新型节能变频调速器与高效电动机地的应用技术特征

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1、实用标准文案新型节能变频调速器与高效电动机的应用技术特征Time:2009-11-1616:25:00  Author:  Source:鲁维德当今电机及交流传动系统节能是目前中国节能市场上最具商业潜力的领域。根据国家发展规划要求，当前应推广变频调速节能技术，即风机、水泵、压缩机等通用机械系统采用变频调速节能措施，工业机械采用交流电动机变频调速技术。工业节能有三方向，在电动机的消耗中，40％来自低压电机，50％来自高压电机，共有约2／3用于风机、泵类应用。尤是巨大的能源消耗会直接增加运行成本，因此，降低运行成本的关

2、键是要进行生态型、经济型的生产。就工业节能而言，最主要的三个方向是：优化的生产工艺流程，采用高性价比的变速传动系统与使用高效电动机．为此本文将对变频调速器与高效电动机的节能等相关技术特征与装置及应用作分析说明．据此应先对变速传动的节能原理作说明。1、变速传动的节能原理风机、泵类及压缩机等在几乎各个行业中有着非常广泛的应用，如：煤炭行业中的通风风机等；电力行业中的一、二次风机，送引风机，污水处理泵等；水及污水处理行业中的水泵等；石油行业中的管道输送、泵站等；化工行业中的冷却风机、传输泵、压缩机等。钢铁行业中的除尘风机

3、目前，绝大部分风机、泵类及压缩机等应用在控制方面采用阀门，挡板、旁路等定速控制(即电动机为定速运行)，见图1(a)所示的采用阀门控制的流量控制系统。这是造成巨大能耗的主要原因。与定速控制相比，使用变频器的变速传动系统在节能方面有着显著的效果，是最佳的节能手段之一，见图1(b)所示的采用变速传动控制的流量控制系统。造成如图1(b)能耗差异主要源于泵在变速传动与定速传动时的不同工作状态，从风机、泵、压缩机等机械均具有的特性曲线可知，在使用定速传动时，其机械(风机。泵、压缩机)实际工作在一条特性曲线上，无论流量的大小，电

4、机始终以恒速运行，其能耗始终保持较高状态。精彩文档实用标准文案而使用变速传动时，机械(风机、泵、压缩机)实际工作在多条特性曲线上，随着流量的大小的变化，电机的运行速度随之调整，其能耗也相应随之降低。2、新型变频调速器技术特征与应用2.1新型变频调速器211高水准的驱动性能*发挥普通电机的高性能(无传感器矢量控制)可以驱动不带编码器的普通电机实现高精度控制和高响应速度。在超低速0.3Hz时，可以实现200％转矩输出(0.4K-范围1：20，绝对转矩精度±20％，重复转矩精度±10％)；响应水平进一步提高，其速度控制范

5、围(0.3Hz-60Hz驱动)而速度响应为120rad／s。·转矩限制功能限制速度控制时电机的最大输出转矩。转矩限制功能可以有效避免由于转矩波动而引起的机械损坏(防止机械的磨损等等)，图2(a)为转矩限制特性示意图。精彩文档实用标准文案精彩文档实用标准文案·提高输入指令信号的响应输入命令的延迟时间进一步缩短。与传统型号变频器(如FRA500)相比，响应时间减少一半。·负载急速变化时快速响应与传统型号变频器相比，负载扰动时转矩响应水平大大的提高了。电机速度变化幅度减至最小，保持电机速度恒定。在负荷增大的瞬间，电机实际

6、转速立即降低，但很快又回到设定值（见图2(b)左上的角）；负荷降低的瞬间，电机转速即刻升高，但很快又回到设定值（见图2(b)右上的角）。*驱动带编码器的电机实现高精度控制(矢量控制)在电机上安装编码器后，就可以实现闭环矢量控制。这时，变频器可以实现转矩控制／位置控制以及高精度、高响应的速度控制(带零速控制和伺服锁定功能)。其速度控制范围为1：1500(电动／再生)，而速度波动勒±0.01％(100％相当于3000r／min)，速度响应为300rad／s(使用模型自适应速度控制)；转矩控制范围1：50，绝对转矩精度±

7、10％，重复转矩精度±5％。·简易的增益调整在线自动估算电机和负载的转动惯量，计算出最佳的速度坏增益和位置环增益，增益调节更方便。这种控制最适合用于速度控制或位置控制时的周期运行。·高精度转矩控制(使用在线自动调整，见图2(c)所示红线)使用在线自动调整(带自适应磁通观测器)时，可以减小运行时由于电机温度变化而导致的电子转子参数变动所造成的影响。这种功能尤其适用于需要进行张力控制的机械，如拉丝机、造纸、印刷等。图2(c)为转矩限制特性示意图。*网络功能更加丰富·支持CC-Link通讯(选件)变频器通过CC-Link

8、总线可与三菱PLC(如Q、QnA、A，Fx系列等等)连接，见图3(a)所示。CC-Link版本1.1和版本2.0都适用。变频器的运行控制、监视和参数修改，都可以通过PLC实现。·支持SSCNET(伺服系统控制网络)Ⅲ(选件)通过SSCNETⅢ可以与运动控制器连接(见图3(b)所示)。SSCNETⅢ使用高速光缆通讯系统，适合用于高精度同步操作。精彩文档实用标准