變頻器設(shè)計(jì)與選型若干問題的探討工程師與制造商伙伴們的觀點(diǎn)_圖文

1、變頻器設(shè)計(jì)與選型若干問題的探討編者按:在當(dāng)今面臨能源危機(jī)的條件下,節(jié)能降耗不僅有近期的直接經(jīng)濟(jì)效益,更有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)效益。變頻調(diào)速是公認(rèn)的交流電動(dòng)機(jī)最理想和最有前途的調(diào)速方案,除了具有卓越的調(diào)速性能,還有顯著的節(jié)能作用,變頻器是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。自20 世紀(jì)80 年代變頻器被引進(jìn)中國(guó)以來(lái),作為節(jié)能應(yīng)用與速度工藝控制中越來(lái)越重要的自動(dòng)化設(shè)備,它得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。在電力、紡織、化纖、建材、石油、化工、冶金、市政、造紙、食品飲料和煙草等行業(yè)以及公用工程(中央空調(diào)、供水、水處理和電梯等中,變頻器都發(fā)揮著重要的作用。在變頻器發(fā)展的過(guò)程中,還存在著很多值得討論的話題,從

2、不同的角度也產(chǎn)生出不同的觀點(diǎn)。本刊特邀行業(yè)專家、設(shè)計(jì)與制造單位的技術(shù)人員就變頻器相關(guān)的問題提出了自己的看法,希望能給廣大讀者帶來(lái)有益的參考,也歡迎感興趣的讀者與行業(yè)人士積極參與。EA 工程師與制造商伙伴們的觀點(diǎn)Opinion of Engineers & Factory Partners特約嘉賓(排名不分先后馬竹梧教授級(jí)高工/中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)信息與自動(dòng)化推進(jìn)中心顧問曹力研深圳市微能科技有限公司研究開發(fā)部開發(fā)經(jīng)理鄭偉高級(jí)工程師/深圳市微能科技有限公司研究開發(fā)部許賢昶工程師/廣州智光電氣股份有限公司電氣部焦點(diǎn)議題IGBT驅(qū)動(dòng)和保護(hù)問題電源同步切換問題跳頻點(diǎn)與跳頻寬度選擇E-mail:05121

3、593策劃編輯: 變頻器設(shè)計(jì)與選型若干問題的探討 變頻器設(shè)計(jì)與選型若干問題的探討 轉(zhuǎn)速,輸入電壓的頻率和幅值逐漸升高,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,變頻器輸出電壓的頻率和幅值將基本達(dá)到工頻電壓的水平。此時(shí)需要將輸出電壓的相位也控制到與工頻電壓一致才能有效地減小切換時(shí)產(chǎn)生的沖擊。電網(wǎng)電壓相位檢測(cè)就是所謂的鎖相問題,將模擬、數(shù)字鎖相環(huán)鎖定的電網(wǎng)電壓相位與變頻器的控制算法相結(jié)合,就能輸出頻率、幅值和相位與電網(wǎng)電壓均一致的電壓波形,這是電源同步切換的前提條件。(2 工頻電源的投入和變頻電源的切除順序有兩種方式,先投入工頻電源再切除變頻器,即“先投后切”;或者先切除變頻器再投入工頻電源,即“先切后投”?！跋惹泻笸丁钡?/p>

4、優(yōu)點(diǎn)是可以避免變頻器輸出電壓和電網(wǎng)電壓直接相連,提高變頻器的安全性。但是先切除變頻器后,電動(dòng)機(jī)將進(jìn)入失電后負(fù)載慣性“惰走”狀態(tài),轉(zhuǎn)子“剩磁”的作用使定子上存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和變頻器的輸出電壓是存在差異的,考慮控制工頻投入的斷路器的動(dòng)作時(shí)間,這樣即使之前對(duì)工頻電壓追蹤的精度很高,投入工頻電源后也會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊電流,甚至存在短時(shí)過(guò)電流的可能?！跋韧逗笄小钡膬?yōu)點(diǎn)是充分利用工頻電壓追蹤的效果,電動(dòng)機(jī)不會(huì)進(jìn)入失電狀態(tài),控制精度好可做到工頻投入時(shí)無(wú)沖擊電流。但這種控制算法相對(duì)復(fù)雜,鎖相控制精度、輸出反饋等要求比較高,通常采用在變頻器輸出側(cè)加裝限流電抗器(增加變頻器的成本的辦法來(lái)抑制工頻與變頻兩個(gè)電源的環(huán)流,最后將電抗器連同變頻器一起切除。(3 切換開關(guān)動(dòng)作的邏輯設(shè)計(jì)根據(jù)客戶的要求以及負(fù)載特性(如負(fù)載慣性、運(yùn)行控制要求、電網(wǎng)容量與保護(hù)配置等現(xiàn)場(chǎng)情況選擇電源的投切方案,并設(shè)計(jì)合理的開關(guān)控制邏輯。特別是在高壓的應(yīng)用場(chǎng)合,同時(shí)需要對(duì)斷路器、繼電器和隔離開關(guān)等很多開關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制,如果是一臺(tái)變頻器同時(shí)作為多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)器的場(chǎng)合,邏輯設(shè)計(jì)的復(fù)雜性會(huì)更高。開關(guān)的邏輯控制一般通過(guò)可編程序邏輯控制器(PLC進(jìn)行,邏輯設(shè)計(jì)務(wù)必符合安全和可靠的要求,否則將會(huì)使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)失敗,甚至威脅設(shè)備及人員的安全。