变频器使用误区分析

2024-10-03

变频器使用误区分析（通用5篇）

变频器使用误区分析篇1

前言

在生产企业中, 风机、泵类设备应用范围广泛。其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%, 是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入, 市场竞争的不断加剧, 节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。而二十世纪八十年代初发展起来的变频调速技术, 正是顺应了工业生产自动化发展的要求, 开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式, 使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出, 从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。二十世纪八十年代末, 该技术引入我国并得到推广。现已在电力、冶金、石油、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前, 变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果, 改善现有设备的运行工况, 提高系统的安全可靠性和设备利用率, 延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。

1 综述

通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合, 根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样, 不论生产的需求大小, 风机都要全速运转, 而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中, 不仅控制精度受到限制, 而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加, 设备使用寿命缩短, 设备维护、维修费用高居不下。泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间, 提水泵站、水池储罐给排系统、工业水 (油) 循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且, 根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样, 不仅造成大量的能源浪费, 管路、阀门等密封性能的破坏;还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀, 严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行, 存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命, 而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备, 时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。近年来, 出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求, 加之采用变频调速器 (简称变频器) 易操作、免维护、控制精度高, 并可以实现高功能化等特点, 因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60f (1-s) /p, (式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数) ;通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术, 电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合型电气产品。

2 节能分析

通过流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载, 其转速n与流量Q, 压力H以及轴功率P具有如下关系:Q∝n, H∝n2, P∝n3;即, 流量与转速成正比, 压力与转速的平方成正比, 轴功率与转速的立方成正比。

以一台水泵为例, 它的出口压头为H0 (出口压头即泵入口和管路出口的静压力差) , 额定转速为n0, 阀门全开时的管阻特性为r0, 额定工况下与之对应的压力为H1, 出口流量为Q1。在现场控制中, 通常采用水泵定速运行出口阀门控制流量。当流量从Q1减小50%至Q2时, 阀门开度减小使管网阻力特性由r0变为r1, 系统工作点沿方向I由原来的A点移至B点;受其节流作用压力H1变为H2。水泵轴功率实际值 (k W) 可由公式:P=Q·H/ (ηc·ηb) ×10-3得出。其中, P、Q、H、ηc、ηb分别表示功率、流量、压力、水泵效率、传动装置效率, 直接传动为1。假设总效率 (ηc·ηb) 为1, 则水泵由A点移至B点工作时, 电机节省的功耗为AQ1OH1和BQ2OH2的面积差。如果采用调速手段改变水泵的转速n, 当流量从Q1减小50%至Q2时, 那么管网阻力特性为同一曲线r0, 系统工作点将沿方向II由原来的A点移至C点, 水泵的运行也更趋合理。在阀门全开, 只有管网阻力的情况下, 系统满足现场的流量要求, 能耗势必降低。此时, 电机节省的功耗为AQ1OH1和CQ2OH3的面积差。比较采用阀门开度调节和水泵转速控制, 显然使用水泵转速控制更为有效合理, 具有显著的节能效果。另外, 还可以看出:阀门调节时将使系统压力H升高, 这将对管路和阀门的密封性能形成威胁和破坏;而转速调节时, 系统压力H将随泵转速n的降低而降低, 因此不会对系统产生不良影响。

变频器使用误区分析篇2

一、一味求多

总认为这种资料不错，那种资料亦不差，订了这种资料又订那种资料，一下来给学生订了三四种资料甚至更多，大大超出了学生的承受能力，学生不知所用，今天用用这本，明天用用那套，杂乱无章，造成时间紧迫精神紧张，到头来没有一种资料用得好，而且由于不同资料知识的交叉冲撞，使学生原本掌握的知识产生混乱，知识混乱势必造成思维混乱，产生双重危害，这种危害会削弱复习的成效。所以在使用资料时不求多，只求精，好的资料甚至一本足矣。

二、一味求难

有些老师认为难题可以有效提高学生的解题能力，在教学中喜欢用难度大的资料，要求学生多做难题。这种思维在某种情况下是对的，即所面对的学生基础很好，能力很强的情形下，这时候拓宽加深，增加难度可以进一步提升学生的思维能力，增加突破点和增分点，有精益求精的作用，但这样的学生数量不多，特别在某些非重点的学校这类学生占的比例比较少，一味求深求难只能使这少部分的同学受益，大部分同学是收不到效果的，甚至产生负面效果，因为他们根本接受不了这些内容，所以我们讲课还是先立足于基础，把基础打扎实，以后再适当增加难度，循序渐进，这样才能最有效地促进主体学生的发展。当然，对于基础好能力强的学生要区别对待，因材施教，平时可以对他们增加难度，提升他们的层次，只有这样，我们的高考才能百花齐放。

三、一味求新

高三复习，我们容易走入一个误区：认为旧知识学生之前已经学过了，有印象了，现在复习无需讲得太细，快速一带而过便可，应该立足于新知识的加插为好，知识要讲新的，资料要用新的（这里说的“新”是指陌生的知识）。我们认为，适当结合新知识是好的，特别是与当前形势相关的知识，但一味求新求生，抛开原有知识，这种做法是欠妥的，要知道，所有新知识都是旧知识的延续与发展，离开旧知识去学新知识无疑于云里盖大厦——空中楼阁，是行不通的。所以我们还是立足于先把原有的知识重新复好，不要冒进跳级，只有将原有知识复熟复牢固了，才能推陈出新，才能使学生很好地接受以后加插的新知识。

四、一味求全（这里的“全”是指全盘照讲，一字不漏）

高三老师经常会存在一种不放心的心理，知识不百分百讲完不放心，资料讲漏了一点点不放心，千方百计将手上所有材料的内容一字不漏地讲完，不论有用没用的内容都要讲彻底。根据心理学理论，这种心理是由于精神紧张造成的，这种心理如果不尽早调整，继续付诸于日后教学的话，对学生的备考是有危害的，这样做的后果就是把一大堆良莠共存的东西灌输给学生，使学生疲于奔命的同时吸收了大批没有用的东西，令原本还未清晰的知识更加混乱不堪，知识的混乱造成思维的混乱，造成学习产生重大的偏差，使学生走向错误的学习方向。所以，对这个问题我们一定要解决好，要解决这个问题，首先要求我们保持头脑冷静，要有远见和阔大胸襟，要敢于对知识材料进行增删取舍，有用的知识要坚决用好，没有用的材料要坚决放弃，一定要选择性地用，避免一刀切，只有这样，我们教起来才轻松高效，学生学起来才得心应手，一举两得。

五、盲目迷信

变频器使用误区分析篇3

1 教学改革的方向

1.1 将教学内容进行系统的整合

目前的《可编程控制其原理及应用》和《变频调速原理及应用》课程中有些内容是重复的, 还有些基础理论过于冗杂。在进行教学内容整合时, 一方面需要将关系性非常强的两门课程融合到一起, 同时删除电子电力中的基础原理部分, 在现场实践中可以增添一些理论性的内容, 以配合实践工作的进行。整合后的变频器和PLC课程可以分为10个项目, 在每个小项目中都会包含实践知识和理论基础, 通过层层递进的方式来完成整个项目的教学, 实现理论和实践相结合的教学模式, 快速的提高教学质量。

1.2 加强实际过程的操作

PLC跟变频器的教学不能只靠书本上程序式的实验教学, 要想提高其学习的质量, 必须设置一些实践项目, 在实践的现场设置一些综合型、实用型和创新型的操作项目, 将课本的内容和理论穿插在实际操作的项目中。在培养学生动手能力的同时, 还可以培养其发散思维的思考方式, 提高其学习兴趣, 下图是项目的设置类型和内容。

由上图可见, 每个系统的项目内容都包含了系统主电路的配线和设计、软件的仿真和编制、控制电路的接线和设计、系统故障排除以及变频器参数的确定和修改等主要的环节, 这些项目的设置更具有系统性和综合性, 在实际应用中实用性更强。

1.3 教学模式的改进和创新

高职的课程教学不但要注重理论知识的理解和运用, 更重要的是要提高其动手操作能力。所以根据学校的情况, 可以在每个项目教学中实行资讯, 计划, 决策, 实施, 检查, 评估等六个步骤进行, 将学生学习作为教学的主体, 辅助以小组讨论, 教师对不明白或者重点问题进行指导教学, 提高教学效率。

1.4 提高教学师资团队的技术水平和综合素质

教师的技术水平和综合素质直接关系着教学的质量和水平, 所以为保证课程的教学质量, 需要定期的对学校的教师进行实践培训, 利用假期的时间进行生产企业进行研修和实践按, 感受实际项目跟实验项目教学的差距。组织教师计划性的讨论和交流项目教学情况, 让学生发表自己的观点, 教师听取意见后, 及时对项目教学进行改进, 不断完善教学内容。

2 项目规范化教学改革的组织和实施

2.1 调整教学内容

《PLC及变频器的使用与维护》的教学中, 涉及到很多理论和原理性的东西, 同时还存在很多实践性的课题等, 因此需要根据其特点将教学内容划分为10个具体化的教学任务, 在设置教学项目的同时, 将书本中的基础性的理论和内容穿插在这10个基本的具体任务中。在每个具体的项目中都会存在两到三个任务, 在进行教学时利用任务作为重点, 带动基础概念教学。

这些项目中的每一个任务都是经过提炼后而设定的, 其间存在内在的联系, 形成层层递进的概念, 让学生在进行操作的过程, 不断的获得基本的理论和实践经验。

2.2 注重任务的项目化教学

因为每个项目之间都会存在着一定的联系, 所以在没完成一个任务时, 都会引出下个项目的内容, 在项目教学中更重要的是要注重理论和实践的结合。

2.3 团队协作共同完成项目

因为整个课程的教学和实践中, 由于时间有限, 所以要每个人都完成主电路的配线设计、软件的仿真和编制、等内容, 然控制电路的接线和设计、系统故障排除等项目。这就需要将学生划分为若干小组, 每组2-3人, 通过小组协作, 共同完成一个整体的项目, 在进行项目实践时, 小组之间还可以相互交流和讨论, 相互帮助和学习, 共同进步。

2.4 项目化的教学报告

因为《PLC及变频器的使用与维护》是一门系统性、应用性较强的课程, 完成了实践项目也不能保证提高了学生的技术水平。所以需要撰写项目教学报告, 在报告中要重点包含任务的完成情况、任务的记录、知识点的归纳、学习的建议、实践中的遇到的问题和解决思路后教师对学生的实践报告进行评定, 分别在知识、技能和学习态度上给学生打分, 让学生明确其不足和优势。

2.5 成绩评定

通过项目的规范化教学, 教师对实践情况进行评价, 找出不足, 给予解决的措施, 提高其实践的水平和能力。

3 结束语

《PLC与变频器使用与维护》是一门系统化、科学化的系统课程, 涉及到的原理和概念较多, 学生容易对其产生反感, 导致学习成绩难以提高。为了保证教学水平和教学质量, 需要采用项目规范化的教学模式来将课程内容分为若干个项目, 然后在具体的任务实践中, 提高学生的操作技能, 同时吸取专业的基础理论。

参考文献

[1]张磊, 汪志佳, 鲁妍, 李会新.高职《PLC与变频器使用与维护》课程的项目化教学[J].职教论坛, 2013, 05:57-59.

[2]张磊.校企合作开发《PLC及变频器的使用与维护》课程[J].中国科教创新导刊, 2011, 35:210.

[3]陈志红.基于企业需求的高职“变频器技术与应用”课程实践教学改革探索[J].中国职业技术教育, 2013, 20:71-75.

[4]吴福涛, 刘功华, 王海云.ACS800系列变频器使用维护及故障处理应注意的事项[J].煤炭技术, 2005, 07:21-22.

变频器使用误区分析篇4

一、语文教学中使用多媒体存在的误区

和传统教学模式相比, 多媒体辅助教学有着明显的优点:有利于个别教育, 可以做到因材施教, 提高学生学习的主动性、积极性, 有利于发展学生的智能。

然而有些语文课堂片面追求多媒体辅助教学, 有的语文课从头到尾都用多媒体。在某些公开课上, 甚至看到纯粹以多媒体替代小黑板与挂图, 将多媒体视作“电子黑板”, 甚至形成“无多媒体不成公开课”的局面, 而一些所谓的多媒体课件, 也只是简单的文字加图片, 是用投影片完全能够实现的, 这样大材小用, 造成大量资源浪费, 多媒体成了名不副实的花架子。

多媒体教学是在传统教学基础上增加了多媒体这一特殊工具的教学, 它不可能抛弃所有的传统教学手段。弄清了多媒体其实与黑板、粉笔都属于教学材料, 才能不会让它喧宾夺主, 才能让它物尽其用。

二、教师是教学活动的主导, 多媒体不能替代教师的教

多媒体是一种辅助教学手段, 教师才是真正的主导。计算机固然有其他媒体无法比拟的优越性, 但其他

教师在设计制作教学课件的时候, 必须树立“以学生为中心”的教学思想。如果一味地只使用多媒体, 一则会让学生因为缤纷的图案色彩而分了心, 二则会让学生老是等待教师点击鼠标而失去了动脑的机会。

三、学生是教学活动的主体, 多媒体为学生的学提供帮助

新课标指出:“阅读是学生的个性化行为, 应该引导学生钻研文本, 在主动积极的思维和情感活动中, 加深理解和体验, 有所感悟和思考, 受到情感熏陶, 获得思想启迪, 享受审美乐趣。要珍视学生独特的感受、体验和理解, 不应以教师的分析来代替学生的阅读实践。”

“一千个读者就有一千个哈姆雷特”, 这是阅读教学经常引用的一句名言。依据课程目标的个性化阅读指导, 必须正确处理一个哈姆雷特与一千个哈姆雷特的关系。如果教师硬要将自己心目中的哈姆雷特或是课件制作者心目中的哈姆雷特强加给读者, 那就变成“一千个读者只有一个哈姆雷特”了。

变频器应用误区及应对策略篇5

变频器在节能、功率因数补偿、软起动、PID调节等方面具有十分明显的优势,因而被广泛应用在机电控制的各个领域。ABB作为同类型产品中的佼佼者,本文将以其ACS 800系列为例,阐述变频器应用误区及应对策略。

1 输出回路连接电磁开关、电磁接触器

在实际应用中,某些场合需要使用接触器进行变频器切换,如变频器故障时需切换到工频,或采用一拖二方式,一台电机故障时,变频器需转向拖动另一台电机等。所以,许多用户认为在变频器输出回路加装电磁开关、电磁接触器是标配,是安全断开电源的方式,事实上这种做法存在较大隐患。

变频器运行时,若接触器先行断开,突然中断负载,浪涌电流会使过流保护动作,给整流逆变主电路产生一定冲击,严重时甚至会损坏变频器输出模块IGBT;如果所带负载为电机,那么感性磁场能量无法快速释放,将产生高电压,损坏电机和连接电缆的绝缘。

针对这种情况,直接将变频器输出侧与电机电缆相连,正常起停电机可通过触发变频器控制端子来实现,达到软起软停的效果。若必须在变频器输出侧使用接触器,则必须在变频器输出与接触器动作间加以必要的联锁,以保证只有在变频器无输出时,接触器才能动作。

2 正常停运时断开输入电源

在变频器正常停运时,很多用户习惯于断开变频器交流输入电源开关,认为那样更安全,也可以节能。

此做法表面上似乎可以起到保护变频器不受电源故障冲击的作用,但实际上,变频器长时间不带电,加上现场环境湿度影响,变频器内部电路板会因受潮而缓慢氧化并逐渐出现短路现象。这便是变频器断电停运一段时间后,再次送电时报软故障的原因。

针对这种情况,除设备检修外,应使变频器长时间处于带电状态;另外,还应开启变频控制柜的上下风扇,在柜内放置干燥剂或安装自动温湿度控制加热器,以保持通风和环境干燥。

3 变频柜采用密封型

在部分厂矿、地下室、露天安装使用的变频柜会经受高温、粉尘、潮湿等的严酷考验,为此,许多用户会选用密封型变频柜。

此做法虽然在一定程度上起到了防雨、防尘的效果,但是也带来了散热不良的问题。变频器内部元器件过热,热敏元件保护动作,会造成设备被迫停运。

针对这种情况,在变频柜上部加装透气的且带防尘滤网的防雨罩,亦作为排气口;下部开槽安装带滤网的风扇,作为进气口。这样既可形成空气流通,又可以过滤粉尘。变频器间的横向安装距离不小于5mm,进入变频器的冷却空气不能超过40℃,若超过则需考虑将变频器安装在带空调的小室内。在变频柜中,变频器一般安装在柜体上部,绝不允许把发热元件或易发热元件紧靠变频器底部安装。

4 输出端并联功率因数补偿电容器

部分企业受用电容量限制,电压品质得不到保障,特别是大型用电设备投用时,厂站内母线电压下降严重,负载功率因数随之降低。为此,用户通常在变频器输出端并联功率因数补偿电容器,以改善电机功率因数。

将功率因数补偿电容器与浪涌吸收器接在传动单元与电机间,不仅会降低电机的控制精度,还会在传动单元输出侧形成瞬变电压,引起传动单元永久性损坏。如果在变频器的三相输入线上并联功率因数补偿电容器,那么必须确保该电容器与变频器不会同时充电,否则浪涌电压将损坏变频器。

对于这种情况,需拆除电容器,而改善功率因数可通过在变频器输入侧接入AC电抗器实现。

5 选用断路器作为热过载和短路保护

断路器具备较完善的保护功能,已广泛应用在配电设备中,大有取代传统熔断器的趋势。现在,许多成套变频调速设备也已配置断路器(空开),但这存在一定安全隐患。

电源电缆发生短路故障时,断路器因其自身的固有动作时间而产生保护动作延时,此期间短路电流会引入变频器内,造成元件损坏。

事实上,只要电缆是根据额定电流选型的,变频器传动单元就能保护自身、输入端和电机电缆,防止热过载,而不需要附加额外的热过载保护设备。配置熔断器可在短路情况下保护输入电缆,在传动装置内部短路时还可减小装置损坏程度和防止相连设备损坏。熔断器动作时间应低于0.5s。动作时间取决于熔断器类型(gG或aR),供电网路阻抗,电源电缆横截面积、材料和长度。若使用gG熔断器的动作时间超出了0.5s,则可改用aR熔断器,以保证多数情况下动作时间在一个可以接受的水平。熔断器必须为无延时类型。断路器的反应速度比熔断器慢,不能对传动不能提供足够快的保护,因此在需要快速保护时应使用熔断器而不是断路器。

6 选型仅考虑负载功率

许多用户在采购变频器时只根据驱动电机的功率来匹配变频器容量。其实,电机带动的负载不同,对变频器的要求也不同。

若不充分综合考虑电机所带负载特性的差异,变频器则有可能因使用不当而损坏,同时未配备必要的制动单元和滤波器,也可能引起安全风险。

针对负载的特性和类型,需合理选用变频器的容量和配置。

(1)风机和水泵:这类负载对变频器的要求最简单,只要变频器容量等于电机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。

(2)起重机类负载:这类负载的特点是起动冲击大,因此要求变频器有一定余量;另外,在重物下放时,会有能量回馈,因此要使用制动单元或采用共用母线方式。

(3)不均行负载:轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等的负载有时轻、有时重,应根据重负载情况来选择变频器容量。

(4)大惯性负载:离心机、冲床、水泥厂旋转窑负载惯性大,起动时可能出现振荡,电机减速时有电能回馈,因此应用容量稍大的变频器来加快起动,以避免振荡,同时配合制动单元来消除回馈电能。

7 结束语

变频器与PLC、DCS系统等配合可实现多重控制策略和闭环调节,其本身也具备较为完善的保护功能。但是,变频器在实际应用中却存在诸多使用误区,因此应正视矛盾、规避风险、合理运用,以提高其使用效率和寿命。

摘要：针对变频器实际应用中对其认知存在偏差而出现的诸多误区,对几个普遍存在的问题进行分析,并提出应对策略。

关键词：变频器,应用,误区,应对策略