变频器容量问题如何解决

电动机知识

变频器容量问题如何解决

由于变频器的开关器件是大功率的晶体管，其过流能力比晶闸管小，所以其容量选择正确与否直接与其使用安全有关。与电动机的功率和负载相匹配。相同容量的变频器驱动电动机的能力因电动机所带负载性质的不同而不同，相同功率的电动机，因负载性质不同所需的变频器的容量也不相同。其中平方转矩负载(风机)所需的变频器的容量较恒转矩负载的低。通常情况下变频器已直接地给出了适合驱动电动机的额定功率或其视在功率，在化工行业对于风机、水泵这类平方转矩负载，可按电动机功率来选择相应的变频器。而在下列情况下还必须增大变频器的容量：①电动机短时间起动机械惯量较大的负载;

②要求电动机频繁进行加、减速; ③在希望的加减速时间内，电机最大电流大于变频器的过载容量(当l min内达1.5倍额定电流时)。上述情况下不能简单地按电动机功率来选配变频器。轻载的电动机不可随意配小容量变频器。电动机大马拉小车，功率输出不足，电动机虽然允许配接比电动机标称功率略小的变频器，但是电动机的容量越大，其电感越小，由谐波引起的脉动电流分量将增大。所以当异步电动机的负荷较小希望采用容量小一点的变频器时，一方面要考虑到大容量电动机的空载电流较大，一旦加载后总的负荷电流是否超过变频器的额定电流，另一方面就是必须注意到上述脉动电流将会增大的情况。变频器V/f图形的正确选定。对于50Hz，380V 的交流异步电动机，在实际运行当中应按实际需要和电动机允许的工作范围去选择合适的Vif图形。在化工行业，变频器主要用于泵类的调速，因此，选择Vif图形时，通常应满足在额定电压在380V时，输出频率和最大输出频率均为50Hz这一条

件。我厂泵机调速用变频器Vif图形的选定就根据上述原则来选的。转矩提升曲线的选择。转矩提升可以有效地提高电动机的输出转矩。该曲线选得过小会使电动机输出转矩不足，启动困难;选得过大，电动机磁通饱和损耗相应增加，电机温升提高也不利于节能。因此，在选择转矩提升曲线时，我们应根据负载的性质来选择。

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随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，

它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的

应用。

1DTC控制技术

DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度

。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于5ms）。

2防止溜钩控制

作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。

电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）

需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必