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甘南西门子S7-300代理商


随着变频调速技术的发展,变频器调速已成为交流调速的主流,在化纤、纺织、钢铁、机械、造纸等行业得到应用。由于通用变频器一般采用V/f控制,即变压变频(VVVF)方式调速,因此,变频器在使用前正确地设定其压频比,对变频器的正常工作至关重要。变频器的压频比由变频器的基准电压与基准频率两项功能参数的比值决定,即基准电压/基准频率=压频比。 基准电压与基准频率参数的设定,不仅与电动机的额定电压与额定频率有关(电机的压频比为电机的额定电压与额定频率之比),而且还必须考虑负载的机械特性。对于普通异步电机在一般调速应用时,其基准电压与基准频率按出厂值设定(基准电压380V,基准频率50Hz),即满足使用要求。但对于某些行业使用的较电机,就必须根据实际情况重新设定基准电压与基准频率的参数。由于变频器使用说明书以及有关书籍中没有对这两个参数作详细介绍,因此正确的设定该参数对于不少使用者来说,并非很容易的事。为此,本文结合变频调速的基本控制方式及负载的机械特性与基准电压、基准频率参数的关系,列举实例,详细说明基准电压与基准频率参数的设定方法。

二、变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关系

电机用变频器调速时有两种情况--基频(基准频率)以下调速和基频以上调速(见图1)。必须考虑的重要因素是:尽量保持电机主磁通为额定值不变。如果磁通过弱(电压过低),电机铁心不能得到充分利用,电磁转矩变小,负载能力下降。如果磁通过强(电压过高),电机处于过励磁状态,电机因励磁电流过大而严重发热。根据电机原理可知,三相异步电机定子每相电动势的有效值 :

E1=4.44f1N1Φm

式中 :E1--定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值,V ;f1--定子频率,Hz;N1——定子每相绕组有效匝数 ;Φm-每极磁通量

由式中可以看出,Φm的值由E1/f1决定,但由于E1难以直接控制,所以在电动势较高时,可忽略定子漏阻抗压降,而用定子相电压U1代替。那么要Φm不变,只要U1/f1始终为一定值即可。这是基频以下调时速的基本情况,为恒压频比(恒磁通)控制方式,属于恒转 矩调速。从图1可以看出,基准频率为恒转矩调速区的高频率,基准频率所对应的电压为即为基准电压,是恒转矩调速区的高电压,在基频以下调速时,电压会随频率而变化,但两 者的比值不变。

图1 基准电压、基准频率与变频调速控制特性

在基频以上调速时,频率从基频向上可以调至上限频率值,但是由于电机定子不能超过 电机额定电压,因此电压随频率变化,而保持基准电压值不变,这时电机主磁通必须随频率升高而减弱,转矩相应减小,功率基本保持不变,属于恒 功率调速区。由图1可见,基准频率为恒功率调速区的频率,是恒转矩调速区与恒功率调速区的转折点,而基准电压值在整个恒功率调速区内随频率变化而改变。

三、负载的机械特性与基准电压,基准频率的设定

合理地使用变频器,必须了解所驱动负载的机械特性。 根据不同的使用目的,负载基本上可分为恒转矩负载、恒功率负载以及平方转矩负载等三类。恒转矩负载其所需转矩基本不受速度变化的影响(T=定值),对于该类负载,变频器的整个工作区好运行在基频以下,这时变频器的输出特性正好能满足负载的要求。恒功率负载在转速越高时,所需转矩越小(T×N=定值),对于恒功率负载来说,电机的工作频率若运行在基频以上,其所要求的机械特性将与变频器的输出特性相吻合。至于平方转矩负载,它所要求的转矩与转速的平方成正比(T/N2=定值),电机应运行在基频以下较为合理。需要注意的是:平方转矩负载的工作频率绝不能超过工频(除非变频器容量大一个等级)。否则变频器与电机将严重过载。

四、设定实例

例一 :一台化纤纺丝计量泵电机型号为FTY-550-6,既550W 6极三相永磁同步电动机。铭牌参数如下:工作电压:62.5 - 125 - 475V。工作频率:25 - 50 - 190HZ,电机功率:275 - 550 - 2090W,转速:500 - 1000 - 3800R/min,电流:4A。其工作范围较宽,铭牌参数与一般异步电动机不同,左边的数值为电机正常工作时(不失步)的下限,右边数值为电机正常工作时的大值,中间值为额定值(50HZ)。该电机压频比为125V/50HZ=2.5,使用三 垦SAMCO-I 1HF1.5K变频器。若只按电机参数设定,电机的额定电压与额定频率值既为变频器的基准电压与基准频率值,基准电压(代码为CD005)设为125V,基准频率(CD006)为50HZ(出厂值)不变,这样设定,电机工作在基频以下时,电机驱动计量泵毫无问题,但计量泵属于恒转矩负载,若在计量泵要求 较高转速(如90HZ)时,那么频率虽然可调至90HZ,但此时电机工作电压仍为125V,实际压额比为125/90HZ=1.39,如图2a,电磁转矩变小,无法提供负载所需转矩,使计量泵不能正常工作。正确的设定应为:CD005=475V,CD006=190HZ,在这里基准电压虽设为475V,但由于变频器不具有升压功能,其实际输出电压由输入电压的大值决定,所以这样设定只对增大V/F图形的斜率有效,并不真能达到475V。因此也可以这样设定:CD005=380V,CD006=152HZ,变频器的压频比仍为380V/152HZ=2.5不变,见图2b,电机整个工作段都处于恒转矩调速范围,满足了负载特性的要求

1窑炉自动控制系统窑炉控制系统必须窑炉的温度、压力、液位、燃烧系统的流量等热工参数的稳定.燃烧过程中的正常换向。在安全的前提下.控制系统对参数的控制精度是衡量整套系统的一个重要指标.目前有采用PLC控制系统和由单回路控制器冗余控制主要T艺参数。用小型PLC冗余控制换向过程:有使用DCS控制系统.用一台微型PLC冗余控制换向过程。随控制技术的发展,基于PLC的DCS系统目前在国内外都得到了的应用.可编程控制器(PLC)与DCS控制系统的界限区别也越来越模糊。2温度控制系统温度控制系统包括熔化池温度控制、工作池温度控制、通道温度控制。因窑炉是一个较大的热T对象.各个地方的温度有很大的差异.无法全部进行测量.只能由工艺人员选择关键点的测量值进行加权平均作为温度过程值(PV),并把这个PV作为被控量改变燃料流量。以维持该平均值的稳定。因此它义包含了燃气控制和助燃空气控制。2.1熔化池温度控制原理温度设定值(SP)与温度过程值(PV)之间的偏差经控制器运算后.得出一个输出值作为燃气控制系统的设定值.同时乘以一个空燃比系数作为助燃空气的设定值,再经PID控制器运算后调整各自的流量控制阀。正常的燃烧状况.进而得到稳定的温度。这样就形成了温度和燃气的串级控制。在实际工作中.经常使用两种方式控制熔化池温度,一是自动控制天然气总流量,手动分配各小炉天然气流量的方式。图2所示为控制天然气总管流量控制熔化池温度的方块图

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