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变频器控制电机的启动电流和转矩,较工频启动的区别怎样?

2019年01月03日 15:43:14 供稿:网络

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

采用变频器后,启动电流从0开始,远小于不用变频器,一般在额定电流的2倍以下。变频器在低频段,也就是启动阶段,有优秀的过负载能力,也就是启动转矩很大,与额定频率时基本没有差异。

变频器

比起其他控制装置,变频器的精妙之处,在于频率与电压是成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,近似于恒功率调速方式,避免弱磁和磁饱和现象的产生。变频器价格虽贵但性能良好,结构复杂但使用简单,是现代控制电动机启动运行最优秀的设备。

1、变频器控制电机的启动电流和转矩,较工频启动的区别怎样

采用变频器运转时,随着电动机的加速相应提高输出频率和输出电压,启动电流被限制在150%的额定电流以下(根据变频器的机型不同,一般均在125%~200%)。用工频电源直接启动时,启动电流是额定电流的6~7倍,因此,将产生机械和电气上的冲击。采用变频器传动时可以平滑的启动(启动时间变长),启动电流是额定电流的1.2~1.5倍,启动转矩为70%-120%的额定转矩,对于带有转矩自动增强的变频器,启动转矩为100%以上,可以带全负载启动。

变频器

2、变频器启动的电气特性

电机的启动特性会变软,或者是变频器的启动电流、启动转矩都会减小。

为什么会是这个样子呢?

应该从两个方面来找答案:

第一,变频器本身会有压降的损耗。假如电源的电压是380V,那么,通过变频器之后,实际到达电机的电压可能只有370V,降低的这部分电压,是损耗在变频器和传输线路上了,当然了,主要是变频器损耗的。

第二,就是变频器具有软启动的功能。如果不加变频器之前,380V的电压是一步到达电机的,而加上变频器之后,电压是逐步到达的。当然了,这个时间非常短,最短的时候,可能只有零点几秒,但是,加上变频器之后,会有时间的延迟,而且,这个延迟的时间是可控的。

变频器

变频启动的特点

a.启动电流小因为频率是从最低频率起按照预置的加速时间逐渐上升的,在启动瞬间,变频器的输出频率很低,旋转磁场的转速以及转子绕组与旋转磁场的相对速度也都很低,故启动电流很小,一般可控制在额定电流上下,如图3-12(c)所示。

b.启动过程的冲击小电动机在启动过程中的机械特性曲线簇如图3-12(d)中①所示,负载的机械特性仍为曲线②,由图可知,在整个启动过程中,动态转矩并不大,故加速过程将能保持平稳,减小了对生产机械的冲击。

变频器

3、工频启动的电气特性

存在的主要问题如下。

a.启动电流大因为电动机一接上工频电源,旋转磁场就以额定同步转速旋转,而电动机转子尚处于静止状态,转子绕组与磁场绕组的相对速度很高,故感应电动势和感应电流都很大,其定子电流可达额定电流的4~7倍,如图3-11(c)所示,当电动机的容量较大时,其启动电流将对电网产生干扰。

b.启动过程快,冲击大异动电动机的机械特性如图3-11(d)中曲线①所示,曲线②是负载的机械特性。由图可知,在启动过程中,动态转矩TJ=TM-TL很大,所以,拖动系统的加速过程将很快,对生产机械的冲击也很大,影响机械的使用寿命。

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