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力士樂(lè)REXROTH變頻器的選用及工作原理
閱讀：2056 發(fā)布時(shí)間：2017-9-18德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的選用
選用德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的類型，按照生產(chǎn)機(jī)械的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，決定選用那種控制方式的德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器zui合適。德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器所謂合適是既要好用，又要經(jīng)濟(jì)，以滿足工藝和生產(chǎn)的基本條件和要求。
1.需要控制的電機(jī)及德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器自身
1）電機(jī)的極數(shù)。一般電機(jī)極數(shù)以不多于(極為宜，否則德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器容量就要適當(dāng)加大。2）轉(zhuǎn)矩特性、臨界轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩。在同等電機(jī)功率情況下，相對(duì)于高過(guò)載轉(zhuǎn)矩模式，德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器規(guī)格可以降額選取。3）電磁兼容性。為減少主電源干擾，使用時(shí)可在中間電路或德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器輸入電路中增加電抗器，或安裝前置隔離變壓器。一般當(dāng)電機(jī)與德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器距離超過(guò)50m時(shí)，應(yīng)在它們中間串入電抗器、濾波器或采用屏蔽防護(hù)電纜[1] 。
2.德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器功率的選用
系統(tǒng)效率等于德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器效率與電動(dòng)機(jī)效率的乘積，只有兩者都處在較高的效率下工作時(shí)，則系統(tǒng)效率才較高[1] 。從效率角度出發(fā)，在選用德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器功率時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：
1）德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器功率值與電動(dòng)機(jī)功率值相當(dāng)時(shí)zui合適，以利德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器在高的效率值下運(yùn)轉(zhuǎn)。2）在德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的功率分級(jí)與電動(dòng)機(jī)功率分級(jí)不相同時(shí)，則德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的功率要盡可能接近電動(dòng)機(jī)的功率，但應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)的功率。3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)屬頻繁起動(dòng)、制動(dòng)工作或處于重載起動(dòng)且較頻繁工作時(shí)，可選取大一級(jí)的德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器，以利用德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器長(zhǎng)期、安全地運(yùn)行。4）經(jīng)測(cè)試，電動(dòng)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(dòng)機(jī)功率的德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器，但要注意瞬時(shí)峰值電流是否會(huì)造成過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作。5）當(dāng)?shù)聡?guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器與電動(dòng)機(jī)功率不相同時(shí)，則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置，以利達(dá)到較高的節(jié)能效果[1] 。
3德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用
德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng)，即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。常見(jiàn)有下列幾種結(jié)構(gòu)類型可供用戶選用：1）敞開(kāi)型IPOO型本身無(wú)機(jī)箱，適用裝在電控箱內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤、架上，尤其是多臺(tái)德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器集中使用時(shí)，選用這種型式較好，但環(huán)境條件要求較高；2）封閉型IP20型適用一般用途，可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場(chǎng)合；3）密封型IP45型適用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件較差的環(huán)境；4）密閉型IP65型適用環(huán)境條件差，有水、塵及一定腐蝕性氣體的場(chǎng)合。
4德國(guó)力士樂(lè)REXROTH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(jiǎn)便的方法有三種：1）電機(jī)實(shí)際功率確定發(fā)。首先測(cè)定電機(jī)的實(shí)際功率，以此來(lái)選用德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的容量。2）公式法。當(dāng)一臺(tái)德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器用于多臺(tái)電機(jī)時(shí)，應(yīng)滿足：至少要考慮一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的影響，以避免德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器過(guò)流跳閘。3）電機(jī)額定電流法德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器。德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器容量選定過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器與電機(jī)的*匹配過(guò)程，zui常見(jiàn)、也較安全的是使德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的容量大于或等于電機(jī)的額定功率，但實(shí)際匹配中要考慮電機(jī)的實(shí)際功率與額定功率相差多少，通常都是設(shè)備所選能力偏大，而實(shí)際需要的能力小，因此按電機(jī)的實(shí)際功率選擇德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器是合理的，避免選用的德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器過(guò)大，使投資增大。對(duì)于輕負(fù)載類，德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器電流一般應(yīng)按1.1N（N為電動(dòng)機(jī)額定電流）來(lái)選擇，或按廠家在產(chǎn)品中標(biāo)明的與德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的輸出功率額定值相配套的zui大電機(jī)功率來(lái)選擇。
5德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的主電源
1）電源電壓及波動(dòng)。應(yīng)特別注意與德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器低電壓保護(hù)整定值相適應(yīng)，因?yàn)樵趯?shí)際使用中，電網(wǎng)電壓偏低的可能性較大。2）主電源頻率波動(dòng)和諧波干擾。這方面的干擾會(huì)增加德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器系統(tǒng)的熱損耗，導(dǎo)致噪聲增加，輸出降低。3）德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器和電機(jī)在工作時(shí)，自身的功率消耗。在進(jìn)行系統(tǒng)主電源供電設(shè)計(jì)時(shí)，兩者的功率消耗因素都應(yīng)考慮進(jìn)去。
德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的工作原理
主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的主電路大體上可分為兩類 ：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器，直流回路的濾波是電容。德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器電流型是將電流源的直流變換為交流的德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路。
德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的整流器
大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的平波回路
在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器為了抑制電壓波動(dòng)，采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓（電流）。裝置容量小時(shí)，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡(jiǎn)單的平波回路。
德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器的逆變器
同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使6個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器以電壓型pwm逆變器為例示出開(kāi)關(guān)時(shí)間和電壓波形。
德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號(hào)的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，德國(guó)力士樂(lè)REXROTH變頻器主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。
（1）運(yùn)算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。
（2）電壓、電流檢測(cè)電路：與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。
（3）驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。
（4）速度檢測(cè)電路:以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器(tg、plg等)的信號(hào)為速度信號(hào)，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
（5）保護(hù)電路：檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞。