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使用變頻調(diào)速方案的原因介紹
變頻調(diào)速系統(tǒng)在當(dāng)前工業(yè)應(yīng)用越來越普遍，變頻方案可提供精確的速度控制，實現(xiàn)無級調(diào)速，因此可以方便地控制機械傳動的上升、下降、橫移等運行動作，還可提高工藝的高效性(變速不依賴于機械部分)，同時比傳統(tǒng)的電機定速運行更節(jié)能。以下例舉生產(chǎn)活動中使用變頻調(diào)速的原因介紹。
(1) 控制電機的啟動電流，實現(xiàn)軟啟動
當(dāng)電機通過工頻直接啟動時，啟動電流為電機額定電流的4至7倍。過大的電流增加電機繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而減少電機的壽命。使用變頻調(diào)速技術(shù)，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負(fù)載，使用變頻調(diào)速能充分降低啟動電流，提高繞組承受力，同時可減少機械設(shè)備的沖擊，降低故障率，減少設(shè)備維護成本。
(2) 啟動時需要的功率更低，減小電網(wǎng)容量要求
電機功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率。在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了最高極限，其直接工頻啟動電機所產(chǎn)生的電涌就會對同網(wǎng)上的其他用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的影響, 從而將受到電網(wǎng)運行商的警告,甚至罰款。如果采用變頻器進(jìn)行電機起停, 就可以改善此類問題。
(3) 降低電網(wǎng)電壓波動，減少電網(wǎng)污染
在電機工頻啟動時，電流劇增的同時，電壓也會大幅度波動，電壓下降的幅度將取決于啟動電機的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常，如PC機、傳感器、接近開關(guān)和接觸器等均會動作出錯。而采用變頻驅(qū)動方案后，由于能在零頻零壓時逐步啟動，則能最大程度上消除電網(wǎng)電壓波動。
(4) 可控的加速功能，改善設(shè)備工況
變頻調(diào)速能在零速啟動并按照用戶的需要進(jìn)行均勻地加速，而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動加速)。若通過工頻啟動時對電機或相連的機械部分軸或齒輪都會產(chǎn)生劇烈的振動，這種振動將進(jìn)一步加劇機械磨損和損耗，降低機械部件和電機的壽命。
(5) 可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限，提供設(shè)備保護
通過變頻調(diào)速后，能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護機械不致?lián)p壞，從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3%～5%左右。若在工頻狀態(tài)下，電機只能通過檢測電流值或熱保護器件來進(jìn)行控制，無法像變頻控制一樣可設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值。
(6) 可調(diào)的運行速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量
變頻調(diào)速方案可優(yōu)化工藝過程，并能根據(jù)工藝過程迅速改變，還能通過遠(yuǎn)控PLC或其他控制器來實現(xiàn)速度智能控制，實現(xiàn)最優(yōu)化的加工效果。
(7) 設(shè)備運轉(zhuǎn)方向可逆，輕松實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運行
在變頻器控制中，要實現(xiàn)可逆運行控制無須額外的可逆控制裝置，只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護成本和節(jié)省安裝空間。
(8) 減少機械傳動部件，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于目前矢量控制變頻器驅(qū)動電機可實現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出, 從而可節(jié)省齒輪箱等機械傳動部件, 最終構(gòu)成直接變頻傳動系統(tǒng)。
(9) 受控的停止方式，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制
如同可控的加速一樣, 在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車、自由停車、減速停車+直流制動)，同樣它能減少對機械部件和電機的沖擊，從而使整個系統(tǒng)更加可靠，壽命也會相應(yīng)增加。
(10) 降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能運行
離心風(fēng)機或水泵等二次方率負(fù)載采用變頻器后都能大幅度地降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗中已經(jīng)得到體現(xiàn)。由于最終的能耗是與電機的轉(zhuǎn)速成立方比，所以采用變頻后投資回報就更快。