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变频调速器在机械设备中的应用

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变频调速器在机械设备中的应用

发布日期:2019-02-02 17:13 来源:http://www.00hdl.com 点击:

一、在机械设备中应用变频调速器目的

  (1)满足机械设备的调速功能、

  它能满足机械设备中电动机无级调速的要求 ,并在调速过程中实现软起动 加、速、减速 、刹车及关机等需要,在起动和关机中无电冲击和机械冲击 。能对调速中的各种参数预置 从,而完成机械设备的各种功能要求。

  (2)提高工程质量和产品质量

      由于变频器调速范围大、调速精度高,在机械设备中应用它,可提高工程质量和产品质量 。如 :提高机床机械加工速度、提高传输设备的精度等。

  (3)节省电力

  在机械设备中配备电动机往往 大“马拉小车”或,者机械设备中电动机在重负荷和轻负荷之间往复工作。应用变频调速器 ,可根据负荷需求功率的大小,实时控制功率的输出,以达到最大的节省电力。尤其在风机、水泵等减力矩负载的应用中,可大量节电。

  二、在机械设备中针对控制对象应用变频器

  (1)速度

  在机械设备中,“速度”本身就是控制对象。很多情况又将速度转化为流量、张力、压力、温度、重力及力矩等等为最终控制对象,因此控制速度是最基本的事情。首先要确定负载的特性 ,是 “恒力矩”还是“恒功率”、“减力矩”。有针对性地选配变频器 ,要确定调速范围的大小、调速的精度、加减速度时间及确定系统的惯量等等 。

  (2)位置

  防爆电机 (EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)在机械设备中有的把“位置”或“角度”等作为控制对象。如机床、机器人、轧棍、电梯、超重机械、调节风门及行车等。变频器用于控制负载位置的特点是从:简单到高级;以转速积分的形式变化;电动机的旋转角度也可以控制 ,控制中根据需要可逆运转 。变频器控制位置的方式有三类 :开环位置控制、闭环位置控制和手动决定位置。

  (3)张力

  对于造纸、纺织、钢铁及胶卷等卷绕物需要恒张力控制 。张力控制有三种方式 :一是采用转矩电流控制,此法简单方便,但精度差;二是采用张力传感器 ,输入张力与给定转速比较 ,使转速随张力变化 ,达到张力恒定;三是采用拉延的张力控制 。加工物中前后有两个滚筒 ,用两测速传感器去检测前后滚筒转速 ,由两变频器控制使其同步 ,达到恒张力的目的 。

  (4)流量

  对于液体和气体的流量是通过改变电动机转速来进行控制的。风机、泵的转速特性与转速的平方成正比,变频器可以以开环形式对其控制 ;也可利用流量传感器,输人流量比较给定设置 ,实现高精度流量控制 。

  (5)温度

  建筑物或加热炉的温度是由热风 、冷风或者燃料的输送所决定的。利用热电偶和热电阻作为测温传感器输,入温度比较给定设置 ,实现闭环温度控制 。但是一般应该应用PID调节器补偿系统惯量。

  (6)压力

  对于液体、气体往往需要压力控制,压力控制的特点是:要求精度不高;压力与电动机的转速为非线性关系;液体不可压缩,控制中响应速度快;而气体能压缩,压力变化缓慢;压力控制与流量控制密切相关 。用变频器带动泵 ,可实现开环或闭环压力控制 。

  三、针对不同类型的机械设备选配变频调速器

  (1)传输设备

  传输设备及其他恒力矩设备可选用通用变频调速器 ,选用矢量型或v/F型 ,应选择50Hz以下频率使用,以lO 50Hz为好 。高精度的机械设备,可采用测速传感器带反馈实现闭环高精度控制 。

  (2)机床设备

  机床设备原机械调速系统为恒功率特性 ,即转速越低 ,力矩越大 。由于变频器只能 “恒力矩”,不能增加力矩 ,采用变频器后 ,应保留一定机械减速系统适,当增加电动机功率或电动机极数 ,应选用带 “刹车系统”的矢量型变频调速器,必要时可选用变频器专用电动机 。

  (3)风机、水泵

  风机、水泵等减力矩负载可采用经济型变频器调速。采用通用变频器调速时 ,应将低频力矩提升降低。在应用中若能够准确测量电动机实际运行的功率可,适当降低变频器的配备容量 。 

  (4)卷绕设备

  一般通用变频器或者较为高档的变频器都有自动减速系统 。在卷绕设备的应用中 ,若要求不高 ,可采用自动减速功能 ;若卷绕设备对恒张力要求高 ,可采用张力传感器或双机转速同步控制 ,进行恒张力控制 。 


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