變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應(yīng)用受限
20世紀(jì)60年代以后,電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)
無法滿足需要。1968年以丹佛斯為代表的高技術(shù)企業(yè)開始批量化生產(chǎn)變頻器,開啟了變頻器工業(yè)化的新時代。
20世紀(jì)70年代開始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速的研究得到突破,20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。
20世紀(jì)80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達(dá)國家的 VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化,商品投入市場,得到了廣泛應(yīng)用。 早的變頻器可能是日本人買了英國專利研制的。不過美國和德國憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢,高端產(chǎn)品迅速搶占市場。
由于變頻器內(nèi)置有32位或16位的微處理器,具有多種算術(shù)邏輯運(yùn)算和智能控制功能,輸出頻率精度為0.1%~0.01%,且設(shè)置有完善的檢測、保護(hù)環(huán)節(jié),因此,在自動化系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。例如:化纖工業(yè)中的卷繞、拉伸、計量、導(dǎo)絲;玻璃工業(yè)中的平板玻璃退火爐、玻璃窯攪拌、拉邊機(jī)、制瓶機(jī);電弧爐自動加料、配料系統(tǒng)以及電梯的智能控制等。變提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量方面的應(yīng)用頻器在數(shù)控機(jī)床控制、汽車生產(chǎn)線、造紙和電梯上的應(yīng)用。
變頻器功率的選用
系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機(jī)效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時,則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā),在選用變頻器功率時,要注意以下幾點(diǎn):
1)變頻器功率值與電動機(jī)功率值相當(dāng)時合適,以利變頻器在高的效率值下運(yùn)轉(zhuǎn)。
2)在變頻器的功率分級與電動機(jī)功率分級不相同時,則變頻器的功率要盡可能接近電動機(jī)的功率,但應(yīng)略大于電動機(jī)的功率。
3)當(dāng)電動機(jī)屬頻繁起動、制動工作或處于重載起動且較頻繁工作時,可選取大一級的變頻器,以利用變頻器長期、地運(yùn)行。
4)經(jīng)測試,電動機(jī)實(shí)際功率確實(shí)有富余,可以考慮選用功率小于電動機(jī)功率的變頻器,但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護(hù)動作。
變頻器容量的確定
合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn),比較簡便的方法有三種:
1)電機(jī)實(shí)際功率確定發(fā)。首先測定電機(jī)的實(shí)際功率,以此來選用變頻器的容量。
2)公式法。當(dāng)一臺變頻器用于多臺電機(jī)時,應(yīng)滿足:至少要考慮一臺電動機(jī)啟動電流的影響,以避免變頻器過流跳閘。
3)電機(jī)額定電流法變頻器。