變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)
發(fā)布時(shí)間:2019-07-12 11:32:15來(lái)源:
的性能指標(biāo)。
二、變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)及其說(shuō)明變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)(靜差率,調(diào)速范圍)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)(速度響應(yīng),電流響應(yīng),沖擊速降)及其它性能指標(biāo)(轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),頻率穩(wěn)定性,頻率精度,系統(tǒng)可用率)。下面簡(jiǎn)要說(shuō)明穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的定義方式1,指出某些性能指標(biāo)在不同標(biāo)準(zhǔn)下的區(qū)別。
表示調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化的條件下,轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定程度。其定義為在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi),系統(tǒng)從空載大到滿(mǎn)載(額定負(fù)載)時(shí)的轉(zhuǎn)速降落與電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速的比值。
在額定負(fù)載的條件下調(diào)速系統(tǒng)可以提供的比較高轉(zhuǎn)速與比較低轉(zhuǎn)速的比值。
按美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,速度響應(yīng)是指其階躍響應(yīng)超調(diào)量小于7.5%時(shí),速度階躍響應(yīng)曲線(xiàn)第一次達(dá)到峰值的時(shí)間(對(duì)應(yīng)于階躍響應(yīng)的峰值時(shí)間tp)按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,速度響應(yīng)是指其階躍響應(yīng)超調(diào)量約為43%時(shí),速度階躍響應(yīng)曲線(xiàn)第一次達(dá)到設(shè)定值的時(shí)間(對(duì)應(yīng)于階躍相應(yīng)的上升時(shí)間tr測(cè)量速度響應(yīng)時(shí)所選擇的速度給定值,應(yīng)使電流不達(dá)到其限幅值。同時(shí),電動(dòng)機(jī)不連接任何負(fù)載。
從表1中得知,美國(guó)GE公司主傳動(dòng)的速度響應(yīng)約等于100ms,德國(guó)SIEMENS公司主傳動(dòng)的速度響應(yīng)約等于50ms.根據(jù)峰值時(shí)間t,上升時(shí)間tr和超調(diào)量Mp的定義及相互關(guān)系14,經(jīng)過(guò)計(jì)算可知,GE公司的tr為60ns,SIEMENS公司的tp為70ms.可以看出,兩公司的速度響應(yīng)近似相等。
電流響應(yīng)的定義方式與速度響應(yīng)的定義方式基本相同。
測(cè)量電流響應(yīng)時(shí),階躍電流給定值應(yīng)等于其額定值的5%.而且,電動(dòng)機(jī)不連接任何負(fù)載。
同樣,從表1也可看出,GE公司主傳動(dòng)的電流響應(yīng)約等于10ms,SIEMENS公司主傳動(dòng)的電流響應(yīng)也為10ms兩者有明顯的差別。
基速下突加負(fù)載時(shí),動(dòng)態(tài)速降曲線(xiàn)包圍的面積值的百分?jǐn)?shù)。
由變頻裝置的電流脈動(dòng)引起的調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),用額定轉(zhuǎn)矩的百分?jǐn)?shù)表示。在GE公司的保證值中,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)在全部調(diào)速范圍內(nèi)小于1%.在SIEMENS公司的保證值中,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)在脈動(dòng)頻率小于60Hz的范圍內(nèi)小于0.8%.系統(tǒng)可用率按以下公式計(jì)算:兩周時(shí)間,也可采用雙方協(xié)商好的時(shí)間作為總的考核時(shí)間。
根據(jù)美國(guó)GE公司、德國(guó)SIEMENS和ABB公司1996年提供的技術(shù)資料,變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)及其比較見(jiàn)表1.表中矢量控制輔傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)均為帶速度反饋的變頻調(diào)速系統(tǒng)。這些指標(biāo)是針對(duì)同一個(gè)熱連軋項(xiàng)目的保證值指標(biāo),其主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率為7700kW,轉(zhuǎn)速為表1GE、SIEMENS、ABB公司產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)及其比較序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)主傳動(dòng)靜差率調(diào)速范圍速度響應(yīng)電流響應(yīng)沖擊速降轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)矢量控制輔傳動(dòng)靜差率調(diào)速范圍速度響應(yīng)電流響應(yīng)沖擊速降頻率穩(wěn)定性標(biāo)量控制輔傳動(dòng)設(shè)定值分辨率頻率穩(wěn)定性頻率精度靜差率調(diào)速范圍速度響應(yīng)電流響應(yīng)沖擊速降一般數(shù)據(jù)允許輸入電壓波動(dòng)允許輸入頻率波動(dòng)允許環(huán)境溫度設(shè)備環(huán)境溫度序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)設(shè)備存放溫度允許濕度控制系統(tǒng)可用率交交變頻系統(tǒng)變壓變頻傳動(dòng)系統(tǒng)PLC和控制系統(tǒng)上面簡(jiǎn)要介紹了變頻調(diào)速系統(tǒng)的幾項(xiàng)主要性能指標(biāo)。對(duì)交交變頻系統(tǒng)而言,有環(huán)流系統(tǒng)的性能指標(biāo)優(yōu)于無(wú)環(huán)流系統(tǒng)。在大功率的中高速調(diào)速系統(tǒng)中,有環(huán)流系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在做系統(tǒng)選擇和系統(tǒng)評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)充分注意以下幾點(diǎn):在選擇調(diào)速系統(tǒng)時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇交流調(diào)速系統(tǒng),以滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的性能要求為前提,在性能要求不高時(shí),可選擇低精確度的系統(tǒng),要求較高時(shí),可選擇高精度系統(tǒng)。
評(píng)價(jià)變頻調(diào)速系統(tǒng)性能指標(biāo)時(shí),應(yīng)首先明確指標(biāo)的定義方式。
做系統(tǒng)選擇時(shí),還應(yīng)考慮整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能指標(biāo),包括自調(diào)試性能、自診斷性能、通信聯(lián)網(wǎng)性能、對(duì)電網(wǎng)的影響以及經(jīng)濟(jì)性等。尤其應(yīng)考慮為滿(mǎn)足工藝要求而建立的控制數(shù)學(xué)模型的優(yōu)劣。只有在保證工藝指標(biāo)的前提下,調(diào)速系統(tǒng)性能指標(biāo)的優(yōu)劣才有實(shí)際的意義。
從目前的資料來(lái)看,交流調(diào)速系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)全面優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng),新建軋機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)基本都采用交流調(diào)速,一些舊的生產(chǎn)線(xiàn)也要改造成交流調(diào)速系統(tǒng)。可以預(yù)見(jiàn),交流調(diào)速系統(tǒng)將全面取代直流調(diào)速系統(tǒng)。