变频器与电机的匹配关系

2026-07-16 16:20:09 ABB MOTOR 0

一、匹配的重要性

通过变频器驱动电机已成为一种不可逆转的趋势。实际使用过程中,由于变频器与电机的匹配关系不太合理,往往会导致一些问题的发生。选择变频器时应充分了解变频器所驱动设备的负载特性。

二、按负载类型分类匹配

生产机械可分为恒功率负载、恒转矩负载和风机/水泵负载三种类型,不同的负载类型对变频器的要求不尽相同。

  1. 恒功率负载

    机床主轴、轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,属于恒功率负载。负载的恒功率性质是针对一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的制约,在低速下将变化为恒转矩负载。

    电动机在恒磁通调速时为恒转矩调速,在弱磁调速时为恒功率调速。

  2. 风机、泵类负载

    风机、水泵、油泵等设备随叶轮转动,随着转速减小,转矩按转速的平方减小,负载所需的功率与速度的3次方成正比。

    当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速来调节,可以大幅节电。但由于高速时所需功率随转速增长过快,不应使风机、泵类负载超工频运行。

  3. 恒转矩负载

    任何转速下负载转矩(TL)总保持恒定或基本恒定。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑电机的散热性能,避免电机因温升过高而烧毁。

三、选择变频器时应关注的问题

以下是在变频器与电机匹配选型中需要特别注意的技术要点:

  1. 电流与温升变化

    工频电机采用变频器拖动时,电动机的电流会增加10-15% ,温升会增加20-25% 左右。

  2. 高次谐波影响

    使用变频器控制高速电机时,会产生较多的高次谐波,这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此,选择变频器时,应比普通电动机的大一档。

  3. 绕线电动机

    绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比,容易出现过电流跳闸问题,应选择比通常容量稍大的变频器。

  4. 齿轮减速电动机

    使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的限制。在超过额定转速时,可能发生油用完的风险。

  5. 选型依据

    以电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率仅作参考。

  6. 功率因数与效率

    变频器输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率性能降低。

  7. 长电缆运行

    变频器若要长电缆运行时,应考虑电缆对性能的影响,必要时应选用专用电缆。为弥补该问题,变频器应放大一至两档选择。

  8. 特殊工况

    高温、频繁开关、高海拔等特殊场合,会使变频器的容量下降,建议变频器按放大一档选择。

  9. 同步电动机

    与工频电源相比,变频器驱动同步电动机时,输出容量会降低10-20% 。

  10. 波动性负载

    对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下,应充分了解工频运行情况,选择更大档的变频器。


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