本周擂台:频繁正反转采用变频器驱动好还是其它设备驱动好?
在需要调速且需要频繁正反转的时候,到底选用普通(变频)电机+变频器还是步进电机、伺服电机或者其他设备驱动好呢?
1、列举出频繁正反转的大概范围下,那些范围适合变频驱动,那些范围适合步进及伺服电机驱动。并结合带负载能力进行说明。
2、 简单说明各种驱动方式的异同、并从实现难易程度和成本进行比较。
3、针对以上要求,进行详细阐述。最好能有图片说明,如果能以某品牌变频器举例说明更佳。列举得最全的、阐述得最详细的、原创最多的,作为一等奖。
变频擂台每周一期,本期擂台的最晚结贴时间为:2011年5月8日。
奖项设置:一等奖1名:50MP,二等奖5名:10MP,三等奖10名:30积分。
MP介绍:gongkongMP即工控币,是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位,类似于大家熟悉的QB,1个MP=1元人民币。
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1楼李工讲得很好,我觉得还有必要提醒大家需要理解到擂主的本意--------注意到需要“频繁正反转”的工艺前提,以及基于变频调速已经广泛使用的客观现实,是否还有更好的方式能够适用于“频繁正反转”的控制?我再补充些:
如果相对电机转子惯量而言负载惯量较大,又需要频繁反向,那采用变频器即使配置了制动单元和制动电阻也难以避免报警的情况发生。这时候如果速度控制精度要求又不高,没有位置控制的要求,那可以考虑在电动机轴上使用电磁致动的(或液压涡轮致动的)刹车器,抑或磁粉离合器、液力变矩器等装置,用上述这些机械辅助方式实现制动可以使得电气上的刹车负担减小的多了;如果不打算使用这些辅助机械制动手段(比如像粗轧轧钢机这样的重载、频繁正反转驱动且对调速精度和稳定性要求又较高的场合),那也可以考虑使用绕线转子电动机串级调速驱动,或用变频,变频则建议优先使用交--交变频方式驱动它比交--直--交变频驱动更适应频繁正反转的要求,但串级调速需要有速度反馈构成闭环系统,变频驱动最好也能够实现速度闭环,闭环系统要比开环系统在应对频繁正反转更有有力,这时候没有必要使用上伺服、步进电机,尤其是当驱动功率较大时,现在大惯量大功率的伺服和步进电机还是不常见的,况且目前伺服、步进驱动方式的首要目的还是位置控制的需要,主要不是为了克服变频或其他方式对“频繁正反转”不适应的情况。
而如果所需要的功率小、负载惯量也小,容易匹配,那使用伺服电机倒有可能实现频繁正反转(当然伺服肯定是带反馈的,不是开环驱动的),采用中、大惯量伺服电机更是如此,不过肯定不经济,而步进电机通常还是难以胜任,它的给定指令脉冲频率升、降不能太快,否则就会丢步甚至过热报警。
感觉还是采用变频器驱动供电好点吧,在变频器驱动下电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件。
当然我记得以前在公司貌似有人说也可以采用普通电动机加电磁换向离合器,靠离合器改变方向。不过感觉这种方式将存在发热量大、能耗高、故障率高等缺陷。而这些缺点也正是用变频器能取代的。
不过用变频器同样值得注意的是:由于在变频器驱动下,电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题;而且从严格的意义上来讲:因为变频器从正转——停止——反转,这几个过程中有一个升降速时间,即使你把它调整到零秒,它同样也会有一定的延时。所以还要看你设备和设计的要求了。呵呵
因此,应该在全面衡量各方面的条件下选择。