变频器的应用误区

变频调速器的应用误区

作者:李焦明单位: [2007-9-5] 关键字:电气-变速器-误区

摘要:

随着技术的进步，目前变频调速器已全部采用了数字化技术，并且日趋小型化、高可靠性和高精度。从应用角度看，其不仅具有显著 的节电性能，而且还具有如下的优良性能：

1、高速响应、低噪声、大范围、高精度平滑无级调速； 2、体积小、质量轻、可挂墙安装，占地面积小； 3、保护功能完善，能自诊断显示故障所在，维护简便； 4、操作方便、简单；

5、内设功能多，可满足不同工艺要求；

6、有通用的外部接口端子，可同计算机、PLC联机，便于实现自动控制；

7、软起动、软停机，具有电流限定和转差补偿控制；

8、电动机直接在线起动，起动转矩大，起动电流小，减少对电网和设备的冲击，并具有转矩提升功能，节省软起动装置； 9、功率因数高，节省电容补偿装置；

10、与鼠笼式转子电动机结合，使调速系统维护更加简单经济。 近年来，变频调速器在工业生产中的应用越来越广泛。但许多用户

在变频调速器的应用中存在着诸多误区，限制了其性能进一步发挥和应用。

误区一：只要使用变频器都能节电

一些文献宣称变频调速器是节电控制产品，给人的感觉是只要使用变频调速器都能节电。实际上，变频调速器之所以能够节电，是因为其能对电动机进行调速。如果说变频调速器是节电控制产品的话，那么所有的调速设备也都可以说是节电控制产品。变频调速器只不过比其它调速设备效率和功率因数略高罢了。变频调速器能否实现节电，是由其负载的调速特性决定的。对于离心风机、离心水泵这类负载，转矩与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，均能实现节电。当转速下降为原来的时，功率只有原来的可见，变频调速器在这类负载中的应用，节电效果最为明显。对于罗茨风机这类负载，转矩与转速的大小无关，即恒转矩负载。若原来采用放风阀放走多余风量的方法调节风量，改为调速运行，也能实现节电。当转速下降为原来的时，功率为原来的比在离心风机、离心水泵中的应用节电效果要小得多。对于恒功率负载，功率与转速的大小无关。水泥厂恒功率负载，如配料皮带秤，在设定流量一定的 条件下，当料层厚时，皮带速度减慢；当料层薄时，皮带速度加快。变频调速器在这类负载中的应用，不能节电。与直流调速系统比较，直流电动机比交流电动机效率高、功率因数高，数字直流调速器与变频调速器效率不相上下，甚至数字直流调速器比变频调速器效率

略高。所以，宣称使用交流异步电动机和变频调速器比使用直流电动机和直流调速器要节电，理论和实践证明，这是不正确的。 误区二：变频器的容量选择以电动机额定功率为依据; 相对于电动机来说，变频调速器的价格较贵，因此在保证安全可靠运行的前提下，合理地降低变频调速器的容量就显得十分有意义。变频调速器的功率指的是它适用的极交流异步电动机的功率。由于同容量电动机，其极数不同，电动机额定电流不同。随着电动机极数的增多，电动机额定电流增大。变频调速器的容量选择不能以电动机额定功率为依据。同时，对于原来未采用变频器的改造项目，变频调速器的容量选择也不能以电动机额定电流为依据。这是因为，电动机的容量选择要考虑最大负荷、富裕系数、电动机规格等因素，往往富裕量较大，工业用电动机常常在额定负荷下运行。若以电动机额定电流为依据来选择变频调速器的容量，留有富裕量太大，造成经济上的浪费 ，而可靠性并没有因此得到提高。对于鼠笼式电动机，变频调速器的容量选择应以变频器的额定电流大于或等于电动机的最大正常工作电流倍为原则，这样可以最大限度地节约资金。对于重载起动、高温环境、绕线式电动机、同步电动机等条件下，变频调速器的容量 应适当加大。对于一开始就采用变频器的设计中，变频器容量的选择以电动机额定电流为依据无可厚非。这是因为此时变频器容量不能以实际运行情况来选择。当然，为了减少投资，在有些场合，也可先不确定变频器的容量，等设备实际运转一段时间后，再根据实际电流进行选择。内蒙古某水泥公

司 Φ 2.4m×13m水泥磨二级粉磨系统中，有一台国产N-1500型O--Sep高效选粉机，配用电动机型号为型Y2-315-4型，电动机功率132kw 却选用FRN160-P9S-4E型变频器，这种变频器适用于4极、功率为 160kw电动机。投入运行后，最大工作频率48Hz，电流只有180A，不到电动机额定电流的 70% ，电动机本身已有相当的富裕量。而变频器选用规格又比拖动电动机大1个等级，造成不应有的浪费，可靠性不会因此而提高。安徽巢湖水泥厂3号石灰石破碎机，其喂料系统采用1500×12000板式喂料机，拖动电动机选用Y225M-4型交流电动机，电动机额定功率45kw，l额定电流为84.6A。在进行变频调 速改造前，通过测试发现，板式喂料机拖动电动机正常运行时，三相平均电流仅只有电动机额定电流的为了节省投资，选用ACS601-0060-3型变频器，该变频器额定输出电流为 76A 适用于4极、功率为37kw电动机，取得了较好的使用效果。这2个例子一反一正说明了，对于原来未采用变频器的改造项目，变频器的容量以实际工况为依据来选择可大幅度减少投资。

误区三：用视在功率计算无功补偿节能收益

用视在功率计算无功补偿节能效果。如文献原系统风机工频满载工作时，电动机运行电流为289A，采用变频调速时，50Hz满载运行时的功率因数约为 0.99， 电流是257A，这是由于变频器内部滤波电容产生改善功率因数的作用。节能计算如下： △S=UI=×380×(289－257)＝21kVA