变频器应用案例精选

    【案例1】  一台油隔泵采用通用变频器控制，泵电机功率为115kW，额定电压为380V，额定电流为231A，设计时选用FRN110P7-4EX型通用变频器。运行中经常给定频率高，但实际运行频率调不上去，出现频繁跳闸现象，故障指示为变频器过载。经检查，通用变频器的额定电流为210A，而油隔泵电机在高流量时运行电流在220A左右，大于变频器额定电流，驱动转矩达到极限设定，使频率不能上调，致使变频器过流跳闸。分析认为原因是选用的变频器容量偏小。改用FRN160G7-EX通用变频器，额定电压为400V，额定输出电流为304A，驱动极限为150%。改用变频器后，上述问题再也没有发生。

    【案例2】  有一台功率为30kW的4极压辊电机，冷却方式是扇叶风冷，变频调速范围为10~60Hz。原来仅靠电机本身扇叶进行散热，前后端盖温度较高，严重威胁电机的安全运行。针对这种情况，做了如下处理，拆除电机本身扇叶，利用原扇罩，固定安装一台小功率（25W，三相）轴流风机，对压辊电机进行强迫风冷，效果很好，电机运行时温度均在容许范围内。轴流风机的启动、停止，是通过压辊电机的控制接触器的一对常开辅助触点，控制轴流风机主回路的继电器线圈来完成的。

    【案例3】  某化工厂一台原料搅拌机所用隔爆型三相异步电机型号为YB200L-8，功率为15kW，配用减速机，减速比3：1，要求输出轴转速245r/min。设备改造时取消了减速机，采用18kW通用变频器控制电机，直接带动搅拌机运行，仍然实现原来的转速。但电机启动不久就跳闸，搅拌机不能正常运行。用电流表检测电机电流约为55A，与通用变频器的显示相符，明显过载。经分析，由于去除了减速机，在电机输出功率不变的情况下，变频器需要长时间处于低频运行状态，输出转矩满足不了要求，原来大约需要输出转矩600N·m，现在输出转矩只有200N·m左右，远远低于原来的转矩输出要求。这种情况属于典型的通用变频器输出转矩不匹配的问题。如果要去除减速机，则变频器及电机容量应增大，依照本例的情况，应至少选用30kW的电机和通用变频器。

    【案例4】  安川VS-676GL5-JR电梯专用矢量控制变频器不再需要多功能输入／输出卡作为与电梯的接口信号，而采用参数来设定电梯运行曲线，快捷、简单。除了原有变频器保护功能外，还加入了一些电梯适用的保护功能，例如过速保护，电梯在运行至最端站时，如果出现了超速，变频器会自动保护，并且使电梯运行至平层。由于有与电梯控制相适应的输入／输出信号，变频器可以根据平层信号自动记忆楼层数。安川变频器具有四种电梯专用运行方式：楼层距离学习方式，在此运行方式下，变频器在运行过程中自动学习每一楼层的距离；检修方式，进行电梯检修时的运行方式；减速点控制方式，在此控制方式下，变频器可以根据用户设定的两条曲线，控制电梯高速运行，还可以根据当时的输入信号、电梯的位置，自动减速至平层位置，大大提高了电梯的运行效率；复位运行，电梯在运行过程中突然失电时，变频器内楼层数据丢失，变频器控制电梯到最端站进行复位运行，由此获得楼层数据。

    【案例5】  中央空调是城市大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占600/0左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。设计时，中央空调系统必须按天气最热、负载最大时设计，并且留有10%～20%的设计余量，但实际运行时，大部分时间空调不会运行在满载状态下，存在较大的余量，所以节能潜力很大。其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻（媒）水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在很大浪费。水泵系统的流量与压差损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调系统末端达不到调节效果。另外，水泵系统多采用“星角”变换或自耦变压器启动方式，电机启动电流大，一台90kW的电机，启动电流将达到500A左右，在如此巨大的电流冲击下，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，极易对机械部件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加了维修费用。为了节约能源和费用，通常采用风机、水泵、空调专用变频器对系统进行节能改造，以便达到节能和延长机械使用寿命的目的。此类专用变频器能根据负载变化随之调整电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的前提下，使水泵系统作出相应的调节，水泵电机转速下降，所消耗的电能大大下降，从而达到节能目的。基本原理是：在中央空调冷却管出水端安装一个温度传感器，当空调系统冷却水出水温度高于设定的温度上限值时，使变频器运行在上限频率；当冷却水出水温度低于温度下限设定值时，使变频器运行在下限频率；当冷却水出水温度介于温度上、下限设定值之间时，通过对冷却水出水温度及上、下限温度设定值的PID控制，从而达到对冷（媒）水泵系统变频调速、节能控制的目的，节电率一般可达到20%~40%。