原理圖 I.主回路:電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備,需要根據(jù)變頻器的容量大小來決定是否需要加電抗器;濾波器是安裝在變頻器的輸出端,減少變頻器輸出的高次諧波,當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能,但缺相保護(hù)卻并不*,斷路器在主回路中起到過載,缺相等保護(hù),選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇。可以用變頻器本身的過載保護(hù)代替熱繼電器。 II. 控制回路:具有工頻變頻的手動切換,以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動切工頻運(yùn)行,因輸出端不能加電壓,固工頻和變頻要有互鎖。
4) 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線的截面不小于4mm,長度不過5m。變頻器的接地應(yīng)和動力設(shè)備的接地點(diǎn)分開,不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端,另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。
變頻器遠(yuǎn)程控制新技術(shù)領(lǐng)域
該系、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng);5.全國性的售后服務(wù)系統(tǒng)(建設(shè)中)
1.*控制中心
這是該系統(tǒng)的核心部分,收集并儲存各數(shù)據(jù)鏈傳回的終端運(yùn)行數(shù)據(jù)信平臺,是系統(tǒng)的“大腦”。充分利用現(xiàn)代科技手段、依靠軟件研發(fā)來實(shí)現(xiàn)各類控制與服務(wù)功能。
2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)
這是系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和控制指令的傳輸通道,也是系統(tǒng)的“神經(jīng)”,終端數(shù)據(jù)信息傳輸模塊是它的“神經(jīng)末梢”。也是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行*的基礎(chǔ)條件。通過現(xiàn)代信息技術(shù)架構(gòu)的公眾通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、傳輸、到*控制中心、控制指令發(fā)送到執(zhí)行端的雙向鏈接,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。
3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng)
變頻器生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、應(yīng)用系統(tǒng)集成商、普通用戶、會員用戶在尋求技術(shù)問題的解答、產(chǎn)品需求、項(xiàng)目需求、維護(hù)等服務(wù)時(shí),可通過網(wǎng)上在線語音、文字的交流及互動的通訊系統(tǒng)。充分利用現(xiàn)代通訊手段及大眾廣為熟悉的方式來實(shí)現(xiàn)信息互換。
4.實(shí)、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)
系統(tǒng)值守人員通過數(shù)據(jù)鏈建立起來的用戶端與*控制中心的鏈接,為用戶提供每天24小時(shí),每年365天的“全天候”、“全時(shí)段”實(shí)時(shí)在線專業(yè)服務(wù)。使用現(xiàn)代科技手段高效地、準(zhǔn)確地把握前端的變頻器運(yùn)行動態(tài)。
變頻器應(yīng)用場合
1、 空調(diào)負(fù)載類
寫字樓、商場和一些市、廠房都有*空調(diào),在夏季的用電高峰,空調(diào)的用電量很大。在炎熱天氣,北京、上海、深圳空調(diào)的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置,拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)。目前,全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司,其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。
2、 破碎機(jī)類負(fù)載
冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī),該類負(fù)載采用變頻后*。
3、 大型窯爐煅燒爐類負(fù)載
冶金、建材、燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窯(轉(zhuǎn)爐)以前大部分采用直流、整流子電機(jī)、滑差電機(jī)、串級調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低,近年來,不少單位采用變頻控制,效果*。
4、 壓縮機(jī)類負(fù)載
Balluff BDG 9112-3-05-1000-54
ABB E2S 08 PR122-LSI 1SDA058310R0001
Schmersal MBGAC554 101213389
Parker 026-71879-0
ABB S203-C6NAH01 2CDO253103R0064
Phoenix CCV 2,5/ 6-GFL-5,08P26THRR56
ABB E4S 25 PR122/DC 1SDA064648R0001
Hengstler 0523364 RI58-O/2500EK.46IT
IFM E40137 T-PIECE R3/4-M26X1.5-R3/4
SICK 1037888 DFS60B-THEA00400
Phoenix QTC 2,5-QUATTRO
Phoenix SAC-3P-M 8MS/ 4,0-PUR/4P-M 8FR
HYDAC RF BN/HC 330 D G 20 D 1.0/-V-L24
Balluff BES 516-207-S5-E
ABB S204-C1 2CDS254001R0014
Phoenix SD-F/SC/GY
P+F 256163 OBR1000-R2-E0-0,4M-V3
Phoenix HC-B 16-KMQ-N-O1STM25
SICK 1071021 HTB18-P4A2AAD04
DOLD IK9171.11 3/N AC400/230V ,55-1,05UN 0048643
Hengstler 0521643 RI36-O/400AR.31RB
HYDAC Leitungsdose kpl ZW4 grau 2pol Glr
Rockwell 440T-MDSLE11CBDB
Schmersal PROLOOP2 103009788
IFM PN5204 PN-010-RBN14-HFPKG/US/V
HBM 1-OPTIMET-PKF-4
HYDAC 0110 R 020 V
Parker RK-TDA016EW09B2N
Hengstler 62-PMDF-1000-TB ROTOPULSER BIDIRECTIONAL HEAVY DUTY
BLOCK VB 2,8/1/8
P+F 71796 Z 764 Zenerb
SICK 1035695 DKS40-A5P00360
Leuze BPS 300i SM 100 D H 50125668
Rockwell 440T-MSRUE20RA
Phoenix HC-EVO-B16-CHWS-PLRBK
ABB S802S-UCB20 2CCS862001R1205
Phoenix QSS 22
PILZ PSS1 DO S 302111
Balluff BTL5-E10-M0240-H-SA262-KA15
DOLD BA7962.81 AC50/60HZ 42V 0,5-10M 0044560
MD AK1/A0-1H
Rockwell 440T-MDBLE14MCNC
Balluff BML S1G0-S70D-M5EZ-90-S284
CROUZET 84873222 überwachungsrelais M3US 3x208/ 480 VAC
HYDAC RF W 160 D E 25 E 1.0
Parker 022100200002
Phoenix MDSTB 2,5/11-G
Parker D91FHA31H2NB00
Phoenix MC 0,5/ 4-G-2,5 THT
HYDAC Messumformer WS-UMR-420A-50% *
ABB E1.2B 12 D LI 3P 1SDA072171R0001
Parker PV032R9K1T1NMMCK0274
Schmersal TQ 900-13 101184481
ABB RM-421A-230VAC/DC 1SNA020813R1200
P+F 240646 KCD2-SON-EX2.SP
HYDAC HDA 4445-B-060-000
Phoenix MSTB 2,5/14-G-LA
MD LS2ER/40-150M
Leuze BCL 301i SL 102 D 50116306
Phoenix USB 2-RTK/S
Hengstler 0521498 RI36-O/2048AS.31TF-A5-D
Phoenix SAC-4P- 5,0-PVC/M12FS-2L
SICK 6030573 WT2F-P180
Parker D1VW004CVJW4D
Parker 023-07667-0
Phoenix PML-GHS101 (25X25)
Parker C050BN18V
ABB SU203M-Z0,5 2CDS273337R0158
HYDAC RFM BN/HC 661 BMM 5 A 1.0/-KB-G
Phoenix SP 2,5/ 2
SICK 6041614 PBS-CB010SG2SS0BMA0Z
Phoenix MKDS 3/ 4 BEIGE BD:1,2,3,4
ABB T7S111080E15444002 1SDA061995R0001
Phoenix HC-BB 18-ESTC
Parker 7029111004
P+F 199290-0011 WCS3B-LS221D
Phoenix MCDV 1,5/ 8-GF-3,81
IFM DI6001 DGA4012-WPKG/US
Hengstler 0539245 RX70TI/35EK.72IE-F0
SICK 1031659 ARS60-G4A01000
TURCK DW30000-135-9A-R3M12
di-soric SLI4-905-M
Hengstler 0534471 RI76TD/100ED.4A16KF-C
SICK 1036282 DFS60E-BGAK01024
wenglor FFAP025
Hengstler 0886286 EINST.ZAE 24AC 5ST RT FRP
Balluff SK1-FSA-50/10-PBO-CPTFE
ABB E2H-A 16 PR123-LSI 1SDA061167R0001
Rockwell 440T-MTALE11X057
Parker 026-75513-0
Balluff BNN 520-R545- 60,0/300,0
Phoenix FKCVW 2,5/ 3-STF-5,08
ABB SATZ ANS. 8 T5 4 1SDA055023R0001
Parker 024-72750-000
Parker 024-44545-000
di-soric LA-D 48-25-1175-1360 I-H
HYDAC DF BN/HC 280 Q E 10 D 1.0/-L220-B6
CONTRINEX DW-DS-616-M12
ABB S202UP-K8 2CDS272317R0407
TURCK PDIC26UMBR
Parker 3911832893
VEM K11R 280 S4
HYDAC HRS 3 S/A 38 PP ST M BL/ZNC
HYDAC HRRL 2L A 3X18 PP 85/2 ST M6 BL
TURCK IVURGPG06
ABB XR2/3 MUL.-ST. P12 1SEP619637R0001
Parker D1FPE50MA9VB00X943
Phoenix SACC-CIP-M12FS-12P SMD T
SICK 1077883 DKV60-A2P00020
Parker 024-44878-004
IFM IG5916 IGB3008-BPKG/US-104-DPS
SICK 1070865 RZT7-03ZUS-KW0
ABB 432RPM9W 2CMA168239R1000
IFM RC6014 RC-0500-I24/L2
Phoenix MSTB 2,5/ 7-G
CONTRINEX LTS-4040-104
di-soric KDC 18 K 15S PSLK
Hengstler 0556267 RI58-O/250AK.41TB
Phoenix REL-OR-120AC/3X21
SICK 6041658 UP56-211118
BLOCK FLD 6/18
HYDAC 0240 D 050 W/-V
HYDAC LF BH/HC 240 I E 10 D 1.0/-V-LED
Phoenix SACB-4/ 8-L-C SCO P
Balluff BNS 813-D03-D12-62-20-01
DOLD EC9901.81 AC50/60HZ 110V 0,05-1S 0035945
Phoenix PTSA 1,5/ 2-3,5-Z HT BK
Balluff BIS F-200-RP
P+F 270769 PGV-CC25-041-050-SET
Phoenix VS-M12FSBP-PPC/PL-93E-LI/2,0
Hengstler 0635332 IMP.ZAE 5DC 6ST RO VERGOSSEN
Leuze BCL 500i SN 102 H 50105457
SICK 1055189 MLG5-0100N822
Phoenix PLC-RSC- 24UC/ 1/S/H
SICK 5308051 LL3-TB01-10
Rockwell 440T-MDBLE15EFFF
SICK 7902134 IH34-30NUS-KU0
HYDAC DF BH/HC 110 T C 10 B 1.0/-V
DOLD EC9621.82 AC50/60HZ230V 0,01-99,99S 0006501
Hengstler 0566444 AC58/1212EK.47SGD
ABB DDA202BAPR-25/0,3 2CSB202592R3250
ABB XR-M3-185-3P 1SEP102243R3300
HYDAC DFP BH/HC 660 Q D 10 LE 1.0/-V
Parker 026-99125-0
Hengstler 0553149 RI58-O/1024AK.42TB-V0
Leuze MLC510R20-300H/A 68017203
SENSOPART 18/30 RZ 1/1000-Si LS=14 979-06165
Phoenix LIT 2-12
ABB UMBAUSATZ ANS. T7 1SDA063108R0001
HYDAC MDF BN/HC 160 O E 10 D 1.0/-L24
Phoenix PC 6/ 3-STF-10,16
HYDAC DF BN/HC 160 Q E 20 A 1.0/-B6
HYDAC NF BN/HC 2610 D P 3 BM 3.1/-A5-B6
DOLD MK9053/013 AC2-20MA AC230V 1S 0034116
TURCK NI20-CP40-VP4X2/S97
Xecro TS22C-4POGR-3P12
Xecro PH22D-4POGR-S200
Xecro TS22C-5PCGR-TB5
Phoenix GFKIC 2,5/ 2-ST-7,62
HYDAC PDB10PZ-09-C-N-140V140-0 WITHOUT COIL
TURCK DX80DR2M-H-13680
SICK 6041284 LFV310-XXGAVXPTX
VEM K22R 355 M4
ABB E4.2N 40 G H-T LS 1SDA071200R0001
ABB S453M-K6 2CCS473001R0377
ABB E6.2H/F 50 D LSIG 1SDA071983R0001
TURCK SDNB-0800D-0007S
Balluff BTL7-E100-M0500-B-KA02
DOLD MI 957 DC24V 0,05-1S 0005631
SICK 1206964 C4MT-09014ABB03FB0
Hengstler 0554001 RI58-O/4445EK.42KD
SICK 1041977 CLV630-6120
HBM 1-LY15-10/120
Parker 550577
TURCK SLSK30-1800Q88-2RE15
Balluff BTL7-E501-M5080-P-S32
Parker 026-99365-G
VEM IE3-W41R 315 MX6
MD FX4/0P-0F
SICK 6036839 WFL50-95B416
Rockwell 440T-MSSUE200R
Balluff BNS 813-D06-L12-100-20-02
VEM KV1R 315 MY8
SICK 5320027 P45A
TURCK PVA225P6RQ W/6IN
IFM IG6146 IG-4010-CPKG/3,5M/TPE/US
HYDAC HREL 6 B 32 PP ST M BL
Rockwell 440T-MSSUE22DX
Hengstler 0533553 RI76TD/2048ED.4A25KF-C
Hengstler 0553582 RI58-T/360EK.42KF
Balluff BNS 819-X776-99-D-10-S4
SICK 6034574 DSL-8U04G02M025KM1
Rockwell 440T-MKEXE11BA0E0E
Balluff BES 516-324-SA51-E4-C-PU-00,5
Phoenix FKCVR 2,5/ 6-ST
ABB DS201MA-C10/0,1AP- 2CSR275440R2104
HYDAC RFLD BN/HC 851 DAL 10 D 1.0/-LED
HYDAC HRS 1 I1TM 16 PP ST M BL
SICK 1025245 DME5000-312
HYDAC HRZ 4 D 28-28 PP ST M ZN
IFM SD2000 SDR21DGXFPKG/US-100
di-soric OH 31 K 200 N3-K-T3
Parker PVP4836K9R2M
BLOCK CUL 200/0,22
Phoenix UHV150-AH
無錫德為源自動化科技有限公司美國KB Electronics(KB電子)交流驅(qū)動器、直流調(diào)速器、直流驅(qū)動器,品質(zhì)100%保證,繞過國內(nèi)中間渠道直接從原產(chǎn)國進(jìn)口,價(jià)格優(yōu)勢明顯,貨期快捷美國美國KB Electronics(KB電子)交流驅(qū)動器、直流調(diào)速器產(chǎn)品相關(guān)庫存、價(jià)格信息,我們將快速為您報(bào)價(jià)和服務(wù)。
我們大量供應(yīng)原裝美國KB Electronics(KB電子)其它型號的產(chǎn)品: KBIC-120、KBIC-125、KBIC-240、KBIC-225、KBIC-240D、KBIC-240DS、KBMM-125、KBMM-225、KBMM-225D、KBCC-125、KBCC-225、KBCC-125R、KBCC-240D、KBPB-125、KBPB-125、KBPB-225、KBMG-21D、KBMG-212D、KBRG-212D、KBRG-240D、KBRG-225D、KBWD-13、KBWS-25D、KBWT-26美國KB ELECTRONICS直流調(diào)速器KBRG系列KBRG-212D
KBRG系列:KBRG-212D,KBRG-225D,KBRG-240D,KBRG-255再生式驅(qū)動器全波型,四象限半導(dǎo)體控制整流器用于永磁一開勵電動機(jī)的變速和扭距控制。
美國KB ELECTRONICS直流調(diào)速器
40年來,KB一直致力于中小功率的低成本電機(jī)調(diào)速控制產(chǎn)品的領(lǐng)域,尤其是半導(dǎo)體控制整流器,各種小功率直流調(diào)速器和交流變頻調(diào)速器,同時(shí)生產(chǎn)多種OEM產(chǎn)品。公司的Penta-Power品牌的各類開放式控制器已經(jīng)在范圍得到認(rèn)可。KB的宗旨“與KB,您可以獲得更多的價(jià)值”。
美國KB ELECTRONICS的直流馬達(dá)驅(qū)動器到目前為止仍然是對小體積、低成本有高要求的客戶的可以選擇]。應(yīng)用于對5馬力以下的各類直流電動機(jī)的調(diào)速和驅(qū)動。
KB提供給客戶UL、CE認(rèn)證。KB許多的產(chǎn)品都擁有能夠?qū)﹄姍C(jī)起保護(hù)作用的:比如KBMM的電流極限電路以及其他的電流反饋閉環(huán)、過載保護(hù)等等。
美國KB ELECTRONICS產(chǎn)品主要特點(diǎn):
1.電流限定電路,電流優(yōu)先反饋和同步電流極限(電子過載保護(hù))可以延長馬達(dá)使用壽命。
2.插入式水泥電阻和電流選擇,快速跳線的設(shè)定能縮小體積,降低成本。
3. KB使用了高等級的金屬陶瓷整流管trimpots和溫度穩(wěn)定元件。
4.使用PENTA-POWER控制器將延長有刷電機(jī)的壽命。
5.短路保護(hù)可以防止控制失敗增加產(chǎn)品可靠性。
6.引入嚴(yán)格對SCR、二極管、半導(dǎo)體和電容的質(zhì)量監(jiān)控,減少元器件故障的可能性。
主要產(chǎn)品及型號:
KBIC系列:KBIC120,KBIC125,KB225,KBIC240,KBIC240D,KBIC-240DS用于分激式永磁及直流/交流電動機(jī)。控制器包含5K遠(yuǎn)距離電位器,裝嵌配件和操作說明書。
KBIC系列:
可用于控制永磁式、分激式和AC/DC馬達(dá)在1/100-3范圍之內(nèi),若插上適當(dāng)?shù)牟迦腚娮杵鳎旭R達(dá)就可在廣范圍的馬力內(nèi)使用,速度范圍是50:1具有負(fù)載調(diào)整1%。
特點(diǎn):包括自動、停止、電壓跟隨、突波吸收器暫態(tài)保護(hù)、SK速度控制器和調(diào)整小、大、加速、電阻電位和電流限制的調(diào)整器,選擇配件包括輔助散熱片、AC線/轉(zhuǎn)子保險(xiǎn)絲和遮斷端子。
KBLC系列:變速DC馬達(dá)控制器適用于分激和永磁馬達(dá)。KBLCTM的一個(gè)*特性是具有插入式功率電阻器,外利用輔助散熱片(選擇配件)可增大每個(gè)機(jī)體的額定輸出功率。對應(yīng)不同的電壓和電流范圍,美國KB ELECTRONICS可提供不同的機(jī)型。所有機(jī)型均備有安裝和操作說明書。
KBMG系列:KBMG-21D,KBMG-212D。小型再生式驅(qū)動器全波型,四象限半導(dǎo)體控制整流器用于永磁一開勵電動機(jī)的變速和扭距控制。可使控制器保持負(fù)載狀態(tài)下也能恒速運(yùn)轉(zhuǎn);提供快速回轉(zhuǎn)和可控的轉(zhuǎn)。隨機(jī)供有一個(gè)5K的遠(yuǎn)距離電位計(jì)和完整的使用說明書.
KBMG為一種小型全波型再生驅(qū)動器,能夠以雙向方式控制直流永磁或開勵電動機(jī)。其四象限運(yùn)行以速度的兩個(gè)方向提供正反轉(zhuǎn)扭矩。這樣能夠使控制器保持負(fù)載狀況下的恒運(yùn)轉(zhuǎn)速并提供快速回轉(zhuǎn)和可控的制動。由于其的可控制性和響應(yīng)時(shí)間,KBMG可在許多應(yīng)用中替代伺服電機(jī)。對于電樞反饋,控制器在出廠已經(jīng)設(shè)定,可在50:1的電機(jī)基準(zhǔn)速度內(nèi)提供達(dá)到1%負(fù)載調(diào)節(jié)。還提供有測速發(fā)電機(jī)反饋,在需要時(shí)可進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的負(fù)載調(diào)節(jié)。簡單的跳線設(shè)定可將KBMG轉(zhuǎn)換成一個(gè)扭矩控制器。在這種方式下,電動機(jī)的扭矩而不是電動機(jī)的速度得到控制。這種驅(qū)動器的一個(gè)重要特點(diǎn)是在工廠內(nèi)已進(jìn)行了校準(zhǔn)的內(nèi)置式可調(diào)電動機(jī)電流跳線器。它消除了在大多數(shù)使用中對于價(jià)補(bǔ)償和電流限定進(jìn)行重新校準(zhǔn)的需要。此控制器包含有一個(gè)啟用[ENABLE]功能。可以用電子方式通過一個(gè)觸點(diǎn)的閉合使電動機(jī)起動或停止。通過選擇一個(gè)跳線,可以控制電動機(jī)快速更生至停止或慣性滑動至停止。KB的少有的自動抑制電路即使在交流電快速交變的情況下也提供安全平穩(wěn)的起動。速保護(hù)電路在極其負(fù)載的狀況下防止電橋的失效。使用高速電流限定電路及電動機(jī)過載電壓(MOV)瞬間保護(hù)進(jìn)一步加強(qiáng)KBMG的可靠性。對于電源接通和電動機(jī)過載提供了診斷用的發(fā)光二極管。堅(jiān)實(shí)的擠壓鋁制散熱片增強(qiáng)傳熱的效果,在保持半導(dǎo)體控制整流器(SCR)更涼爽的運(yùn)行條件下同時(shí)提供更高的控制器功率。使用快接式端子將電源接至KBMG,信號輸入連接是通過可拆除的柵欄式端子盒來完成的。隨機(jī)供有一個(gè)5K的遠(yuǎn)距離電位計(jì)和完整的使用說明書。
KBMM系列:KBMM-125,KBMM-225,KBMM-225D。直流電動機(jī)可變調(diào)速控制器用于分激式及永磁電動機(jī),短路驗(yàn)證-5年保用,負(fù)荷電路。控制器包含5K遠(yuǎn)距離電位器和完整操作說明書。
KBMM系列:
可用于全波DC馬達(dá)控制器具有優(yōu)良的可靠性和性能。其擁有電流限制特性,可防止SCR電橋短路及永磁式馬達(dá)失磁,24ASCR的線和電樞保險(xiǎn)絲可增加其可靠性,在用于廣范圍的馬力時(shí),KB的*插入式馬力電阻器可除去再校準(zhǔn)的需要。
標(biāo)準(zhǔn)特性:調(diào)整小、大、電阻電位、電流限制和線性加速及減速、電樞或轉(zhuǎn)速回投、自動停止、突波吸收器暫能保護(hù)、SK速度控制器和防止噪音電路。選擇配件包括輔助散熱片、遮斷端子。
KBRG系列:KBRG-212D,KBRG-225D,KBRG-240D,KBRG-255再生式驅(qū)動器全波型,四象限半導(dǎo)體控制整流器用于永磁一開勵電動機(jī)的變速和扭距控制。
中小功率變頻器系列產(chǎn)品:
KBVF系列:KBVF-13,KBVF-14,KBVF-23,KBVF-23D,KBVF-23D W/SIVFR,KBVF-24,KBVF-24D可變速/帶有IT電子過載保護(hù)的軟起動交流電動機(jī)控制器用于功率在1馬力內(nèi)的三相感應(yīng)電動機(jī),驅(qū)動器裝了通用的U型框的托架內(nèi),附有符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的安裝圖。
SIVF系列信號隔離板:KBVF-23D W/SIVFR,KBVF-24D W/SIVFR,KBVF-26D W/SIVFR托架式安裝可變速/帶有IT電子過載保護(hù)的軟起動交流電動機(jī)控制器用于功率在1馬力內(nèi)的三相感應(yīng)電動機(jī)。可調(diào)失RMS電流限定和IT電動機(jī)過載保護(hù)。內(nèi)置DV/DT濾波器。
美國KB ELECTRONICS變頻器、美國KB ELECTRONICS變頻器、美國KB ELECTRONICS直流調(diào)速器、美國KB ELECTRONICS交流驅(qū)動器等產(chǎn)品。。驅(qū)動器
KBIC-120
直流調(diào)速器
KBVF-21D*
直流調(diào)速器
KBIC-125
直流控制器
KBVF-22D*
直流驅(qū)動器
KBIC-240
變頻器
KBVF-23D*
驅(qū)動器
KBIC-240DS
直流驅(qū)動器
KBVF-24D*
交流驅(qū)動器
KBIC-240D
數(shù)字驅(qū)動器
KBVF-26D*
直流控制器
KBIC-225
混合驅(qū)動器
KBVF-23P
直流調(diào)速器
KBMM-125
直流調(diào)速器
KBVF-24P
直流驅(qū)動器
KBMM-225
壓縮機(jī)也屬于應(yīng)用廣泛類負(fù)載。低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用,高壓大容量壓縮機(jī)在鋼鐵(如制氧機(jī))、礦山、化肥、乙烯都有較多應(yīng)用。采用變頻調(diào)速,均帶來啟動電流小、節(jié)電、優(yōu)化設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
5、 軋機(jī)類負(fù)載
在冶金行業(yè),過去大型軋機(jī)多用交-交變頻器,近年來采用交-直-交變頻器,軋機(jī)交流化已是一種趨勢,尤其在輕負(fù)載軋機(jī),如寧夏民族鋁制品廠的多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用變頻器,滿足低頻帶載啟動,機(jī)架間同步運(yùn)行,恒張力控制,操作簡單可靠。
6、 卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載
卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速,穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備。它要求啟、制動平穩(wěn),加減速均勻,可靠性高。原多采用串級、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式,效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調(diào)速方式,可以取得理想的效果。
7、 轉(zhuǎn)爐類負(fù)載
轉(zhuǎn)爐類負(fù)載,用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠,運(yùn)行穩(wěn)定。
8、 輥道類負(fù)載
輥道類負(fù)載,多在鋼鐵冶金行業(yè),采用交流電機(jī)變頻控制,可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。
9、 泵類負(fù)載
泵類負(fù)載,量大面廣,包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等,有低壓中小容量泵,也有高壓大容量泵。
許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業(yè)的化工泵、往復(fù)泵、有色金屬等行業(yè)的泥漿泵等采用變頻調(diào)速,均產(chǎn)生非常好的效果。
10、 吊車、翻斗車類負(fù)載
吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn),正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗
11、變頻器使用環(huán)境
3市場規(guī)模
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變頻器規(guī)模
隨著市場的擴(kuò)大和用戶端需求的多樣化,國內(nèi)市場上的變頻器產(chǎn)品功能不斷完善,集成度和系統(tǒng)化程度越來越高,操作更加方便,同時(shí)也出現(xiàn)了某些行業(yè)的變頻器產(chǎn)品。另外,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從工廠的生產(chǎn)加工設(shè)備到*空調(diào)、從重型機(jī)械到輕紡行業(yè)、從0.4KW的小功率到20000KW大功率電機(jī)都已廣泛使用,且取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 [2]
高壓變頻器
變頻器由于應(yīng)用廣泛,高壓變頻器調(diào)速已成為高壓交流電機(jī)的主流調(diào)速方式,由此帶來的實(shí)際節(jié)電效果區(qū)間在20%-60%之間,按照目前平均每kW高壓變頻器約600元的價(jià)格估計(jì),不考慮未來新增高壓電機(jī)變頻調(diào)速的需求,高壓變頻器的潛在市場高達(dá)800億元,其中高性能產(chǎn)品的市場容量在100億元左右。此外,中國電動機(jī)裝機(jī)容量仍在不斷增加。提高效率,挖掘電動機(jī)本身的節(jié)能潛力勢在必行,高壓變頻調(diào)速技術(shù)前景廣闊。
目前國內(nèi)風(fēng)機(jī)水泵用中高壓電機(jī)配置中高壓變頻器的情況較低,估計(jì)不足20%,而工藝提升要求和節(jié)能要求都會在國內(nèi)*存在,這將支撐高壓變頻器市場的*繁榮。隨著環(huán)保問題日益重要和工業(yè)生產(chǎn)要求的不斷提高,對高壓變頻器產(chǎn)品的需求也會不斷加強(qiáng),高壓變頻器市場仍有望保持*高速增長。根據(jù)中國傳動網(wǎng)預(yù)測,對于風(fēng)電、軌道交通、光伏等新興市場,高壓變頻器增長率平均可達(dá)25%,局部增長率可達(dá)30%甚至更高;對于石化、化工等行業(yè),增長率平均為15-25%;對于鋼鐵、建材、電力等行業(yè),增長率則有所放緩。
1、主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化,開關(guān)頻率不斷提高,開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。
2、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面:
變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運(yùn)行的傳動,為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量,網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器,同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網(wǎng)的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。
3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制、消除次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。[1]
4、交流電動機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。
5、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向:運(yùn)動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng),特別是交流電動機(jī)高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來,國外各大公司紛紛推出以DSP(數(shù)字信號處理器)為基礎(chǔ)的內(nèi)核,配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機(jī)控制器,價(jià)格大大降低,體積縮小,結(jié)構(gòu)緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比,處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10~15倍,以確保系統(tǒng)有更*的控制性能。
數(shù)字控制使硬件簡化,柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律,使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)和功能,使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調(diào)整功能)。
6、交流同步電動機(jī)已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星,特別是永磁同步電動機(jī),電機(jī)獲得無刷結(jié)構(gòu),功率因數(shù)高,效率也高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似,用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器,如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動機(jī)(BLDC)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制,其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單。
變頻器選型
變頻器 是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
變頻器選型:
變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn):
1) 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
2) 變頻器的負(fù)載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負(fù)載的性能曲線,性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
I.電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
II. 電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù),以大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。
4) 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時(shí),由于高速電機(jī)的電抗小,高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5) 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高溫,高海拔,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設(shè)計(jì):
1) 首先確認(rèn)變頻器的安裝環(huán)境;
I.工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)考慮留有余地,控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 II. 環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個(gè)問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時(shí),會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。 V. 電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個(gè)系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
2) 變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法;
I.變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容,減少干擾的發(fā)射源。 II. 控制電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。 III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線,其小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線,這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉,應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號線與主回路線分開走線,即使在控制柜中也要如此。 IV. 與變頻器有關(guān)的模擬信號線選用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔)或遵從變頻器的用戶手冊。
3) 變頻器控制原理圖 I.主回路:電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備,需要根據(jù)變頻器的容量大小來決定是否需要加電抗器;濾波器是安裝在變頻器的輸出端,減少變頻器輸出的高次諧波,當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能,但缺相保護(hù)卻并不*,斷路器在主回路中起到過載,缺相等保護(hù),選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇。可以用變頻器本身的過載保護(hù)代替熱繼電器。 II. 控制回路:具有工頻變頻的手動切換,以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動切工頻運(yùn)行,因輸出端不能加電壓,固工頻和變頻要有互鎖。
4) 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線的截面不小于4mm,長度不過5m。變頻器的接地應(yīng)和動力設(shè)備的接地點(diǎn)分開,不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端,另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。
變頻器遠(yuǎn)程控制新技術(shù)領(lǐng)域
該系統(tǒng)由一般以下幾部分組成:1.*控制中心;2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng);3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng);4.實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng);5.全國性的售后服務(wù)系統(tǒng)(建設(shè)中)
1.*控制中心
這是該系統(tǒng)的核心部分,收集并儲存各數(shù)據(jù)鏈傳回的終端運(yùn)行數(shù)據(jù)信息,并由值班人員實(shí)時(shí)監(jiān)控各終端的運(yùn)行狀態(tài);這發(fā)出控制指令的起點(diǎn),也是整個(gè)系統(tǒng)的核心,全部的技臺,是系統(tǒng)的“大腦”。充分利用現(xiàn)代科技手段、依靠軟件研發(fā)來實(shí)現(xiàn)各類控制與服務(wù)功能。
2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)
這是系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和控制指令的傳輸通道,也是系統(tǒng)的“神經(jīng)”,終端數(shù)據(jù)信息傳輸模塊是它的“神經(jīng)末梢”。也是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行*的基礎(chǔ)條件。通過現(xiàn)代信息技術(shù)架構(gòu)的公眾通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、傳輸、到*控制中心、控制指令發(fā)送到執(zhí)行端的雙向鏈接,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。
3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng)
變頻器生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、應(yīng)用系統(tǒng)集成商、普通用戶、會員用戶在尋求技術(shù)問題的解答、產(chǎn)品需求、項(xiàng)目需求、維護(hù)等服務(wù)時(shí),可通過網(wǎng)上在線語音、文字和
4.實(shí)實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)
系統(tǒng)值守人員通過數(shù)據(jù)鏈建立起來的用戶端與*控制中心的鏈接,為用戶提供每天24小時(shí),每年365天的“全天候”、“全時(shí)段”實(shí)時(shí)在線專業(yè)服務(wù)。使用現(xiàn)代科技手段高效地、準(zhǔn)確地把握前端的變頻器運(yùn)行動態(tài)。
變頻器應(yīng)用場合
1、 空調(diào)負(fù)載類
寫字樓、商場和一些市、廠房都有*空調(diào),在夏季的用電高峰,空調(diào)的用電量很大。在炎熱天氣,北京、上海、深圳空調(diào)的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置,拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)。目前,全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司,其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。
2、 破碎機(jī)類負(fù)載
冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī),該類負(fù)載采用變頻后*。
3、 大型窯爐煅燒爐類負(fù)載
冶金、建材、燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窯(轉(zhuǎn)爐)以前大部分采用直流、整流子電機(jī)、滑差電機(jī)、串級調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低,近年來,不少單位采用變頻控制,效果*。
4、 壓縮機(jī)類負(fù)載
壓縮機(jī)也屬于應(yīng)用廣泛類負(fù)載。低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用,高壓大容量壓縮機(jī)在鋼鐵(如制氧機(jī))、礦山、化肥、乙烯都有較多應(yīng)用。采用變頻調(diào)速,均帶來啟動電流小、節(jié)電、優(yōu)化設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
5、 軋機(jī)類負(fù)載
在冶金行業(yè),過去大型軋機(jī)多用交-交變頻器,近年來采用交-直-交變頻器,軋機(jī)交流化已是一種趨勢,尤其在輕負(fù)載軋機(jī),如寧夏民族鋁制品廠的多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用變頻器,滿足低頻帶載啟動,機(jī)架間同步運(yùn)行,恒張力控制,操作簡單可靠。
6、 卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載
卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速,穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備。它要求啟、制動平穩(wěn),加減速均勻,可靠性高。原多采用串級、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式,效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調(diào)速方式,可以取得理想的效果。
7、 轉(zhuǎn)爐類負(fù)載
轉(zhuǎn)爐類負(fù)載,用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠,運(yùn)行穩(wěn)定。
8、 輥道類負(fù)載
輥道類負(fù)載,多在鋼鐵冶金行業(yè),采用交流電機(jī)變頻控制,可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。
9、 泵類負(fù)載
泵類負(fù)載,量大面廣,包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等,有低壓中小容量泵,也有高壓大容量泵。
許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業(yè)的化工泵、往復(fù)泵、有色金屬等行業(yè)的泥漿泵等采用變頻調(diào)速,均產(chǎn)生非常好的效果。
10、 吊車、翻斗車類負(fù)載
吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn),正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗
11、變頻器使用環(huán)境
3市場規(guī)模
編輯
變頻器規(guī)模
隨著市場的擴(kuò)大和用戶端需求的多樣化,國內(nèi)市場上的變頻器產(chǎn)品功能不斷完善,集成度和系統(tǒng)化程度越來越高,操作更加方便,同時(shí)也出現(xiàn)了某些行業(yè)的變頻器產(chǎn)品。另外,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從工廠的生產(chǎn)加工設(shè)備到*空調(diào)、從重型機(jī)械到輕紡行業(yè)、從0.4KW的小功率到20000KW大功率電機(jī)都已廣泛使用,且取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 [2]
高壓變頻器
變頻器由于應(yīng)用廣泛,高壓變頻器調(diào)速已成為高壓交流電機(jī)的主流調(diào)速方式,由此帶來的實(shí)際節(jié)電效果區(qū)間在20%-60%之間,按照目前平均每kW高壓變頻器約600元的價(jià)格估計(jì),不考慮未來新增高壓電機(jī)變頻調(diào)速的需求,高壓變頻器的潛在市場高達(dá)800億元,其中高性能產(chǎn)品的市場容量在100億元左右。此外,中國電動機(jī)裝機(jī)容量仍在不斷增加。提高效率,挖掘電動機(jī)本身的節(jié)能潛力勢在必行,高壓變頻調(diào)速技術(shù)前景廣闊。
目前國內(nèi)風(fēng)機(jī)水泵用中高壓電機(jī)配置中高壓變頻器的情況較低,估計(jì)不足20%,而工藝提升要求和節(jié)能要求都會在國內(nèi)*存在,這將支撐高壓變頻器市場的*繁榮。隨著環(huán)保問題日益重要和工業(yè)生產(chǎn)要求的不斷提高,對高壓變頻器產(chǎn)品的需求也會不斷加強(qiáng),高壓變頻器市場仍有望保持*高速增長。根據(jù)中國傳動網(wǎng)預(yù)測,對于風(fēng)電、軌道交通、光伏等新興市場,高壓變頻器增長率平均可達(dá)25%,局部增長率可達(dá)30%甚至更高;對于石化、化工等行業(yè),增長率平均為15-25%;對于鋼鐵、建材、電力等行業(yè),增長率則有所放緩。
1、主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化,開關(guān)頻率不斷提高,開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。
2、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面:
變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運(yùn)行的傳動,為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量,網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器,同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網(wǎng)的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。
3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制、消除次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。[1]
4、交流電動機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。
5、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向:運(yùn)動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng),特別是交流電動機(jī)高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來,國外各大公司紛紛推出以DSP(數(shù)字信號處理器)為基礎(chǔ)的內(nèi)核,配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機(jī)控制器,價(jià)格大大降低,體積縮小,結(jié)構(gòu)緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比,處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10~15倍,以確保系統(tǒng)有更*的控制性能。
數(shù)字控制使硬件簡化,柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律,使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)和功能,使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調(diào)整功能)。
6、交流同步電動機(jī)已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星,特別是永磁同步電動機(jī),電機(jī)獲得無刷結(jié)構(gòu),功率因數(shù)高,效率也高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似,用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器,如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動機(jī)(BLDC)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制,其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單。
變頻器選型
變頻器 是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
變頻器選型:
變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn):
1) 采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
2) 變頻器的負(fù)載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負(fù)載的性能曲線,性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題;
I.電壓匹配;變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。
II. 電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù),以大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉(zhuǎn)矩匹配;這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。
4) 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時(shí),由于高速電機(jī)的電抗小,高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5) 變頻器如果要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合,如高溫,高海拔,此時(shí)會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設(shè)計(jì):
1) 首先確認(rèn)變頻器的安裝環(huán)境;
I.工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產(chǎn)品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時(shí)應(yīng)考慮留有余地,制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部,并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求,不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 II. 環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí),變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí),必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個(gè)問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時(shí),會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題。這時(shí)除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外,還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。 V. 電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波,這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此,柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng),應(yīng)該選用金屬外殼,屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地,除此之外,各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜,且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾,往往會使整個(gè)系統(tǒng)無法工作,導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。
2) 變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法;
I.變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容,減少干擾的發(fā)射源。 II. 控制電纜選用屏蔽電纜,動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。 III.電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線,其小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線,這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉,應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號線與主回路線分開走線,即使在控制柜中也要如此。 IV. 與變頻器有關(guān)的模擬信號線選用屏蔽雙絞線,動力電纜選用屏蔽的三芯電纜(其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔)或遵從變頻器的用戶手冊。
3) 變頻器控制原理圖 I.主回路:電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備,需要根據(jù)變頻器的容量大小來決定是否需要加電抗器;濾波器是安裝在變頻器的輸出端,減少變頻器輸出的高次諧波,當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能,但缺相保護(hù)卻并不*,斷路器在主回路中起到過載,缺相等保護(hù),選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇。可以用變頻器本身的過載保護(hù)代替熱繼電器。 II. 控制回路:具有工頻變頻的手動切換,以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動切工頻運(yùn)行,因輸出端不能加電壓,固工頻和變頻要有互鎖。
4) 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好,接地導(dǎo)線的截面不小于4mm,長度不過5m。變頻器的接地應(yīng)和動力設(shè)備的接地點(diǎn)分開,不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端,另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。
變頻器遠(yuǎn)程控制新技術(shù)領(lǐng)域
該系統(tǒng)由一般以下幾部分組成:1.*控制中心;2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng);3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng);4.實(shí)時(shí)、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng);5.全國性的售后服務(wù)系統(tǒng)(建設(shè)中)
1.*控制中心
這是該系統(tǒng)的核心部分,收集并儲存各數(shù)據(jù)鏈傳回的終端運(yùn)行數(shù)據(jù)信息,并由值班人員實(shí)時(shí)監(jiān)控各終端的運(yùn)行狀態(tài);這發(fā)出控制指令的起點(diǎn),也是整個(gè)系統(tǒng)的核心,全臺,是系統(tǒng)的“大腦”。充分利用現(xiàn)代科技手段、依靠軟件研發(fā)來實(shí)現(xiàn)各類控制與服務(wù)功能。
2.“數(shù)據(jù)鏈”及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)
這是系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和控制指令的傳輸通道,也是系統(tǒng)的“神經(jīng)”,終端數(shù)據(jù)信息傳輸模塊是它的“神經(jīng)末梢”。也是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行*的基礎(chǔ)條件。通過現(xiàn)代信息技術(shù)架構(gòu)的公眾通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、傳輸、到*控制中心、控制指令發(fā)送到執(zhí)行端的雙向鏈接,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。
3.呼叫應(yīng)答系統(tǒng)
變頻器生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、應(yīng)用系統(tǒng)集成商、普通用戶、會員用的交流及互動的通訊系統(tǒng)。充分利用現(xiàn)代通訊手段及大眾廣為熟悉的方式來實(shí)現(xiàn)信息互換。
4.實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)
系統(tǒng)值守人員通過數(shù)據(jù)鏈建立起來的用戶端與*控制中心的鏈接,為用戶提供每天24小時(shí),每年365天的“全天候”、“全時(shí)段”實(shí)時(shí)在線專業(yè)服務(wù)。使用現(xiàn)代科技手段高效地、準(zhǔn)確地把握前端的變頻器運(yùn)行動態(tài)。
變頻器應(yīng)用場合
1、 空調(diào)負(fù)載類
寫字樓、商場和一些市、廠房都有*空調(diào),在夏季的用電高峰,空調(diào)的用電量很大。在炎熱天氣,北京、上海、深圳空調(diào)的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置,拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)。目前,全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司,其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。
2、 破碎機(jī)類負(fù)載
冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī),該類負(fù)載采用變頻后*。
3、 大型窯爐煅燒爐類負(fù)載
冶金、建材、燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窯(轉(zhuǎn)爐)以前大部分采用直流、整流子電機(jī)、滑差電機(jī)、串級調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低,近年來,不少單位采用變頻控制,效果*。
4、 壓縮機(jī)類負(fù)載
壓縮機(jī)也屬于應(yīng)用廣泛類負(fù)載。低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用,高壓大容量壓縮機(jī)在鋼鐵(如制氧機(jī))、礦山、化肥、乙烯都有較多應(yīng)用。采用變頻調(diào)速,均帶來啟動電流小、節(jié)電、優(yōu)化設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
5、 軋機(jī)類負(fù)載
在冶金行業(yè),過去大型軋機(jī)多用交-交變頻器,近年來采用交-直-交變頻器,軋機(jī)交流化已是一種趨勢,尤其在輕負(fù)載軋機(jī),如寧夏民族鋁制品廠的多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用變頻器,滿足低頻帶載啟動,機(jī)架間同步運(yùn)行,恒張力控制,操作簡單可靠。
6、 卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載
卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速,穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備。它要求啟、制動平穩(wěn),加減速均勻,可靠性高。原多采用串級、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式,效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調(diào)速方式,可以取得理想的效果。
7、 轉(zhuǎn)爐類負(fù)載
轉(zhuǎn)爐類負(fù)載,用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠,運(yùn)行穩(wěn)定。
8、 輥道類負(fù)載
輥道類負(fù)載,多在鋼鐵冶金行業(yè),采用交流電機(jī)變頻控制,可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。
9、 泵類負(fù)載
泵類負(fù)載,量大面廣,包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等,有低壓中小容量泵,也有高壓大容量泵。
許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業(yè)的化工泵、往復(fù)泵、有色金屬等行業(yè)的泥漿泵等采用變頻調(diào)速,均產(chǎn)生非常好的效果。
10、 吊車、翻斗車類負(fù)載
吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn),正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗
11、變頻器使用環(huán)境
3市場規(guī)模
編輯
變頻器規(guī)模
隨著市場的擴(kuò)大和用戶端需求的多樣化,國內(nèi)市場上的變頻器產(chǎn)品功能不斷完善,集成度和系統(tǒng)化程度越來越高,操作更加方便,同時(shí)也出現(xiàn)了某些行業(yè)的變頻器產(chǎn)品。另外,變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從工廠的生產(chǎn)加工設(shè)備到*空調(diào)、從重型機(jī)械到輕紡行業(yè)、從0.4KW的小功率到20000KW大功率電機(jī)都已廣泛使用,且取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 [2]
高壓變頻器
變頻器由于應(yīng)用廣泛,高壓變頻器調(diào)速已成為高壓交流電機(jī)的主流調(diào)速方式,由此帶來的實(shí)際節(jié)電效果區(qū)間在20%-60%之間,按照目前平均每kW高壓變頻器約600元的價(jià)格估計(jì),不考慮未來新增高壓電機(jī)變頻調(diào)速的需求,高壓變頻器的潛在市場高達(dá)800億元,其中高性能產(chǎn)品的市場容量在100億元左右。此外,中國電動機(jī)裝機(jī)容量仍在不斷增加。提高效率,挖掘電動機(jī)本身的節(jié)能潛力勢在必行,高壓變頻調(diào)速技術(shù)前景廣闊。
目前國內(nèi)風(fēng)機(jī)水泵用中高壓電機(jī)配置中高壓變頻器的情況較低,估計(jì)不足20%,而工藝提升要求和節(jié)能要求都會在國內(nèi)*存在,這將支撐高壓變頻器市場的*繁榮。隨著環(huán)保問題日益重要和工業(yè)生產(chǎn)要求的不斷提高,對高壓變頻器產(chǎn)品的需求也會不斷加強(qiáng),高壓變頻器市場仍有望保持*高速增長。根據(jù)中國傳動網(wǎng)預(yù)測,對于風(fēng)電、軌道交通、光伏等新興市場,高壓變頻器增長率平均可達(dá)25%,局部增長率可達(dá)30%甚至更高;對于石化、化工等行業(yè),增長率平均為15-25%;對于鋼鐵、建材、電力等行業(yè),增長率則有所放緩。