高性能通用變頻器 平衡啟動電流 避免電網波動

變頻器的節能原理

　　為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的余量。電機不能在滿負荷下運行，除達到動力驅動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費，在壓力偏高時，可降低電機的運行速度，使其在恒壓的同時節約電能。

　　當電機轉速從 N1 變到 N2時，其電機軸功率 （P）的變化關系如下：

　P2／ P1 = （N2/N1）3 ，由此可見降低電機轉速可得到立方級的節能效果。

1、 動態調整節能：

　　迅速適應負載變動，供給效率電壓。變頻調速器在軟件上設有 5000次/秒的測控輸出功能，始終保持電機的輸出高效率運行。

2、通過變頻自身的V/F功能節電：

　　在保證電機輸出力矩的情況下，可自動調節V/F曲線。減少電機的輸出力矩，降低輸入電流，達到節能狀態。

3、 變頻自帶軟啟動節能：

　　在電機全壓啟動時，由于電機的啟動力矩需要，要從電網吸收 7 倍的電機額定電流，而大的啟動電流即浪費電力，對電網的電壓波動損害也很大，增加了線損和變損。采用變頻器后，啟動電流可從0 -- 電機額定電流，減少了啟動電流對電網的沖擊，節約了電費，也減少了啟動慣性對設備的大慣量的轉速沖擊，延長了設備的使用壽命。

4、提高功率因數節能：

　　電動機由定子繞組和轉子繞組通過電磁作用而產生力矩。繞組由于其感抗作用。對電網而言，阻抗特性呈感性，電機在運行時吸收大量的無功功率，造成功率因數降低。

　　采用變頻節能調速器后，由于其性能已變為：

　　AC-- DC --AC，在整流濾波后，負載特性發生了變化。變頻調速器對電網的阻抗特性呈阻性，功率因數很高，減少了無功損耗。

　　電動機在直接啟動時，電流是電機額定電流的7 倍，而大的啟動電流即浪費電力，對電網的電壓波動損害也很大，增加了線損變損，

PID控制原理

　　根據反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環系統。我們要想保持液壓的恒定，因此就必須引入液壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加智能儀表可實現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。

　　要想維持供液網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統是一個大滯后系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用

風速控制儀控制原理

　　用變頻調速來實現恒壓供液，與用調節閥門來實現恒壓供液相比，節能效果十分顯著（可根據具體情況計算出來）。其優點是：

　1、 起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；

　2、 由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等的使用壽命；

　3、 可以消除起動和停機時的液錘效應；

　　一般地說，當由一臺變頻器控制一臺電動機時，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的出液量比兩臺水泵全速供液量相差很多時，可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留有足夠的容量。

　　雖然液泵在低速運行時，電動機的工作電流較小。但是，當泵流量量變化頻繁時，電動機將處于頻繁的升、降速狀態，而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流，導致電動機過熱。因此，電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。

　　在主要功能預置方面，頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的工作頻率。升、降速時間在采用PID調節器的情況下，升、降速時間應盡量設定得短一些，以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。如變頻器本身具有PID調節功能時，只要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時間將自動失效。

常見問題