冲击负载系统的变频器选择

    1．冲击过电流对策

   1)使用大容量变频器，冲击负载不太大时，不必增加特殊的装置或控制，可选用容量充分大的变频器以耐受冲击过电流，常常反而经济些。另外，转速变动也比增加限流功能要小些。

   2)增设飞轮，增设GD²大的飞轮可使冲击负载的大部由飞轮减速产生的转矩提供，因而可以减轻直接加在电动机上的冲击负载。但是对于没有限制过电流功能的变频器，如果冲击负载继续存在，转速下降超过电动机的额定转差率，便流过与此相当的过电流。因此，变频器的过电流容量和飞轮的GD²大小必须统筹兼顾，进行最佳设计。所需要的飞轮GD²，将式(8-4)改写后可用下式求出。

   GD²=375×(△t/△n)△TL

    △n=[(AoL-AB)/100](sn/100)nn    (8-21)

式中  △t-冲击负载的持续时间(s)；

    △n-冲击负载时的容许速度降(r/min)；

    △TL-冲击负载转矩(N·m)；

   AoL-由变频器限制的电动机过载率(%)；

   AB-冲击负载前电动机的负载率(%)；

   Sn-电动机的额定转差率(%)；

   nn-电动机的额定转速( r/min)。

   3)增加过电流限制功能，前已说明，大多数通用变频器都具有过电流失速防止功能，此功能在流过超过频限制值的电流时，使输出频率按某斜度下降。对于缓慢增加的能有效地动作，但负载剧变则响应来不及。

    为了使其具有对于剧变负载也能跟踪的限流功能，必须备有转速反馈，采用转差频率控制以上的高级控制方式在负环中限制转差率和电流值。这种方式能限制电流的代价是冲击负载期间的电动机转速降增大。即为了限制电源供给的功率，所需要的转矩由本身的旋转能量提供。但是由于总是一面检测实际转速一面控制输出频率，冲击负载过后的转速恢复能平滑地进行。

    2．转速变动对策  如前面1项3）中所述，当所要求的过大转矩超过变频器能力，因而转速下降时，作为防止对策只有增加变频器的容量。但是，即使采用容量充足的变频器，根据转速闭环的转速调节器的响应产生过渡性的速度降的现象也是不可避免的。阶跃状的负载变动引起的速度降落称为冲击速度降，其大小△n与恢复时间tr可用下式表出。

    △n= (0.60～0.9) △TL/(ωCpuGD²)    (8-22)

   tr= 6/ωC    (8-23)

式中△n-冲击速度降的大小（以额定转速为1.0的pu值）

    （见图8-54）：

   tr-恢复时间(s)；

    △TL-冲击负载（以额定转矩为1.0的pu值）；

    ωC-转速控制环的交差角频率(rad/s)：

   puGD²-换算到电动机轴的全旋转系统的GD² (pu)。

    由式( 8-22)，要使冲击速度降低，必须使puGD²或ωC增大。通常，单是使puGD²增大，ωC有与其成反比例减小的倾向，因而互相抵消谈不上改善。因此，抑制冲击速度发生不依赖于puGD²来提高的值。具体地说，提高转速调节器的增益可向ωC增大的方向移动，为了在这种状态下也能维持稳定性，还需要其他条件。关于ωC的提高请参看前节。