关于变频器带载能力和工频带载能力 点击:2822 | 回复:41



onlyma

    
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发表于:2011-12-12 19:45:43
楼主

公司锅炉房一台11KW的ABB ACS510变频器,带一台11KW的电机,电机的负载的是水泵。现在变频启动电机,并且以50HZ运行,变频器输出电流即电机输入电流为15A,用钳形表测量和变频器本身的状态显示都是这个值;

然后同样的,把变频器打到工频状态启动运行后,用钳形表测量同样位置的电机输入电流为21A,即约等于电机的额定电流20.8A,且电机声音偏大。

负载都是水泵的水,且运行频率都是50HZ,为什么工频和变频状态下电机的带载能力差这么多呢?会不会是因为11KW的变频拖动的11KW的电机?




雷锋小弟

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发表于:2011-12-14 10:31:21
21楼

我做了个水泵变频工程,同样存在和楼主所说的问题一样。

工程情况是这样:用一台55KW的ABB变频器拖四台水泵,采用SPFC控制(一拖四),变频器根据压力的大小决定水泵投入 的数量,当检测的压力小于设定压力,且变频器的输出频率达到50HZ(水泵的电流没超过额定电流),这时,变频器接的这台水泵切换到工频,投入的第二台水泵由变频器启动并参与調节。以上都能正常运行工作,可发现一个问题是:变频器接的水泵切换工频运行后,发现这台水泵运行在工频时的电流偏大,比水泵额定电流大10A左右。到现在还想不通是什么回事?

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发表于:2011-12-14 10:50:57
22楼
举个去食堂打饭的例子: 不吃米饭师傅就不打,要吃时师傅按照标准饭量用一斤的勺子给你一勺,结果是不怎么饿时吃不完倒掉,饿了一两顿时吃不饱。后来食堂改进方法了,配了个电子称,你要几两米饭师傅就用称称给你几两。有些缺心眼的就叫了,买称需要投入资金,称还用电、还要校准,坏了还要修,根本不节约钱,还是一勺一勺的节约!

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发表于:2011-12-14 10:54:30
23楼
对一顿饭一斤米饭的饭桶的确不需要电子称,一勺就行了!

onlyma

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发表于:2011-12-14 11:11:16
24楼
回复内容:
对:刘志斌关于 引用onlyma 的回复内容:回复内容: ……我的问题是变频器给电机的电流小啊,是不是因为变频器有损耗,所以留给电机的电流就比直接用工频给,电流要小? 1、凡是同一个电机,可工、变频切换操作的,电源提供的电流大小不一样; 2、由变频切换到工频时,电源提供的电流会明显减少,也就是变频运行的电流大; 3、原因是工况相同时,变频运行损耗大效率低,所以电流大,这也是变频软启动后必须切换工频运行的意义所在! 内容的回复:

了解了,也就是如果我平时工况就需要50HZ,那么可以用变频软起后,再切工频,实现高效率;如果平时就需要变频运行,那么就不要切工频了。

onlyma

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发表于:2011-12-14 11:14:45
25楼
回复内容:
对:征关于 对一顿饭一斤米饭的饭桶的确不需要电子称,一勺就行了! 内容的回复:

你的例子太生动了,很多人都这个样子,认为装了设备,却来了麻烦来维护,还不如不装,我看他们就是饭桶,就一勺子的量!

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发表于:2011-12-14 22:09:32
26楼
楼主你用的什么牌子的变频器,工作在VF模式下? 变频器参数怎么设置的,有没有按照电机铭牌设置电机参数?

onlyma

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发表于:2011-12-15 08:27:29
27楼
回复内容:
对:征关于 楼主你用的什么牌子的变频器,工作在VF模式下? 变频器参数怎么设置的,有没有按照电机铭牌设置电机参数? 内容的回复:

写的很清楚:ABB ACS510,肯定是VF模式了,电机参数当然得按电机铭牌设置了

skysuzhen

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发表于:2011-12-15 09:43:28
28楼
引用征 的回复内容:变频器的50Hz跟工频50Hz下电机转速不同,或许在不同转速下负载不同



cl0201

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发表于:2011-12-15 11:10:10
29楼
楼主说的是变频器输出给电机的电流,这个电流应该是由电机和负载的运行情况决定的,和变频器本身的损耗没关系。 刘老师说的在变频器控制时比直接工频给电机时电流大,是因为还包括了变频器本身的损耗吧,这个和楼主问的不是同一个事情。

刘志斌

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发表于:2011-12-15 11:30:11
30楼

1、其实最核心的问题是变频器调速系统的效率是高了,还是低了;

2、变频器系统的损耗:

1)整流、逆变功率管的变流损耗;

2)输入、输出的电抗器的谐波损耗;

3)变频器输出地PWM交流电,异步电机的能量利用率;

刘志斌

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发表于:2011-12-15 11:37:12
31楼

3、如果异步电机的效率是90%,变频器的效率是80%,那么变频器系统的效率只有90%×80%=72%;

4、变频器是高科技产品,我们对他的态度应该是科学的态度,而不能是欺骗的态度,隐瞒变频器的损耗是不科学的!

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发表于:2011-12-15 12:22:19
32楼
一勺子的量!

onlyma

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发表于:2011-12-15 13:15:16
33楼
回复内容:
对:cl0201关于 楼主说的是变频器输出给电机的电流,这个电流应该是由电机和负载的运行情况决定的,和变频器本身的损耗没关系。 刘老师说的在变频器控制时比直接工频给电机时电流大,是因为还包括了变频器本身的损耗吧,这个和楼主问的不是同一个事情。 内容的回复:

我认为刘老师的解释就是我的问题所在。

刘志斌

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发表于:2011-12-15 13:48:05
34楼

2011-12-15 12:44:51 6楼 征
拖动水泵供水:工频运行,泵全打开时满足所有用户用水,1小时所需能量为W,电机效率80%,1/4用户用水,泵只能开1/4,3/4水被阻挡,电能实际利用率只有20%,而消耗电能仍为W。如果采用变频,变频器效率90%(手册中标的比这高),假设电机速度只要达到额定速度25%就满足了,同时假设电机效率相同,电机1小时用电量的Wx25%=0.25W,考虑到变频器损耗,所需电量为0.25W/90%= 0.278W。哪个节能?


1、如果采用蓄水塔开关控制方式,不会出现3/4水被阻挡的问题;

2、如果采用恒压供水,变频1拖4台泵供水,1/4用户用水,泵只开1台;

刘志斌

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发表于:2011-12-15 13:54:09
35楼

3、恒压供水比蓄水塔开关控制方式节的能量是水压差:

1)例如水塔蓄水深度4米,塔高40米,开关控制方式的最小压力是40米,最大压力是44米,平均压力是42米;

2)那么恒压供水,压力控制在40米最小(一般应控制在41米);

3)节约水压差是42米-40米=2米,节约5%的电能;

4)如果变频器的效率是5%,实际不节能;

5)如果变频器的效率是10%、20%,实际亏损5%、15%的电能!

刘志斌

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发表于:2011-12-15 13:58:01
36楼

4、恒压供水不适宜高水位,没有节能潜力,可能造成多好能;

5、恒压供水适宜低水位,大流量。不是只要恒压供水就节能!

刘志斌

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发表于:2011-12-15 14:07:29
37楼
引用征 的回复内容:

……关注一下输出电压、输出频率、效率、高次 谐波等因素,综合多方面因素具体问题具体分析吧。
--------------------------------------------------------------------------------


1、异步电机工频运行,工频电源是正弦交流电,异步电机出最高效率的运行状态;

2、异步电机变频运行,变频电源输出是非正弦交流电得PWM波,异步电机只能从中吸收他需要的50HZ正选交流电的成分,电能的利用率差;




2011-12-15 12:34:08 4楼 刘志斌
引用征 的回复内容:

……在工频50Hz下,这些都是由电机根据机械特性曲线自动适应负载的,是不可控的。……


--------------------------------------------------------------------------------


1、异步电机根据电源的频率、电压、以及负载大小,产生与负载大小相平衡的电磁转矩,这是电动机的基本功能;

2、变频器输出的PWM波交流电,只有其50HZ、380V三相对称正弦交流分量对异步电机有用,其它分量均被浪费掉;

3、变频器输出的PWM波交流电,只有其50HZ、380V三相对称正弦交流分量对异步电机有用,这时异步电机同样根据它得到的频率、电压、以及负载大小,产生与负载大小相平衡的电磁转矩,同样是电动机的基本功能在起作用,没有变频器的任何踪影!

2011-12-15 13:00:15 9楼 刘志斌

引用征 的回复内容:
……变频器控制算法中会根据电机参数构建电机模型,能够对电机的负载情况计算转差率及励磁电流、输出电压等能影响电机运行的参数……


--------------------------------------------------------------------------------


1、由于异步电动机运行的依据是三相正弦交流电的频率、电压、负载,只要频率、电压、负载相同,运行状态相同;

2、面对同样的负载,如果变频器输出异步电机需要的三相正弦交流电的频率和电压不同,异步电机运行的状态当然不同;

3、在这里,变频器只能依靠它输出的频率、电压来影响异步电机的运行状态;

4、就好像异步电机工频运行时,当频率、电压变化时,运行状态也会改变一样;


2011-12-15 13:13:55 10楼 刘志斌
引用征 的回复内容:

变频器的50Hz运行和工频50Hz带异步电机运行是不同的。……


--------------------------------------------------------------------------------


1、由于异步电机是根据三相正弦交流电的频率、电压、负载运行的,只要频率、电压、负载相同,运行状态工况就相同;

2、但是当变频器输出的PWM 波中,给异步电机需要的50HZ、380V三相正弦交流电时,同时给了异步电机不需要的其他谐波电流;

3、所以变频器的50Hz运行和工频50Hz带异步电机运行是不同的,不同的是变频器给异步电机提供的电流中有不需要的谐波电流,也就是说电机工作在变频时输入的电流在工况相同时要大,不可能小;

onlyma

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发表于:2011-12-23 09:47:06
38楼
我认为这个帖子可以结贴了,谢谢刘志斌网友的解答。

白白菜

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发表于:2011-12-23 14:41:48
39楼
但是还没有说出WHY? 

oy51

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发表于:2013-01-06 10:01:27
40楼
楼主,你说同等负载时变频使用时电流小而工频时电流大,可不可以这样理解:根据P=1.732UI,同等负载小所需要的功率同等大小,即功率恒定,用变频拖动的同时伴随有无功补偿,电压大小就变化很小抑或有所提升,因而电机电流就小;而用工频时电压或多或少小于正常电压,所以电机电流就大。

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