变频器如何正确选型 三种不同负载的特性

发布时间：2023-02-17 11:29
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2209

　　变频器的使用比较频繁，其主要功能在于节能。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。Ameya收集整理了一些资料，期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

变频器如何正确选型 三种不同负载的特性

　　众所周知，变频器是节能设备，但并不适用于所有设备的驱动。变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型：恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。

　　1.恒转矩负载

　　负载转矩TL与转速n无关，任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行，应该考虑标准异步电动机的散热能力，避免电动机的温升过高。

　　2.恒功率负载

　　机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，TL不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓“匹配”的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。

　　3.风机、泵类负载

　　在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小，转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。当所需风量、流量减小时，利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快，与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。

　　变频器的正确选型

　　（1）在选型之前，我们一定要确定我们采用变频器的目的，恒压控制还是恒流控制，这是选型的关键；

　　（2）变频器与负载的匹配问题。电压匹配、电流匹配和转矩匹配这也是需要考虑的因素之一；

　　（3）变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法；

　　（4）在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型；

　　（5）如果变频器要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器；

　　（6）对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一档；

　　（7）除此之外，还有项目预算、货物周期等也是影响选型的一个重要因素。


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　　随着工业自动化的发展，变频器作为一种重要的电力控制设备，在各个领域得到了广泛应用。然而，变频器在工作过程中可能会引起干扰问题，对其他电子设备和系统产生不良影响。今天AMEYA360电子元器件采购网将介绍变频器干扰的原因、常见的干扰类型，并提供一些消除变频器干扰的方法。　　1. 变频器干扰的原因　　1.1 电磁干扰　　变频器作为一个高功率电子设备，其工作过程中会产生较强的电磁辐射。这些电磁辐射包括高频噪声、谐波和尖脉冲等。当电磁辐射与其他电子设备或系统相互作用时，可能会引起电磁干扰。例如，变频器的电磁辐射可能会干扰无线通信设备、计算机系统、测量仪器等，导致它们的正常工作受到影响。　　1.2 电源干扰　　变频器需要从电网获取供电，但电网本身存在着电压和电流的波动、谐波等问题。这些电源干扰可能会通过变频器进一步传播，对其他设备产生干扰。例如，电压波动可能导致其他设备的不稳定工作，而电流谐波可能引起电网负载不平衡和损坏。　　1.3 地线干扰　　由于变频器系统中存在较大的功率变化，其电源和地线之间的电位差也会发生变化。这种变化可能会导致地线上产生高频噪声和电位差，从而影响与地线连接的其他设备。地线干扰通常表现为噪音、杂散信号或电流回路的故障。　　1.4 信号线干扰　　变频器系统中的控制信号线和传感器信号线可能受到来自变频器本身的电磁辐射或电源干扰的影响。这可能导致信号传输的错误或失真，从而影响系统的控制和监测功能。特别是在需要高精度控制和测量的应用中，信号线干扰可能会对系统性能产生严重影响。　　2. 变频器干扰的消除方法　　2.1 滤波器的使用　　滤波器是消除变频器干扰的一种常见方法。根据干扰类型不同，可以选择合适的滤波器对电磁辐射、电源干扰、地线干扰和信号线干扰进行滤波处理。例如，EMC滤波器可用于减少电磁辐射，电源滤波器可用于抑制电源干扰，地线滤波器可用于消除地线干扰，信号线滤波器可用于去除信号线干扰。通过合理选择和使用滤波器，可以有效降低变频器产生的干扰。　　2.2 硬件隔离和屏蔽　　硬件隔离和屏蔽是另一种常用的消除变频器干扰的方法。通过在变频器系统中采取隔离和屏蔽措施，可以将干扰源与其他设备隔离开来，减少干扰的传播和影响范围。例如，可以使用金属屏蔽盒或金属壳体对变频器进行包裹，阻止电磁辐射的泄漏。此外，还可以采用绝缘技术，建立地线和信号线的隔离，以避免地线干扰和信号线干扰的传导。　　2.3 接地和综合布线　　正确的接地和综合布线也是消除变频器干扰的重要因素。良好的接地系统可以有效地将干扰电流引入地面，减少其对其他设备的影响。同时，合理的布线设计可以降低电磁辐射、电源干扰和信号线干扰。例如，使用星型接地方式，将所有设备的地线连接到一个共同的地点，确保地位一致。此外，在布线过程中应注意信号线和电源线的分离，避免相互干扰。　　2.4 EMI滤波和屏蔽材料　　EMI（电磁干扰）滤波器和屏蔽材料也是消除变频器干扰的有效手段。EMI滤波器可以通过降低高频噪声和谐波，减少电磁辐射的强度。屏蔽材料可以用于包裹变频器设备或敏感设备，阻挡电磁辐射的传播。这些滤波器和屏蔽材料可以在关键位置安装，以最大程度地减少干扰的影响。　　2.5 固定电源和补偿装置　　电源稳定性对于减少变频器干扰至关重要。固定电源可以提供稳定的电压和电流输出，减少电源干扰对其他设备的影响。此外，补偿装置可以用于抵消电源中的谐波成分，确保电网负载平衡和电源的稳定性。通过使用固定电源和补偿装置，可以减少电源干扰引起的问题。　　变频器干扰对于其他电子设备和系统的正常工作产生不良影响。然而，通过合适的方法和措施，可以有效地消除变频器干扰。在消除变频器干扰时，可以采用滤波器、硬件隔离和屏蔽、接地和综合布线、EMI滤波和屏蔽材料以及固定电源和补偿装置等方法。这些方法的选择和应用需要根据具体情况进行，以确保系统的稳定性和可靠性。
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