文档介绍：西门子MM4系列变频器 培训课程
1. 电气传动系统的基础知识——定义、结构
定义:
以交流(直流)电动机为动力拖动各种生产机械的系统我们称之为交流(直流)电气传动系统,也称交流(直流)电气拖动系统。
结构:
1. 电气传动系统的基础知识——目的、意义
目的:
根据设备和工艺的要求通过改变电动机速度或输出转矩改变终端设备的速度或输出转矩。
意义:
节能——如:风机、鼓风机、水泵等
提高生产效率——如:起重机、注塑机、传送带等
提高产品质量——如:机床、印刷设备、包装线等
改善工作环境——如:电梯、空调的等
实现工厂自动化——如:纤维、纸、膜、钢板加工等
注:并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能!
1. 电气传动系统的基础知识——运动方程
运动方程:
速度模式:
以保持转速恒定为目的。控制设备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化,恒速时电机转矩肯定等于负载转矩。
转矩模式:
以控制电机转矩恒定为目的。恒速时电机转矩肯定等于负载转矩,但电机的运转速度不确定。如果电机转矩始终大于负载转矩,则速度持续上升直至设备限速或损坏;如果电机转矩始终小于负载转矩,则速度为0或最低(下限)速度,为保证系统安全,必须额外考虑限速或超速保护。
1. 电气传动系统的基础知识——电动机的机械特性
1. 电气传动系统的基础知识——调速方式
1. 电气传动系统的基础知识——负载特性
负载特性:
C-负载大小常数;
α-负载转矩形状的系数:0-表示恒转矩负载;1-表示转矩与转速成比例负载;2-转矩与转速的二次方成比例负载;-1-表示恒功率负载。
工程上常用式:
PL-电动机轴上输出的有效机械功率,即负载的功率,单位为kW;
n-电动机转子转速,单位为r/min.
1. 电气传动系统的基础知识——恒转矩负载
负载转矩TL与速度n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。
如:传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载;
吊车、提升机等位能负载。
由于负载转矩TL恒定,所以负载的功率PL与转速n成正比(PL=TLn/9550)。
变频器拖动恒转矩负载时,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,应考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。
1. 电气传动系统的基础知识——恒功率负载
在不同转速下,负载功率PL基本恒定,即负载功率与转速无关。
如:机床主轴电机,轧机、造纸机、塑料薄膜生产线的卷取机、开卷机等。
在恒功率负载时,负载转矩TL与转速n成反比。
负载的恒功率性质是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,TL不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。
1. 电气传动系统的基础知识——二次方律负载
负载转矩TL与速度n的二次方成正比。此时,负载的功率与转速的三次方成正比(3/9550)。
如:各种风机、水泵、油泵等。
由于这种负载所需的功率与速度的三次方成正比,当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度节约电能。
高速时所需功率随转速增长过快,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。