1、變頻器控制方式的合理選用

變頻器控制方式是決定變頻器性能好壞的關鍵。目前市場上低壓通用變頻器品牌很多，包括歐、美、日及國產(chǎn)的共有50 多種。選用變頻器時不是價位越高越好，而是按負載特性能滿足需求的依據(jù)來選擇，這樣才能量材使用、經(jīng)濟實惠。表1 列出了多種變頻器控制方式的參數(shù)，以供選用時參考。

2、 轉(zhuǎn)矩控制型變頻器的選型及問題

基于調(diào)速方便、節(jié)能、運行可靠的優(yōu)點，變頻調(diào)速器已逐漸替代傳統(tǒng)的變極調(diào)速、電磁調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速方式。在推出PWM磁通矢量控制的變頻器數(shù)年后，1998 年末又推出采用DTC 控制技術的變頻器(直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器)。ABB 公司的ACS600 系列是第一代采用DTC 技術的變頻器，它能夠采用開環(huán)方式準確控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，而且動態(tài)和靜態(tài)指標已優(yōu)于PWM閉環(huán)控制。

直接轉(zhuǎn)矩控制是以測量電機電流和直流電壓作為自適應電機模型的輸入。該模型每隔25 μs 產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通實際值，轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器設轉(zhuǎn)矩和磁通的實際值與轉(zhuǎn)矩和磁通的給定值的最佳開關位置。由此可以看出，直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器是通過對轉(zhuǎn)矩和磁通的測量，調(diào)整逆變電路的開關狀態(tài)，進而調(diào)整電機的轉(zhuǎn)矩和磁通，以達到精確控制的目的。

2.1 選型原則

在變頻器選型前，先根據(jù)機械對轉(zhuǎn)速(最高、最低)和轉(zhuǎn)矩(起動、連續(xù)及過載)的要求，確定最大輸入功率(即電機的額定功率最小值)。

P=n×T/ 9950 (kW)

式中:P 為機械要求的輸入功率(kW)，n 為機械轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)，T 為機械最大轉(zhuǎn)矩(N.m)。然后選擇電機的極數(shù)和額定功率。電機的極數(shù)決定同步轉(zhuǎn)速，要求電機的同步轉(zhuǎn)速盡可能覆蓋整個調(diào)速范圍，使連續(xù)負載容量高一些。為了充分利用設備潛能，可允許電機短時超出同步速度，但必須小于電機允許的最大速度。轉(zhuǎn)矩取設備在起動、連續(xù)運行、過載或最高速等狀態(tài)下的最大轉(zhuǎn)矩。最后，根據(jù)變頻器輸出功率和額定電流稍大于電機的功率和額定電流來確定變頻器的參數(shù)和型號。

需要注意的是，變頻器的額定容量及參數(shù)是針對一定的海拔高度和環(huán)境溫度而標出的，一般是指在海拔1000m 以下，環(huán)境溫度低于40℃或25℃。若應用環(huán)境超出該規(guī)定，在根據(jù)變頻器參數(shù)確定型號之前需要考慮由此因素造成的降容。

2.2 變頻器的外部配置及應注意的事項

(1) 選擇合適的外部熔斷器，以便保護因內(nèi)部短路對整流元件的損壞。變頻器型號確定后，若變頻器內(nèi)部整流回路前沒有保護硅元件的快速熔斷器，變頻器與電源間應配置符合要求的熔斷器和隔離開關，而不能采用空氣斷路器代替熔斷器和隔離開關。

(2) 選擇變頻器的引入和引出電纜。根據(jù)變頻器的功率選擇導線截面合適的三芯或四芯屏蔽動力電纜。尤其是從變頻器到電機之間的動力電纜一定要選用屏蔽結(jié)構(gòu)的電纜，且要盡可能短，這樣可降低電磁輻射和容性漏電流。當電纜長度超過變頻器所允許的輸出電纜長度時，電纜的雜散電容將影響變頻器的正常工作，為此要配置輸出電抗器，控制電纜應采用屏蔽結(jié)構(gòu)電纜。對于變頻器的可選件與變頻器之間的連接電纜其長度不能超過10 m。

(3) 在輸入側(cè)裝交流電抗器或EMC 濾波器。根據(jù)變頻器安裝場所的其他設備對電網(wǎng)品質(zhì)的要求，若變頻器工作時影響這些設備正常運行，可在變頻器輸入側(cè)裝交流電抗器或EMC 濾波器，抑制由功率元件通斷引起的諧波畸變和傳導輻射。若與變頻器連接的電網(wǎng)的變壓器中性點不接地，則不能選用EMC 濾波器。當變頻器采用500 V 以上電壓驅(qū)動電機時，需在輸出側(cè)配置du/dt 濾波器，以抑制逆變輸出電壓尖峰和電壓的變化，保護電機，同時也降低了容性漏電流和電機電纜的高頻輻射，以及電機的高頻損耗和軸承電流。使用du/dt 濾波器時要注意濾波器上的電壓降將引起電機轉(zhuǎn)矩的稍微降低；變頻器與濾波器之間電纜長度不能超過3 m。