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变频器应用小知识:负載匹配

机械种类繁多,性能和工艺要求不同,扭矩特性也不同。因此,在应用变频器之前,首先要弄清电机负载的性质,即负载特性,然后选择变频器和电机。负载有三种类型:恒扭矩负载、风扇泵负载和恒功率负载。不同的负载类型,应选择不同类型的变频器。

(1)恒定扭矩负载

恒转矩负载分为摩擦负载和势能负载。

摩擦负载的启动扭矩一般需要额定扭矩的150%左右,制动扭矩一般需要额定扭矩的100%左右。因此,变频器应选择具有恒转矩特性、起动和制动转矩大、过载时间和过载能力大的变频器,如FR-A540系列。

势能负载一般需要较大的启动扭矩和能量回馈功能,可以快速实现正反转。应选择具有四象限运行能力的变频器,如FR-A241系列。

(2)风机泵负荷

风扇负载是典型的平方扭矩负载,在低速时非常小,与速度的平方成正比。一般变频器和标准电机的组合是最适合的。这类负载对逆变器的性能要求不高,只有经济性和可靠性,所以选择U/f=const控制方式的逆变器,如FR-A540(L)。如果变频器的输出频率提高到电源频率以上,功率会急剧增加,有时会超过电机变频器的容量,导致电机过热或无法工作,所以对于这种负载转矩,不要轻易提高频率到电源频率以上。

(3)恒功率负载

恒功率负载是指转矩与转速成反比,但功率保持不变的负载,如卷取机、机床等。恒功率特性的负载配有变频器时,需要注意的问题是:变频器的输出电压在功率频率以上的频率范围内由一个恒定值控制,所以电机产生的转矩具有恒功率特性,使用标准电机和通用变频器的组合没有问题。但在低于电源频率的频率范围内,受U/f常数值控制,电机产生的转矩与负载转矩相反,因此标准电机与通用变频器的组合难以适应,需要专门设计。

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