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    變頻調速系統加減速過程及設置(二)

    已有57553次閱讀2018-01-23標簽:
     7.2.加減速模式選擇及時間設置

     

     

    1. 加減速曲線

     

    加減速模式選擇又叫加減速曲線選擇,通用變頻器都具有線性、非線性和S三種曲線,通常大多數都選擇線性曲線;非線性曲線適用于變轉矩負載,如風機等;S曲線適用于恒轉矩負載,其加減速變化較為緩慢。加減速模式選擇時可根據負載轉矩特性,選擇相應曲線。如圖7-3所示,在圖7-3中,曲線為線性升降曲線,適用于多數負載。曲線S形升降曲線,適用于電梯負載、起重機負載。曲線為指數升降曲線,適用于風機負載、水泵負載。

     

     

     

    1)加速曲線

    變頻調速系統電動機在加速過程中,變頻器的輸出頻率隨時間上升的關系曲線,稱為加速曲線。變頻器設置的加速曲線有:


    ①線性曲線。變頻器的輸出頻率隨時間成正比地上升,如圖7-4(a)所示。大多數負載都可以選用線性曲線。


    S形曲線。在加速的起始和終了階段,頻率的上升較緩,加速過程呈S形,如圖7-4 (b)所示。例如,電梯在開始啟動以及轉入等速運行時,從考慮乘客的舒適度出發,應減緩速度的變化,以采用S形加速曲線為宜。

     

     

    ③半S形曲線。在加速的初始階段或終了階段,按線性曲線加速,而在終了階段或初始階段,按S形曲線加速,如圖7-4 (c)7-4 (d)所示。圖7-4 (c)所示方式主要用于如風機一類具有較大慣性的二次方律負載中,由于低速時負荷較輕,故可按線性曲線加速,以縮短加速過程,高速時負荷較重,加速過程應減緩,以減小加速電流,圖7-4 (d)所示曲線主要用于慣性較大的負載。


    2)減速曲線

    減速曲線和加速過程類似,變頻器的減速曲線也分線性曲線、S形曲線和半S形曲線。


    ①線性曲線。變頻器的輸出頻率隨時間成正比地下降,如圖7-5(a)所示,大多數負載都可以選用線性曲線。

     

     

    ②S形曲線。在減速的起始和終了階段,頻率的下降較緩,減速過程呈S形,如圖7-5 (b)所示。


    ③半S形曲線。在減速的初始階段或終了階段,按線性方式減速,而在終了階段或初始階段,按S形曲線減速,如圖7-5 (c)7-5 (d)所示。

    減速時S形曲線和半S形曲線的應用場合和加速時相同。


    2.加、減速時間的設置

     

    加速時間就是從變頻器輸出頻率為0上升到最大頻率所需時間,加速時間的定義如圖7-6(a)所示。減速時間是指從變頻器輸出最大頻率下降到0所需時間。減速時間的定義如圖7-6(b)所示。一般采用頻率設置信號上升、下降來確定加減速時間,在電動機加速時須限制頻率設置的上升速率以防止加速過電流,減速時則限制下降速率以防止減速過電壓。


    電動機加速度dω/dt取決于加速轉矩(Tt、T1),而變頻器在啟動、制動過程中的頻率變化率則根據變頻調速系統要求設置。若電動機轉動慣量J大或電動機負載變化率大,按預先設置加速時,有可能出現加速轉矩不夠,從而造成電動機失速,即電動機轉速與變頻器輸出頻率不協調,從而造成變頻器過電流或過電壓。因此,需要根據電動機轉動慣量和實際負載合理設置加、減速時間,以使變頻器的頻率變化率能與電動機轉速變化率相協調。此項設置通常是按經驗選定加、減速時間。若在啟動過程中出現變頻器過流,則可適當延長加速時間;若在制動過程中出變頻器現過流,則適當延長減速時間;但系統的加、減速時間不宜設置太長,時間太長將影響生產效率,特別是變頻調速系統頻繁啟、制動時。不同變頻器對加速時間的定義不完全一致,主要有以下兩種:

     

     

    ①變頻器的輸出頻率從零頻率上升到基本頻率所需要的時間。


    ②變頻器的輸出頻率從零頻率上升到最高頻率所需要的時間。


    通常情況下,變頻調速系統的最高頻率和基本頻率是一致的,在進行加速或減速時間預置時,應該考慮加速或減速過程不是在零頻率與fba之間進行的。因此,每個程序步的實際加速或減速時間并不等于預置的加速或減速時間。實際加速所需時間的計算方法如下:


    實際加速時間Δt1

     

     

                                              (7-4)

    實際加速時間Δt2

                                            (7-5)

    式中:tA1、tA21預置的加速速時間。

    某些生產機械設備,出于生產工藝的需要,要求加、減速時間越短越好。對此,有的變頻器設置了加、減速時間的最小極限功能。其基本含義是:


    ①最快加速方式。在加速過程中,使變頻器輸出電流保持在變頻器允許的極限狀態(IA150%IN,IA是加速電流,IN是變頻器的額定電流)下,從而使加速過程最小化。


    ②最快減速方式。在減速過程中,使變頻器直流回路的電壓保持在變頻器允許的極限狀態(UD95%UDH,UD是減速過程中的直流電壓,UDH是直流電壓的上限值)下,從而使減速過程最小化。


    ③最優加速方式。在加速過程中,使變頻器輸出電流保持在變頻器額定電流的120%(IA120%IN),使加速過程最優化。


    ④最優減速方式。在減速過程中,使變頻器直流回路的電壓保持在上限值的93%(UD93%UDH),使減速過程最優化。

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