图4-35 (c)所示是以基频转速点为变频器最大输出电压,恒功率区域电压固定的输出特性,由于最高转速n=2 (pu)时的E1/fi值是基频转速以下Ei/fi恒值时的1/2,转矩是恒转矩时的1/4,功率是恒功率时的1/2。以上是保持转矩差频率六为一定时的情况,实际U/f控制的变频器会使六增大,输出的是如图4 - 35 (d)所示的恒功率特性。
对于一般的普通异步电动机,由于结构的限制,只能实现1:2,最大1:3的恒功率运转。为了使机床主轴驱动拥有更广泛的恒功率运转范围,有厂家设计了可进行绕组切换的电动机,以达到降低基频转速的目的。当采用矢量控制变频器对其驱动时,恒功率范围可达到1:12以上。
4.驱动四象限运行的负载
以起重机、电梯、吊车等为代表的机械设备,要求在四象限运转。例如,吊车将重物提升与放下时需要克服地球的引力(重力),此时重物与电动机运转的关系如图4 - 36所示。当电动机的能量榆出为正时,电动机将电能转换为势能;输出为负时,重物受地球引力的作用,势能反馈回电动机或由抱闸吸收。所以驱动四象限的负载时,电动机和变频器不仅能进行电动驱动,而且能进行回馈制动,在回馈制动频繁的场合,需特别注意制动电阻容量的选定。与此同时,还应确定抱闸动作的时序以及电动机能否产生足够的制动转矩,并认真考虑驱动系统的运转顺序。
5.驱动脉动转矩负载
往复式压缩机利用曲轴将电动机的旋转运动转换成往返运动,转矩随着曲轴的角度而变动。在这种情况下,电动机的电流随着负载的变动而产生大的脉动,若脉动电流的尖峰达到了使变频器防失速功能动作的程度,由于变频器防失速功能动作而迫使频率下降,可能导致系统不能加速到所规定的速度。在这种场合,可采用加大飞轮的方法平滑脉动转矩,但此时的GD2很大,加减速时间必须设定长一些。此外,因为减速时的回馈能量变大,所以需要缩短减速时间时,必须重新考虑变频器的回馈放电回路。
图4- 36四象限运行特性
6.驱动冲击负载
对冲击机械等用离合器开合的负载机械来说,重负载被瞬间加上,电动机的速度瞬间下降,电流急剧增加,所以为了避免变频器因过电流保护动作而跳闸,一般采用增加变频器容量和加装大飞轮等措施。
7.驱动大惯性负载
离心分离机等惯性负载的GD2比较大,若加速时间设定得太短,则在起动时防失速功能动作而不能加速,因此应适当加大加速时间,否则变频器会因过电流而跳闸。而在减速时由于回馈能量很大,减速时间过短也会使变频器产生过电压跳闸的现象,此时可将加、减速时间设定得长一些。希望比自由停止快些停止时,确认回馈放电回路和核算制动电阻的容量。
本文关键字:变频器 变频器基础,变频技术 - 变频器基础
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