變頻器的7大應(yīng)用誤區(qū)

　　誤區(qū)1

、使用變頻器都能節(jié)電
　　一些文獻(xiàn)宣稱變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品

，給人的感覺(jué)是只要使用變頻調(diào)速器都能節(jié)電，實(shí)際上

，變頻調(diào)速器之所以能夠節(jié)電

，是因?yàn)槠淠軐?duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。如果說(shuō)變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品的話

，那么所有的調(diào)速設(shè)備也都可以說(shuō)是節(jié)電控制產(chǎn)品

。變頻調(diào)速器只不過(guò)比其它調(diào)速設(shè)備效率和功率因數(shù)略高罷了。
　　變頻調(diào)速器能否實(shí)現(xiàn)節(jié)電

，是由其負(fù)載的調(diào)速特性決定的

。對(duì)于離心風(fēng)機(jī)

、離心水泵這類負(fù)載，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比

，功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比

。只要原來(lái)采用閥門控制流量，且不是滿負(fù)荷工作

，改為調(diào)速運(yùn)行

，均能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80*時(shí)

，功率只有原來(lái)的51.2*

。可見(jiàn)

，變頻調(diào)速器在這類負(fù)載中的應(yīng)用

，節(jié)電效果*為明顯。對(duì)于羅茨風(fēng)機(jī)這類負(fù)載

，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān)

，即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。若原來(lái)采用放風(fēng)閥放走多余風(fēng)量的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量

，改為調(diào)速運(yùn)行

，也能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80*時(shí)

，功率為原來(lái)的80*

。比在離心風(fēng)機(jī)、離心水泵中的應(yīng)用節(jié)電效果要小得多

。對(duì)于恒功率負(fù)載

，功率與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān)。水泥廠恒功率負(fù)載

，如配料皮帶秤

，在設(shè)定流量一定的條件下，當(dāng)料層厚時(shí)

，皮帶速度減慢;當(dāng)料層薄時(shí)

，皮帶速度加快。變頻調(diào)速器在這類負(fù)載中的應(yīng)用

，不能節(jié)電

。
　　與直流調(diào)速系統(tǒng)比較，直流電動(dòng)機(jī)比交流電動(dòng)機(jī)效率高

、功率因數(shù)高

，數(shù)字直流調(diào)速器與變頻調(diào)速器效率不相上下，甚至數(shù)字直流調(diào)速器比變頻調(diào)速器效率略高。所以

，宣稱使用交流異步電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速器比使用直流電動(dòng)機(jī)和直流調(diào)速器要節(jié)電

，理論和實(shí)踐證明，這是不正確的

。
　　誤區(qū)2

、變頻器的容量選擇以電動(dòng)機(jī)額定功率為依據(jù)
　　相對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，變頻調(diào)速器的價(jià)格較貴

，因此在保證安*可靠運(yùn)行的前提下

，合理地降低變頻調(diào)速器的容量就顯得十分有意義。
　　變頻調(diào)速器的功率指的是它適用的4*交流異步電動(dòng)機(jī)的功率

。
　　由于同容量電動(dòng)機(jī)

，其*數(shù)不同，電動(dòng)機(jī)額定電流不同

。隨著電動(dòng)機(jī)*數(shù)的增多

，電動(dòng)機(jī)額定電流增大。變頻調(diào)速器的容量選擇不能以電動(dòng)機(jī)額定功率為依據(jù)

。同時(shí)

，對(duì)于原來(lái)未采用變頻器的改造項(xiàng)目，變頻調(diào)速器的容量選擇也不能以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)

。這是因?yàn)?div id="d48novz" class="flower left">

，電?dòng)機(jī)的容量選擇要考慮*大負(fù)荷、富裕系數(shù)

、電動(dòng)機(jī)規(guī)格等因素

，往往富裕量較大，工業(yè)用電動(dòng)機(jī)常常在50*～60*額定負(fù)荷下運(yùn)行

。若以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)來(lái)選擇變頻調(diào)速器的容量

，留有富裕量太大，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)

，而可靠性并沒(méi)有因此得到提高

。
　　誤區(qū)3、用視在功率計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能收益
　　用視在功率計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能效果

。如文獻(xiàn)[1]原系統(tǒng)風(fēng)機(jī)工頻滿載工作時(shí)

，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流為289A，采用變頻調(diào)速時(shí)

，50Hz滿載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)約為0.99

，電流是257A，這是由于變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生*善功率因數(shù)的作用

。節(jié)能計(jì)算如下：ΔS=UI=×380×(289-257)=21kVA
　　因此該文認(rèn)為其節(jié)能效果約為單機(jī)容量的11*左右。
　　實(shí)際分析：S即表示視在功率，即電壓與電流的乘積

，電壓相同時(shí)

，視在功率節(jié)約百分比與電流節(jié)約百分比是一回事。在有電抗的電路中

，視在功率只是反映了配電系統(tǒng)的允許*大輸出能力

，而不能反映電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率。電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率只能用有功功率表示

。在該例中

，雖用實(shí)際電流計(jì)算，但計(jì)算的是視在功率

，而不是有功功率

。我們知道，電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率是由風(fēng)機(jī)及其負(fù)載決定的

。功率因數(shù)的提高并沒(méi)有改變風(fēng)機(jī)的負(fù)載

，也沒(méi)有提高風(fēng)機(jī)的效率，風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗的功率沒(méi)有減少

。功率因數(shù)提高后

，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)也沒(méi)有改變，電動(dòng)機(jī)定子電流并沒(méi)有減少

，電動(dòng)機(jī)消耗的有功功率和無(wú)功功率都沒(méi)有改變

。功率因數(shù)提高的原因是變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生無(wú)功功率供給了電動(dòng)機(jī)消耗。隨著功率因數(shù)提高

，變頻器的實(shí)際輸入電流減少

，從而減少了電網(wǎng)至變頻器之間的線損和變壓器的銅耗。同時(shí)

，負(fù)荷電流減小

，給變頻器供電的變壓器、開(kāi)關(guān)接觸器

、導(dǎo)線等配電設(shè)備可以帶更多的負(fù)載

。需要指出的是，如果象該例一樣不考慮線損和變壓器銅耗的節(jié)約

，而考慮變頻器的損耗

，變頻器在50Hz滿載運(yùn)行時(shí)，不*沒(méi)有節(jié)能

，而且還費(fèi)電

。因此，用視在功率計(jì)算節(jié)能效果是不對(duì)的

。
　　誤區(qū)4
、變頻器輸出側(cè)不能加裝接觸器
　　幾乎所有變頻調(diào)速器使用說(shuō)明書(shū)都指出

，變頻調(diào)速器輸出側(cè)不能加裝接觸器。如日本安川變頻器說(shuō)明書(shū)就規(guī)定“切勿在輸出回路連接電磁開(kāi)關(guān)

、電磁接觸器”

。
　　廠家的規(guī)定是為了防止在變頻調(diào)速器有輸出時(shí)接觸器動(dòng)作。變頻器在運(yùn)行中連接負(fù)載

，會(huì)由于漏電流而使過(guò)電流保護(hù)回路動(dòng)作

。那么，只要在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動(dòng)作之間

，加以必要的控制聯(lián)鎖

，保證只有在變頻調(diào)速器無(wú)輸出時(shí)，接觸器才能動(dòng)作

，變頻調(diào)速器輸出側(cè)就可以加裝接觸器

。這種方案對(duì)于只有1臺(tái)變頻調(diào)速器，2臺(tái)電動(dòng)機(jī)(1臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行

，1臺(tái)電動(dòng)機(jī)備用)的場(chǎng)合

，具有重要的意義。當(dāng)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)

，可以很方便地將變頻器切換到備用電動(dòng)機(jī)

，經(jīng)過(guò)延時(shí)使變頻器運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)備用電動(dòng)機(jī)自動(dòng)投入變頻運(yùn)行

。并且還可以很方便地實(shí)現(xiàn)2臺(tái)電動(dòng)機(jī)的互為備用

。
　　誤區(qū)5、變頻調(diào)速器在離心風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

，可完全取代風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)閥門
　　采用變頻調(diào)速器對(duì)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速來(lái)控制風(fēng)量

，與調(diào)節(jié)閥門控制風(fēng)量相比,具有明顯的節(jié)電效果。但在有些場(chǎng)合

，變頻調(diào)速器不能完全取代風(fēng)機(jī)的閥門

，在設(shè)計(jì)中要引起特別注意。為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題

，我們先從其節(jié)電原理談起

。離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比

，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比

。
　　從上面的分析還可以看出，調(diào)節(jié)閥門控制風(fēng)量

，隨著風(fēng)量的減少

，風(fēng)壓反而增加;而采用變頻調(diào)速器調(diào)速來(lái)控制風(fēng)量，隨著風(fēng)量的減少

，風(fēng)壓大幅度下降

。風(fēng)壓下降太多

，有可能滿足不了工藝要求。某廠引進(jìn)的變頻調(diào)速器

，在離心風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用中

，因沒(méi)有設(shè)計(jì)閥門

，單純地依靠變頻調(diào)速器調(diào)速來(lái)改變風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)

，吃盡了苦頭。要么轉(zhuǎn)速太高

，風(fēng)量太大;若降低轉(zhuǎn)速

，風(fēng)壓又滿足不了工藝要求，吹不進(jìn)風(fēng)

。因此離心風(fēng)機(jī)在使用變頻調(diào)速器調(diào)速節(jié)電時(shí)

，要兼顧風(fēng)量和風(fēng)壓這2個(gè)指標(biāo)，否則會(huì)帶來(lái)不良的后果

。
　　誤區(qū)6

、通用電動(dòng)機(jī)只能在其額定轉(zhuǎn)速以下采用變頻調(diào)速器降速運(yùn)行
　　經(jīng)典理論認(rèn)為，通用電動(dòng)機(jī)頻率上限為55Hz

。那么

，當(dāng)調(diào)速范圍高于額定轉(zhuǎn)速時(shí),須保持定子電壓為額定電壓不變。這時(shí)

，隨著轉(zhuǎn)速/頻率的上升

，磁通將減少，因此在同一定子電流下的轉(zhuǎn)矩將減小

，機(jī)械特性變軟

，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力大幅度減少。
　　由此可見(jiàn)

，通用電動(dòng)機(jī)頻率上限為55Hz是有前提條件的：
　　1

、定子電壓不能超過(guò)額定電壓;
　　2、電動(dòng)機(jī)在額定功率運(yùn)行;
　　3

、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

。
　　上述情況下，理論和試驗(yàn)證明

，若頻率超過(guò)55Hz

，將使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變小，機(jī)械特性變軟

，過(guò)載能力下降

，鐵耗急增，發(fā)熱嚴(yán)重

。
　　誤區(qū)7

、忽視變頻器的自身特點(diǎn)
　　變頻調(diào)速器的調(diào)試工作一般由經(jīng)銷廠家來(lái)完成

，不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題。變頻調(diào)速器的安裝工作較簡(jiǎn)單

，一般由用戶來(lái)完成

。一些用戶不認(rèn)真閱讀變頻調(diào)速器的使用說(shuō)明書(shū)，不嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行施工

，忽視變頻器自身特點(diǎn),將其等同于一般電氣器件,憑想當(dāng)然和經(jīng)驗(yàn)辦事

，為故障和事故埋下了隱患。
　　根據(jù)變頻調(diào)速器的使用說(shuō)明書(shū)的要求

，接到電動(dòng)機(jī)的電纜應(yīng)采用屏蔽電纜或鎧裝電纜

，*好穿金屬管敷設(shè)。截?cái)嚯娎|的端頭應(yīng)盡可能整齊

，未屏蔽的線段盡可能短

，電纜長(zhǎng)度不宜超過(guò)一定的距離(一般為50m)。當(dāng)變頻調(diào)速器與電動(dòng)機(jī)間的接線距離較長(zhǎng)時(shí)

，來(lái)自電纜的高諧波漏電流會(huì)對(duì)變頻調(diào)速器和周邊設(shè)備產(chǎn)生不利影響

。從變頻器控制的電動(dòng)機(jī)返回的接地線，應(yīng)直接連到變頻器相應(yīng)的接地端子上

。變頻器的接地線切勿與焊機(jī)及動(dòng)力設(shè)備共用

，且盡可能短。由于變頻器產(chǎn)生漏電流

，與接地點(diǎn)太遠(yuǎn)則接地端子的電位不穩(wěn)定

。變頻器的接地線的*小截面積必須大于或等于供電電源電纜的截面積。為了防止干擾而引起的誤動(dòng)作

，控制電纜應(yīng)使用絞合屏蔽線或雙股屏蔽線

。同時(shí)要注意切勿將屏蔽網(wǎng)線接觸到其它信號(hào)線及設(shè)備外殼，用絕緣膠帶纏包起來(lái)

。為了避免其受到噪聲的影響

，控制電纜長(zhǎng)度不宜超過(guò)50m?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？刂齐娎|和電動(dòng)機(jī)電纜必須分開(kāi)敷設(shè)

，使用單獨(dú)的走線槽，并盡可能遠(yuǎn)離

。當(dāng)二者必須交叉時(shí)

，應(yīng)采取垂直交叉。千萬(wàn)不能將它們放在同一個(gè)管道或電纜槽中

。而一些用戶在進(jìn)行電纜敷設(shè)時(shí)

，沒(méi)有嚴(yán)格按照上述要求進(jìn)行施工，導(dǎo)致在單獨(dú)調(diào)試時(shí)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常

，正常生產(chǎn)時(shí)卻干擾嚴(yán)重

，以致不能運(yùn)行

。

上一篇：高壓變頻器的工作原理

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