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资深电工告诉你变频器应用几个常见的误区!

2016-09-20 机械工业出版社 机械工业出版社E视界


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Tips

时至今日,变频器的应用已经相当普及了,但许多用户在使用过程中,仍存在着不少误区,主要是对一些基本规律不够熟悉。本文将从实例入手,就一些常见的误区进行分析。

1

甩掉减速器

想法与结果

1.基本想法

有人说,既然变频可以调速,原来笨重的减速器是否可以甩掉了?例如,原来减速器的传动比λ5,去掉减速器后只需将电动机的工作频率下降为10Hz就可以了。

2.运行结果

拖动系统纹丝不动,不能运行。

错误分析

上述想法是有失偏颇的。

如图1a所示,电动机数据是:PMN75kWnMN1480rmin。负载侧的数据是:nL296rminTL2258N·m


图1  不要减速器

1.从功率看

负载实际消耗的功率:


所以,在额定频率下运行时,是没有问题的。

但是,当电动机的工作频率下降为10Hz(频率调节比为kf=0.2)时,忽略转差率的因素,其有效功率将减小为:


以15kW的电动机去带动70kW的负载,显然是带不动的。

2.从转矩看

电动机额定转矩的大小计算如下:


在有减速器的情况下,负载转矩折算到电动机轴上的折算值:


电动机能够带动负载运行。

当去掉减速器后,电动机将直接带动负载,显然:


可见,去掉减速器后,电动机是带不动负载的,如图1b所示。

2

提高工作效率

想法和结果

1.基本想法

某厂的显示屏生产线,在工频运行时,传输带的线速度是2mmin。希望使用变频器把工作频率提高到fX160Hzkf1.2),使传输带的线速度提高到2.4mmin,以提高劳动生产率。如图2所示。


图2  增加工作频率

电动机的额定数据是:22kW1470rmin;负载转矩为643Nm;传动机构的传动比为λ=5

2.运行结果

电动机发热严重,很快就冒烟了。

错误分析

1.从功率看

当负载的转速提高为353r/min后,它所消耗的功率将增大为


就是说,提速后负载消耗的功率将超过电动机的额定功率,电动机将过载。

2.从转矩看

(1)负载转矩的折算值


(2)电动机的额定转矩


(3)电动机的工作频率升高为fX1=60 Hz后,其有效转矩将减小为


所以,当工作频率提升60Hz后,电动机将过载。

3

四极代六极

想法与结果

1.基本想法

车床,原用电动机数据:75 kW980r∕min。因机座较大,不便操作。故改用75kW1480r/min的电动机(即6极改4极),上限频率为33Hz

2.运行结果

电动机通电后,很快就冒烟了。

错误分析

1.从转矩看

75kW980rmin电动机的额定转矩是TMN1731N·m,而75 kW1480rmin电动机的额定转矩是TMN2484N·m,只有原来的66%

2.从功率看

75kW电动机的运行频率为33Hzkf0.66)时,其有效功率为


所以,用同容量4极电动机取代6极电动机的做法是错误的,如图3所示。


图3  6极电动机代替4极电动机

小小体会

采用变频调速改造原有拖动系统时,一定要同时注意变频后,电动机的功率和电磁转矩的变化,才能了解拖动系统能否正常运行。

选自《张燕宾电工实践》

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