【话题】资深电工告诉你变频器应用几个常见的误区（20160926）

时至今日，变频器的应用已经相当普及了，但许多用户在使用过程中，仍存在着不少误区，主要是对一些基本规律不够熟悉。本文将从实例入手，就一些常见的误区进行分析。

一、甩掉减速器

想法与结果：

1.基本想法

有人说，既然变频可以调速，原来笨重的减速器是否可以甩掉了？例如，原来减速器的传动比λ＝5，去掉减速器后只需将电动机的工作频率下降为10Hz就可以了。

2.运行结果

拖动系统纹丝不动，不能运行。

错误分析：

上述想法是有失偏颇的。

如图1a所示，电动机数据是：PMN＝75kW，nMN＝1480r∕min。负载侧的数据是：nL＝296r∕min，TL＝2258N·m。


图1  不要减速器

1.从功率看

负载实际消耗的功率：


所以，在额定频率下运行时，是没有问题的。

但是，当电动机的工作频率下降为10Hz（频率调节比为kf＝0.2）时，忽略转差率的因素，其有效功率将减小为：


以15kW的电动机去带动70kW的负载，显然是带不动的。

2.从转矩看

电动机额定转矩的大小计算如下：


在有减速器的情况下，负载转矩折算到电动机轴上的折算值：


电动机能够带动负载运行。

当去掉减速器后，电动机将直接带动负载，显然：


可见，去掉减速器后，电动机是带不动负载的，如图1b所示。

二、提高工作效率

想法和结果：

1.基本想法

某厂的显示屏生产线，在工频运行时，传输带的线速度是2m／min。希望使用变频器把工作频率提高到fX1＝60Hz（kf＝1.2），使传输带的线速度提高到2.4m／min，以提高劳动生产率。如图2所示。


图2  增加工作频率

电动机的额定数据是：22kW，1470r／min；负载转矩为643N?m；传动机构的传动比为λ=5。

2.运行结果

电动机发热严重，很快就冒烟了。

错误分析：

1.从功率看

当负载的转速提高为353r／min后，它所消耗的功率将增大为


就是说，提速后负载消耗的功率将超过电动机的额定功率，电动机将过载。

2.从转矩看

（1）负载转矩的折算值


（2）电动机的额定转矩


（3）电动机的工作频率升高为fX1＝60 Hz后，其有效转矩将减小为


所以，当工作频率提升60Hz后，电动机将过载。

三、四极代六极

想法与结果：

1.基本想法

某车床，原用电动机数据：75 kW，980r∕min。因机座较大，不便操作。故改用75kW，1480r／min的电动机（即6极改4极），上限频率为33Hz。

2.运行结果

电动机通电后，很快就冒烟了。

错误分析：

1.从转矩看

75kW，980r／min电动机的额定转矩是TMN1＝731N·m，而75 kW，1480r／min电动机的额定转矩是TMN2＝484N·m，只有原来的66%。

2.从功率看

当75kW电动机的运行频率为33Hz（kf＝0.66）时，其有效功率为


所以，用同容量4极电动机取代6极电动机的做法是错误的，如图3所示。


图3  6极电动机代替4极电动机

小小体会

采用变频调速改造原有拖动系统时，一定要同时注意变频后，电动机的功率和电磁转矩的变化，才能了解拖动系统能否正常运行。

选自《张燕宾电工实践》

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