无级变速螺旋给料器的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

手段。

因此，改变交流电动机转速的方法有三种，即变频调速，变极调速和变转差率调速。

其中，变转差率调速主要包括调压调速，串极调速和滑差电动机调速。

在变频器调速问世前，是主要的调速手段，但由于其调速范围小，效率低，对电网污染较大，不能满足交流调速应用的广泛需求。

世纪年代以后，随着电力电子技术的发展，特别是高性能大功率器的产品化，变频调速器在体积，性能及成本方面取得了飞跃的发展，并逐渐实用化。

交流电动机是通过内部的旋转磁场来传递能量的，为了保证交流电动机能量传递的效率，必须保持气隙磁通量为恒定量如果磁通量太小，则没有充分发挥电动机的能力，导致出力不足，反之，如果磁通量太大，铁芯过度饱和，会导致励磁电流过大，严重时会因绕组过热而损坏电动机，因此，保持气隙磁通量的植恒定不变，是变频变压的基本原则。

三相异步电动机定子每相电动势的有效值为式中为定子每相由气隙磁通量感应的电动势的均方根值，为定子频率，为定子每相绕组的有效匝数，为每极磁通量。

由式可见，只要控制好和便可达到控制磁通的目的。

下面将分两种情况说明。

基频以下调速由式可知，要保持不变，当频率从额定值向下调时，必须同时降低使常量南昌航空大学科技学院学士学位论文即采用恒定的电动势频率比的控制方式然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以不考虑定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压则得常量恒压频比时，和都较小，定子阻抗压降不能再不考虑，这时，可以人为地把电压抬高些，以便近似地补偿定子压降，带定子阻抗压降补偿的恒压频比控制特性曲线如下图中的Ⅱ所示，无补偿的控制特性曲线则为Ⅰ。

在基频以上调速在基频以上调速时，频率可以从往上增高，但电压却不能超过额定电压，多只能保持，这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电动机弱磁升速的情况。

把基频以上和基频以下两种情况结合起来，可得图所示的异步电动机变压变频调速控制特性曲线。

如果电动机在不同转速下都能达到额定电流，即都能在温升允许的条件下长期进行，则转矩基本上随磁通变化。

按照电气传动原理，在基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于恒转矩调速性质，而在基频以上，转速升高时转矩也降低，基本上属于恒功率调速。

所以图形参考见书变频器电子工业出版社变频调速器的工作原理异步电动机用变频器传动时的方块图如下图所示，下图所示的为整流器将交流变为直流，平滑波电路将直流电平滑，逆变器将直流变为频率可调的交流电。

为了电动机的调速传动所给出的操作量有电压，电流，频率。

变频器的基本构成南昌航空大学科技学院学士学位论文变频器按照能量转换的环节可以分为交交变频器，交交变频器是把频率固定的交流电直接换成频率连续可调的交流电。

其主要优点是没有中间环节，变换效率高，但其连续可调的频率范围小，般为额定频率的以下，故主要用于容量较大的速拖动系统中，交直交变频器是把频率固定的交流电换成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。

交直交变频器原理框图变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另频率的电能控制装置。

我们现在使用的变频器主要采用交直交方式变频或矢量控制变频，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率电压均可控制的交流电源以供给电动机。

变频器的电路般由整流中间直流环节逆变和控制个部分组成。

整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为三相桥式逆变器，且输出为波形，中间直流环节为滤波直流储能和缓冲无功功率。

交直交变频器按照直流环节的储能方式又可以分为电流型交直交变频器和电压型交直交变频器电流型交直交变频器直流环节的储能元件是电感线圈，电压性交直交变频器的直流环节的储能元件是电容器，两者的区别在于前者输出电流的波形是脉宽调制波后者输出电压的波形是脉宽调制波。

南昌航空大学科技学院学士学位论文变频调速器的选型变频调速器的选用原则负荷特性般传送带其负荷特性可以认为是恒转矩性质，但要考虑用方式控制时，电动机低速情况下散热恶化使温升提高和转矩降低的因素。

最好是选用变频器专用电动机，采用风扇外冷使温升降低。

如果选用矢量控制变频器就可以避免低速时转矩降低的影响。

传动带变频调速时首先要考虑的就是保证足够的起动转矩和低速时转矩不降低。

传送带的加速按通用变频器的规范，过负载保护的额定电流的，过流保护按额定电流考虑，电动机的加速时间即按此计算，设加速时间为式中，为加速时间，为换算到电动机轴上的转动惯量，为电动机的转速最高频率为以下时，，频率为时，，为时电动机的额定转矩，为电动机轴上的最大负载转矩。

若加速时间设定过短，则有可能因过流而使变频器跳匝，故应设置防止失速功能。

传送带的减速。

减速时间为，其计算公式如下式中，参数代表意义与上同，设为，当用能耗制动时可设为，为电动机轴上最小负载转矩。

若减速时间设定过短，则可能使变频器内直流母线升压，过压保护动作使变频器跳匝，故与加速时情况相同，也应设置防止失速功能。

根据螺旋给料器的电机功率为，根据功率的要求，所以选择变频器的型号为。

变频器选型时要确定以下几点采用变频的目的恒压控制或恒流控制等。

南昌航空大学科技学院学士学位论文变频器的负载类型如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。

变频器与负载的匹配问题电压匹配变频器的额定电压与负载的额定电压相符。

电流匹配普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。

对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。

转矩匹配这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。

在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。

因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。

变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

对于些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大挡。

变频器控制原理图设计首先确认变频器的安装环境工作温度。

变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品般要求为，但为了保证工作安全可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在以下。

在控制箱中，变频器般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

环境温度。

温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。

必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。

在水处理间，般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。

腐蚀性气体。

使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。

振动和冲击。

装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。

淮安热电就出现这样的问题。

这时除了提高控制柜的机械强度远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。

设备运行段时间后，应对其进行检查和维护。

南昌航空大学科技学院学士学位论文电磁波干扰。

变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表仪器有定的干扰。

因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。

所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。

如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。

变频器和电机的距离确定电缆和布线方法变频器和电机的距离应该尽量的短。

这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。

控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。

电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为。

同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。

虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。

可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。

生的电磁干扰。

如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按度角交叉。

与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。

与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆其规格要比普通电机的电缆大档或遵从变频器的用户手册。

变频器控制原理图控的加速样，在变频调速中，停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以选择减速停车，自由停车，减速停车直流制动。

同它能减少对机械部件和电机的冲击，从而使整个系统更加可靠，寿命也相应增加。

节能离心风机或水泵采用变频器后都能大幅度的降低能耗，这在十几年的工程经验中已经得到体现。

由于最终的能耗是与电机的转速成立方比，所以采用变频后投资回报就更快，厂家也乐意接受。

可逆运行控制在变频器控制中要实现可逆运行控制，无需额外的可逆控制装置，只需要改变输出电压的相序即可。

这样就能降低维护成本和节省安装空间。

减少机械传动部件由于目前矢量控制变频器加上同步电机就能实现高效的转矩输出，从而节省齿轮箱等机械传动部件，最终构成直接变频传动，从而就能降低成本和空间，提高稳定性。

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