风机变频调速要点

    1．基本电路    风机的开环控制电路十分简单，这里介绍一个利用升、降速端子的电路，如图4-44所示。    图中，X1、X2分别预置为升速端子和降速端子，由按钮开关SB1和SB2控制。继电器KA用于运行控制。
    图4-44    风机变频调速电路    2．主要功能预置    (1)最高频率。由于风机属于二次方律负载，故最高频率不允许超过电动机的额定频率（基本频率）。举例说明如下：    假设工作频率上升10%：    fx=55Hz=1.1 fN    则由式(4-24)，在损耗转矩忽略不计（T0≈0）的情况下，负载转矩的大小：    TLX=(1.1)²TLN=1.21TLN式中 TLX-工作频率为fx时的负载转矩(N·m)；    TLN-负载的额定转矩(N·m)。    可见，负载转矩将增大21%，使电动机处于严重过载的状态下。    (2)上限频率。根据实际需要进行预置。例如，某厂锅炉所配的引风机风量偏大，调试时经反复试验，把上限频率预置为45Hz。    (3)下限频率。风机在频率太低时，风量太小，实际意义不大，故下限频率常预置为25Hz。    (4)转矩提升    1) U/f线类型。离心式风机在低速时的阻转矩很小，故可选二次方律U/f线，如图4-45a中之曲线②。    2)转矩提升量。中、小容量的风机，转矩提升量可预置为0；大容量的风机需要有一定的起动转矩，可适当预置转矩提升量，如图4-45b中之曲线③所示。
    图4-45    U/f线的预置    a) U/f线类型b）预置转矩提升量    (5)升、降速时间。一方面，风机的惯性较大；另一方面，风机一般都是连续运行的，起动和停机的次数很少，起动和制动时间的长短并不影响生产。    所以，升、降速时间可以预置得长一些。以75kW的鼓风机为例，加、减速时间可预置为30~60s（以起动和停机过程中不跳闸为原则）。    (6)升、降速方式。离心式风机在低速段阻转矩很小，升速过程可以快一些，但当转速接近于额定转速时，阻转矩增加很大，加速过程应适当放缓。故升速方式以选用半S方式为宜，如图4-46a所示。    减速时也相仿，转速高时动能大，如减速太快，则动能释放太快，变频器容易因过电压而跳闸，故减速过程应缓慢些；待转速下降到一定程度后，减速可以快一些，如图4-46b所示。    S形时间tAS和tDS可以按升速时间tA（或降速时间tD）的20%~30%来预置。如tA=tD=30s，则tAS和tDS可预置为6～9s。    (7)起动功能。风机在停机状态下，叶片由于自然通风而自行转动时，通常是反转的如图4-47a所示。在这种情况下，即使变频器的输出频率（从而同步转速n0）从0Hz开始上升，也会在起动瞬间引起电动机的过电流。
    图4-46    风机的升、降速方式    此外，如果拖动系统在停机时预置了自由制动（惯性制动）方式，则当系统尚未停住前，如果需要再次从0Hz开始起动，也会在起动瞬间引起电动机的过电流。    总之，如果拖动系统由于某种原因在非零速的状态下起动时，变频器将很容易因过电流而跳闸。
    图4-47    起动前直流制动    a)停机状态b）直流参数c）转速曲线    为了保证电动机在零速状态下开始起动，可在起动前先向电动机的定子绕组内通入直流电流，进行直流制动，待电动机的转子停住后再升速，图4-47c所示是电动机的转速曲线；图b是直流制动的预置项目。这种通过在定子绕组中加入直流电流，来保证电动机在零速下起动的功能，称为起动前的直流制动功能。    不同变频器对于起动前直流制动功能的设置不尽相同。多数变频器可以预置直流电压UDB的大小和进行直流制动的时间tDB，如图b所示。但也有的变频器只需预置起动前直流制动是否有效即可，具体参数由变频器内定。