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變頻調(diào)速技術(shù)的技術(shù)運用及性能介紹
2021-11-30
變頻調(diào)速技術(shù)的技術(shù)運用及性能介紹
變頻調(diào)速技術(shù)就是利用電動機工作的轉(zhuǎn)速以及電源輸入頻率的關(guān)系,改變電機工作時產(chǎn)生的電源頻率,進(jìn)而改變電機工作轉(zhuǎn)速。該技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)被應(yīng)用到很多的領(lǐng)域中,也出現(xiàn)了很多的控制形式,主要包括智能以及非智能的控制方式。
一、電機拖動中的
變頻調(diào)速技術(shù)
應(yīng)用
電機拖動在電力系統(tǒng)中包含很多項目,電機拖動在電力系統(tǒng)運行階段中能夠通過自身的電壓對電流的電壓數(shù)值進(jìn)行控制輸出,對電力系統(tǒng)的整體運行情況進(jìn)行控制。在電機拖動中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),對運行方式的改變具有積極作用,提供電磁兼容的條件,該技術(shù)對給定速度進(jìn)行設(shè)計,依據(jù)電機拖動電壓提供進(jìn)行速度的控制,該技術(shù)具有其獨特的優(yōu)勢,如平滑性,范圍大,可以對電機拖動性能進(jìn)行優(yōu)化和完善。在電機拖動中應(yīng)用這一技術(shù),主要表現(xiàn)在兩方面,一個是無功補償,另一個就是負(fù)載標(biāo)準(zhǔn),下面對就這兩方面進(jìn)行具體的分析。
1.無功補償
電機拖動中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),這一技術(shù)設(shè)計了無功補償,這種技術(shù)能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)供電效率的提升,對負(fù)荷變換進(jìn)行合理的運用,在電機拖動中給變壓器和輸配電線路提供補償損耗。在電機拖動中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)具有積極作用,依據(jù)變頻調(diào)速技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)給電機拖動選擇相應(yīng)的無功補償設(shè)備,進(jìn)而讓電力系統(tǒng)中的電機拖動功率因數(shù)提高,可以極大的減少電機拖動過程中產(chǎn)生的電能損耗。需要慎重的選擇無功補償設(shè)備,要滿足電機拖動的實際需要,在電機拖動情況下對投切的電抗器以及電容器進(jìn)行有效的分析,讓無功補償設(shè)備和電機拖動條件一致,需要電機拖動中科學(xué)的選擇設(shè)備,這樣做可以對電機拖動中的電能功率進(jìn)行平衡。由于無功補償要遵守就地平衡,在電機拖動中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)就需要重視分層分區(qū)的進(jìn)行應(yīng)用,確保對電機拖動的速率進(jìn)行正確的調(diào)節(jié),對電力系統(tǒng)中電壓分布進(jìn)行改善,確保加強電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。
2.負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)
電力系統(tǒng)在電機設(shè)備中裝置了許多半導(dǎo)體器件,容易出現(xiàn)熱負(fù)荷超載問題,因為這種器件易出現(xiàn)發(fā)熱問題,且發(fā)熱時間很短,短時間內(nèi)就會造成熱負(fù)荷超載,會對電機拖動的安全產(chǎn)生不利影響。半導(dǎo)體器件在電機中之所以會發(fā)熱就是因為受到電機拖動速度的影響,在電機拖動中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)時,需要關(guān)注變頻調(diào)速的負(fù)載標(biāo)準(zhǔn),以此為指導(dǎo)對這一問題進(jìn)行預(yù)防,要對變頻調(diào)速技術(shù)在電機拖動中的應(yīng)用進(jìn)行不斷的優(yōu)化。在電機拖動中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)需要對負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)類型進(jìn)行劃分,這就需要按照電機拖動的具體情況來落實,類型主要有三個:
1)變頻調(diào)速控制背景下的電機拖動運行,額度輸出和電流輸出值是一樣的,這種情況下是不會出現(xiàn)負(fù)荷過載現(xiàn)象的;
2)電機拖動需要在不間斷的狀態(tài)下輸出基本負(fù)載電流,負(fù)荷過載的比例是百分之五十;
3)在其他狀態(tài)下,電機拖動負(fù)載時間比較長。
在對負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析時,主要按照兩種情況對變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行安排,需要清楚確定變頻調(diào)速的范圍,這就需要依據(jù)電機拖動的機械負(fù)載性能來進(jìn)行,正確的進(jìn)行變頻器選擇。
二、提高電機拖動
變頻調(diào)速技術(shù)
可靠性的方法
將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到電機拖動中,要經(jīng)過變頻器為載體的,要想讓電機拖動保持穩(wěn)定,需要促進(jìn)變頻器可靠性的提升。溫度會直接影響到變頻器的可靠性和運行性能,如果變頻器的溫度太高就會限制變頻調(diào)速的作用,不能保證電機拖動高效的進(jìn)行運行。提高電機拖動變頻技術(shù)可靠性的方法有:
1)在電機拖動中應(yīng)用變頻器要選擇大功率的,依據(jù)空氣冷卻原理進(jìn)行,在變頻器上部后轉(zhuǎn)至換氣扇,具備喚氣的作用,可以讓周圍的熱空氣對流,能夠排到室外,以此對電機拖動變頻調(diào)速溫度和環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。
2)電機以及變頻器所在的環(huán)境是封閉的,要散熱就需要通過室內(nèi)空調(diào)來進(jìn)行,在封閉的環(huán)境下,變頻器的電機拖動中的運行溫度需要控制好,需要控制在50攝氏度以內(nèi),在柜內(nèi)安裝好空調(diào)設(shè)備,通過機械讓溫度降低,對柜內(nèi)溫度進(jìn)行控制,在安裝空調(diào)時還要選擇好位置,減少空調(diào)在運行中發(fā)出的噪音,防止限制電機拖動運行的作用。
3)在對變頻器進(jìn)行降溫時,需要規(guī)范的對通風(fēng)管道進(jìn)行設(shè)計,幫助促進(jìn)降溫速率的提升,在選擇變頻器時需要科學(xué)的進(jìn)行選擇,各方面要和電機拖動的要求相適應(yīng)。
三、
教學(xué)設(shè)備
的推薦與介紹
MYDJ-08B
變頻調(diào)速實訓(xùn)裝置
一)
變頻調(diào)速實訓(xùn)裝置
,
變頻調(diào)速實訓(xùn)設(shè)備
,
變頻調(diào)速實訓(xùn)臺
產(chǎn)品概述
本裝置是在總結(jié)當(dāng)前變頻調(diào)速實訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上,推出的一款先進(jìn)的變頻調(diào)速裝置,該實訓(xùn)裝置為變頻技術(shù)實訓(xùn)和考核提供了先進(jìn)的操作平臺。變頻器選用應(yīng)用廣泛的三菱 FR-A540-0.75K 變頻器(用戶也可選用其它品牌的變頻器,價格另議),帶有 RS485 通信接口。實訓(xùn)臺可完成 “ 變頻調(diào)速技術(shù) ” 課程的相關(guān)教學(xué)實訓(xùn)。特別是系統(tǒng)提供開放式實訓(xùn)教學(xué),可充分培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力,為參加就業(yè)崗位打下堅實的基礎(chǔ)。
1.輸入電源:三相四線(或三相五線)~380V±10% 50Hz
2.裝置容量:<1kVA
3.安全保護(hù):具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置,安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
二)
變頻調(diào)速實訓(xùn)裝置
,
變頻調(diào)速實訓(xùn)設(shè)備
,
變頻調(diào)速實訓(xùn)臺
系統(tǒng)組成及功能要求
實訓(xùn)裝置主要由控制屏、實訓(xùn)桌、變頻器實訓(xùn)組件、繼電接觸實訓(xùn)組件、數(shù)字量/模擬量輸入輸出給定指示組件、三相異步電機、導(dǎo)線架等組成。
(一)控制屏
1.交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電,電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓,設(shè)有帶燈保險絲保護(hù),控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組,由啟停開關(guān)控制輸出,并設(shè)有保險絲保護(hù)。
2.直流電源、直流電壓/電流表、邏輯電平輸出及指示等
直流電壓:0~15V可調(diào)輸出;直流電流:0~20mA可調(diào)輸出;直流數(shù)字電壓表/電流表:電壓表量程0~200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級,電流表量程0~200mA、精度0.5級;
3.繼電接觸實訓(xùn)組件
提供交流接觸器5只,線圈電壓AC36V,強電與弱電輸出采用不同結(jié)構(gòu)設(shè)計,操作安全,以上器件所有端子均已引至面板上。
4.變頻器實訓(xùn)模塊
裝置采用西門子MM440系列高性能變頻器,單相220V交流供電,輸出功率0.75kW。集成RS485通訊接口,提供BOP操作面板;具有V/F控制,磁通電流控制免測速矢量控制,閉環(huán)矢量控制,閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制,節(jié)能控制模式等工作模式;集成6路數(shù)字量輸入/3路繼電器輸出,2路模擬量輸入/2路模擬量輸出;內(nèi)置PID控制器,參數(shù)自整定;具備過電壓、欠電壓保護(hù);變頻器、電機過熱保護(hù);接地故障保護(hù),短路保護(hù)等保護(hù)功能。
變頻器所有端子均已引至面板上,系統(tǒng)完全開放,操作者可搭建不同變頻調(diào)速控制系統(tǒng),布線設(shè)計、線路走向,實現(xiàn)控制功能。
5.PLC實訓(xùn)模塊
采用西門子CPU 1214C AC/DC/RLY 14 點輸入/10 點輸出,PROFIBUS DP通訊模塊:CM 1242-5; 同時設(shè)有點動按鈕4只,邏輯開關(guān)10只,邏輯指示燈10只。
6.觸摸屏實訓(xùn)模塊
采用西門子KTP700 7寸彩色觸摸屏
(二)三相鼠籠異步電機:WDJ26 交流380V/△ 2臺
(三)導(dǎo)線架:裝置配備歐式導(dǎo)線架,用于懸掛和放置實訓(xùn)專用連接導(dǎo)線,外形尺寸為530mm×430mm×1200mm,設(shè)有五個萬向輪。
(四)實訓(xùn)桌
實訓(xùn)桌采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),桌面為防火、防水、耐磨高密度板;設(shè)有帶鎖抽屜,用于放置工具及資料,電腦桌聯(lián)體設(shè)計,造型美觀大方。
(五)工控主機
雙核G1840 4G內(nèi)存 硬盤容量500GB臺式機 屏幕尺寸: 20英寸,光驅(qū)類型: DVD-RW。
三)
變頻調(diào)速實訓(xùn)裝置
,
變頻調(diào)速實訓(xùn)設(shè)備
,
變頻調(diào)速實訓(xùn)臺
可完成的實訓(xùn)項目要求
繼電接觸控制實訓(xùn)
1. 三相異步電動機點動控制和自鎖控制
2. 三相異步電動機Y/△換接啟動控制
3. 三相異步電機聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制
變頻控制實訓(xùn)
4. 變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
5. 變頻器報警與保護(hù)功能
6. 多段速度選擇變頻調(diào)速
7. 外部端子點動控制
8. 控制電機運行時間操作
9. 控制電機正反轉(zhuǎn)運動控制
10.電壓/電流監(jiān)視器信號輸出及顯示
11.自動再啟動運行控制
12.頻率跳轉(zhuǎn)運行控制
13.加/減速斜坡平滑特性可編程控制
14.V/F控制
15.內(nèi)置直流注入制動控制
16.外部模擬量(電壓/電流)變頻調(diào)速
17.三相異步電機的變頻調(diào)速
18.基于PLC、觸摸屏、變頻器調(diào)速
實訓(xùn)項目
1.單泵控制變頻恒壓供水
2.雙泵切換變頻恒壓供水
3.生活水系統(tǒng)靜態(tài)壓力控制
4.生活水系統(tǒng)動態(tài)壓力控制
5.生活水系統(tǒng)的分時控制
四、
變頻調(diào)速技術(shù)
結(jié)束語
將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到電機拖動中具有積極作用,為了確保變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用效果,需要正確的選擇變頻調(diào)速裝置,充分發(fā)揮出該技術(shù)的作用,減少電機拖動的運行能耗,提升拖動效率。
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