2020年3月8日星期日

變頻器的質量性能指標


  1.在0.5HZ時能輸出多大的起動轉矩?比較優良的變頻器在0.5HZ時、22KW以下能輸出200%高起動轉矩,30KW以上能輸出180%的起動轉矩。
  2.速度調節范圍控制精度能達多久,東元變頻器轉矩控制精度能達多大?高性能的變頻器速度控制精度能達±0.005%,轉矩控制精度能達±3%。
  3.在低轉速時的脈沖情況。高質量的變頻器在1HZ時轉速脈沖只有1.5r/min。
  4.噪聲及諧波幹擾。噪聲及諧波幹擾是衡量一個變頻器的重要標准,采用IGBT、IPM器件調制頻率較采用GTO、GTR調制頻率高。安川變頻器雖然高次諧波始終存在,但是如果控制方式較好,可以減少一些諧波量。
  5.發熱量。變頻器發熱量大,安川伺服馬達證明功耗大、效率低、通風散熱系統不好,變頻器的壽命相應受到影響。
  皮帶輸送機的輸送帶打滑是指膠帶與驅動滾筒打滑。輸送帶打滑是生產中常遇到的一種生產故障,輸送帶打滑可能會造成膠帶磨損,嚴重時使輸送帶燒毀甚至引起火災。

  克服輸送帶打滑現象,首先要找到打滑原因,方可采取有效解決措施,因為皮帶的傳動主要靠其本身與滾筒之間的摩擦力運行,之所以打滑就是因為摩擦力過小,要提高摩擦力。

變頻調速傳動的特點及變頻器工作原理


  (一)變頻調速傳動的目的
  我國能源利用效率低下,主要原因是粗放型經濟增長方式,結構不合理、技術裝備落後、管理水平低。采用變頻器對機械設備進行轉速控制,安川變頻器對節約能源、提高經濟效益具有重要意義。變頻器在省力化、自動化、提高產品質量、提高生產率、提高產品合格率方面的應用與在節能領域同樣重要。機械設備采用變頻調速傳動,可以增加設備的使用壽命,減小機械設備的噪音,使設備小型化,工作環境、生活環境更具有舒適性。
  (二)變頻調速應用的行業生產范圍
  變頻調速技術經過多年的發展日趨成熟,安川伺服馬達變頻技術在鋼鐵、紮制銅線、化學、纖維、汽車、電氣機械、機床、食品、造紙、水泥、礦業、煤氣、交通、裝卸搬運、工廠建築、農業、生活服務、電力、實驗研究、石油等行業得到了廣泛的發展與應用。變頻技術已經與我們的生產、生活息息相關。目前,冰箱、空調、電動車等家用電器已經采用相關的變頻技術。
  (三)變頻調速傳動的特點
  采用變頻器對機械設備進行轉速控制,變頻調速傳動的特點是可以使標准電動機調速,可以連續調速,電動機啟動電流小,最高速度不受電源影響,電動機可以高速化、小型化、防爆容易,低速時定轉矩輸出,可以調節加減速的大小,東元變頻器可以使用籠型電動機不需要維護電動機。
  (四)變頻器的工作原理
  變頻器電路方式有交一交變頻和交一直一交變頻兩種電路。基本工作原理為整流器將交流變為直流,平滑波電路將直流電平滑,逆變器將直流電逆變為頻率可調的交流電,變頻器的基本構成。
  1.交-交變頻器是指無直流中間環節,直接將電網頻率的電壓變換為頻率比電網頻率低而可變的輸出電壓的變換器。

  2.交-直-交變頻器的工作原理。目前應用最廣泛的是交-直-交變頻器。其工作原理是先將三相或單相不可調工頻電源經過整流橋整流成直流電,再經過逆變橋把直流電逆變成頻率任意可調的交流電,以實現無級調速。交-直-交變頻器的主電路有電壓型變頻和電流型變頻。電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器;電流型是指將電流源的直流變換為交流的變頻方式。控制方式也分為電壓控制和電流控制兩種。這兩種方式不管主電路方式是電壓型還是電流型都可以適用。

變頻器產生諧波對電動機影響及其治理措施


  “將變頻調速列入通用節能技術加以推廣。”在工礦企業的眾多電力拖動系統中,大多采用異步電動機作為拖動動力。安川變頻器在電力拖動系統的調速節能改造工程中,除優化拖動系統裝置的設計外,仍需運用變頻調速技術進行節能改造。實現異步電動機的變頻調速,這是發明異步電動機百年以來人們翹首以待的“世紀之夢”。變頻器具有高效節能、調速精度高、范圍寬的特性,可實現異步電動機的軟起動。同時還能有效地改善拖動設備的機械性能,這對使用面廣、數量多的異步電動機,必將會取得很好經濟效益。
  但變頻器是非線性設備,使用大功率二級管整流,大功率晶體管逆變,運行中必將會引起正弦波的畸變而產生高次諧波。當變頻器向電動機輸入頻率可變的電流時,必然會將含有頗豐的高次諧波電流輸入電動機而造成不良影響。安川伺服馬達為此,必須通過采取一系列的諧波治理措施,將諧波造成影響降到最低,使變頻調速的節能技術得到推廣應用,從而可取得很好的經濟效益。
  一、變頻調速的優越性
  1.變頻調速特性好
  實現異步電動機的變頻調速,是發明異步電動機百年以來人們翹首以待的“世紀之夢”。變頻器通過不懈改進、提高和完善,其調速工作特性毫不遜色,即與直流調速系統相比較,某些性能還將超過直流調速。由於頻率本身是數字量,即可實現不需外部反饋情況下而獲得很硬的機械特性。同時還具有調速精度高、范圍寬、起動平滑、性能穩定、維護簡便等優點,並易於實現生產過程的自動控制。
  2.變頻調速系統故障率低
  異步電動機拖動系統,可在不更換原電動機條件下,實現變頻調速節能技術改造,即在電動機與電源之間接入相配套的變頻器,東元變頻器而得到最佳調速效果。其故障低是得益於異步電動機的結構簡單、性能穩定、運行可靠,而轉子回路內電流不需從外部引入,故出現故障幾率很低。
  3.變頻調速可實現軟起動
  異步電動機若采用全壓直接起動,其起動電流是額定電流的5-7倍,這麼大的起動電流將會對拖動設備或電網造成沖擊。而采用變頻調速起動,其起動電流一般不會超過額定電流的1.5倍,而且起動平滑穩定無沖擊,實現異步電動機真正意義上軟起動。
  4.變頻調速會延長設備使用壽命

  變頻調速在風機、泵類負載中使用,不僅能按負載運行功能要求實現轉速條件,而且起動過程中振動和機械噪聲很小。變頻器用於一般機械設備的調速,在起動、停止、加速、減速等工況下,均不會產生振動和沖擊,故可延長機械設備的使用壽命。

變頻器市場的發展趨勢分析


  上世紀80年代外資變頻器產品開始進入我國市場,並且隨著我國經濟的高速發展和人們節能環保意識的增強,變頻器90年代以來變頻器在我國的應用越發普及,行業規模迅速擴大。已廣泛應用於金融、能源、交通、化工、紡織、教育、醫療等多種行業。變頻器是一種高技術含量、高附加值、高效益回報的高科技產品,符合國家產業發展政策。
  變頻器是節約能源的關鍵設備。目前國內帶變動負載,具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦,由此為變頻器的應用提供了極為巨大的市場。此外,由於新型高壓電力電子器件的問世,高壓和中壓變頻器也有長足的發展。
  變頻器產品一般有3年左右的成熟期,伺服馬達質量是否可靠,性能是否穩定,需要客戶使用時間的檢驗。由於大部分本土企業成立的曆史不長,產品線還在完善當中,許多新產品進入市場的時間較短,在產品的成熟度和品牌知名度方面很難與曆史悠久的國際知名品牌抗衡。另外,由於中國中低壓變頻器市場的特殊性,外資品牌先入為主,對內資品牌參與市場競爭帶來不利影響。當然在內資品牌起步的初期,的確有部分產品質量不過關,可靠性與穩定性較差,影響了內資品牌的業內口碑。近幾年隨著本土企業的成長、綜合實力迅速提高,目前內資品牌的口碑已明顯改善,但要徹底改變用戶對的整體印象,尚需生產企業的共同努力和時間的考驗。
  變頻器經過2007年高速增長後,可程式控制器受人民幣升值國家宏觀調控等影響2008年該市場的發展態勢變得比較微妙,多數供應商都對宏觀調控對該市場的影響表達了憂慮。

  變頻器是節約能源的關鍵設備。目前國內帶變動負載,具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦,由此為變頻器的應用提供了極為巨大的市場。變頻器的應用已由常見的風機、水泵等拓展到食品、飲料、物流、樓宇等,不斷開闊新的節能領域,其功能也得到提升和多樣化,一方面是全數字化,功能齊全,能夠補償負載變化的自適應、自調諧技術,特別是分布式的具有通信、聯網功能和集成PLC的高端變頻器;另一方面是簡單或行業專用的變頻器以及機電一體化、小型化的變頻器。此外,由於新型高壓電力電子器件的問世,高壓和中壓變頻器也有長足的發展。

中國高壓變頻器產品市場競爭格局簡析


  我國在上世紀八十年代開始從國外進口高壓變頻器,但由於大功率高壓變頻器技術的複雜性和高昂的價格,變頻器未能在全國各行業中的大功率風機、水泵上普及,那時許多企業采取了諸如液力藕合、串極調速等較原始的調速方式。
  隨著我國工業技術水平的不斷提高,企業用戶越來越需要一種性能優越,質量可靠,價格合理的高壓變頻調速裝置。應對這種情況,不僅國外產品紛紛搶灘中國市場,國內一些企業也早在1993年就開始進行這類產品的開發和研制,伺服馬達經過十餘年的努力,國產品牌在技術上逐漸縮短了與外資品牌的差距,初步形成產業規模。
  雖然國內品牌在高端市場的影響力及技術水平方面與國外品牌有一定差距,領先品牌已不再滿足於產品應用局限於中低端市場的情況,開始向大功率、超大功率等高端應用市場的進軍。隨著國內廠家的技術進步和質量穩定性的提升,可程式控制器加上服務和價格方面的優勢,預計未來幾年高端產品被國外廠家壟斷的市場局面將有所改觀。

  國內外廠家優劣勢對比而言,國外廠家在品牌、技術、資金等方面占優,國內廠家在服務、價格方面具備優勢。隨著國內高壓變頻生產企業在技術方面的逐步投入,國內外廠家在技術方面的差距將逐步縮小。此外,國內廠家產品穩定性逐步增強,也為國內廠家繼續擴大市場提供了有利條件。高壓變頻器市場在10年內不會飽和,在未來幾年內,國內應當能夠出現5-8家上規模的企業並逐漸取代國外產品,占到65%以上的市場份額。這是因為,國內廠家對本土市場,對中國用戶更了解,開發的產品適用性更強,高壓變頻器不是一個完全標准化產品,需要結合各類用戶的現場不同要求,做適當的二次開發,這點國外廠家和代理商不易做到。