变频器的选型知识

一、概述

异步机变频调速已得到广泛的应用。变频器的花样种类繁多,变频器的供应商们为了推销自己的产品,都大力宣传自己的优点,其他产品的缺点,使人眼花缭乱。变频器的应用者在选用时经常提出许多如何合理应用及方案比较的问题,变频器的开发者在方案论证时也常提出产品定位及前景方面的问题。作者根据自己多年来在该领域中的体会,就下面几个问题谈谈自己的看法。

各种产品,只要它们在市场上站得住脚,就必然有它们各自的优点和缺点。市场是无情的,如果都是缺点,该产品必然被淘汰,若都是优点它必然淘汰别人。作者希望通过本论坛引起讨论,去掉商业炒作,还事物以本来面目。以下均为个人看法,仅供参考。涉及一些价格,均为做方案比较用的价格,不是实际购物价格,不涉及商业行为。

(1) 大功率节能调速的合理电压等级

大中功率风机和泵采用变频调速可节约大量电能,大部分功率在0.2-2MW范围内。我们现在200KW以上的电机多是中压,电压等级多为10KV,少量为6KV。选用10KV“直接”变频,从技术和经济角度看都不合理。所有的“直接”变频都不是真正的直接变频,在其输入侧都有变压器,因此电机和变频器没有必要和电网电压一致。本文讨论不同功率段的合理电压等级。

(2) 高性能调速系统中的矢量控制和直接力矩控制

高性能调速系统中的矢量控制发明于70年代末,商品化于80年代,至今仍然为多数公司所采用。直接力矩发明于80年代后期,部分公司采用,商品化于90年代初,被广泛宣传为新一代技术。本文介绍作者对这两种系统的看法。

(3) 有速度(位置)传感器和无速度(位置)传感器系统

在矢量控制和直接力矩控制系统开发的初期都要求装设速度(位置)传感器(编码器)。有些场合安装编码器困难,所以又开发出无速度(位置)传感器系统,它的性能不如前者,但优于V/f开环系统。现在有些宣传说,无编码器系统的低速起动性能已达到有编码器系统水平,此提法有模糊之处。本文讨论什么时候应装编码器,何时可以不装编码器。

二、大功率节能调速传动的合理电压等级

大中功率风机和泵采用变频调速可节约大量电能,大部分功率在200～2000KW范围中。我们现有的交流电动机200KW是个界限,200KW以下是低压380V,200KW以上为中压:3KV、6KV和10KV。电力部门从减小线损的角度出发,希望提高供电电压,3KV已取消,6KV正在淘汰中,大力推行10KV,将来还可能提至20KW。用户从简化配置出发,很自然的提出要求,希望200KV以上的电机和变压器也都采用10KV,不幸这合乎情理的要求技术上实现困难,经济上价高,因为: