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相比软启动器,为什么变频器更容易被采用?

最新市场调研结果显示,全球低压交流变频器市场继续保持原有水平,大约是全球低压软启动器市场的 20 倍。这是一种非常有趣的现象,因为在某些应用中,选择使用软启动器而不是交流变频器可以节省大量的成本、空间和能耗。

那么,为什么要在使用软启动器就能够满足要求的应用中使用变频器呢?

答案相当简单:交流变频器可以在几乎所有应用中使用,但软启动器在某些应用中并不适用。有些人认为,这意味着交流变频器比软启动器更容易指定、安装和调试。但事实并非如此。与软启动器相比,使用交流变频器需要考虑更多的因素。看待这一点的一个更好的视角是:交流变频器的应用范围比软启动器更广。

在购置房地产时,我们都知道一句名言:“位置、位置、位置!”。与之类似的是,在决定针对特定应用项目是选择软启动器还是交流变频器时,最重要的是“应用,应用,应用!”

在决定采用软启动器还是交流变频器时,您应向自己询问以下常见的应用问题:

  • 有哪些负载转矩要求?
  • 运行模式下是否需要速度控制?是否需要全速反向操作?
  • 有没有任何配电注意事项或限制?

在选择软启动器或交流变频器时,应用的负载转矩要求非常重要。应用是否需要较高的启动转矩?零转速时提供最高转矩?保持转矩?从定义上讲,软启动器就是降低了电压的启动器。这意味着在零转速或非常低的转速时,无法提供最高转矩。

因此,通常不建议为以下负载类型使用软启动器:挤压机、容积泵、倾斜传送带(检修负载)、升降机和电梯(液压式除外)。同时,交流变频器可以产生从 0 到额定转速的额定转矩,通常能够处理所有负载类型。

控制速度的能力也是一个重要的应用考虑因素,它由软启动器和交流变频器的物理结构决定。软启动器具有可将交流输入线连接到马达的硅控整流器 (SCR)。物理特性允许改变交流输入波形中 SCR 的开启点,而不是关闭点(SCR 会自动关断)。这允许马达电压从 0 逐渐攀升到全线电压(电压控制)。这意味着线路频率总是应用到马达,一旦马达达到规定转速,它将以等效的 60Hz(或 50Hz)rpm 值运行。全速方向由线路功率连接顺序决定。

相比之下,交流变频器具有更多的有电子元器件 - 通常由二极管前端、直流母线和绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 组成。只要您愿意,您可以随时随地将 IGBT 切换到“开”和“关”状态。可以对马达施加不同的电压以及不同的频率(电压和频率控制),这可在任一方向上实现连续的速度控制。

交流变频器可以在大多数实用电源系统上运行,包括与非常适合马达负载的电源系统配合使用。通常,在使用软启动器时,电源应具有允许启动电流为马达负载满载电流的 150% 至 450% 的能力。某些交流变频器也可以使用单相输入电源来运行三相马达负载。软启动器只能在三相输入电源下工作。

在决定为特定安装选择软启动器还是交流变频器时,应用的特点是一大关注点。必须仔细考虑转矩要求、速度控制和配电注意事项等因素。

对于软启动器应用,一般的经验法则包括:

  • 减少机械磨损和系统损坏
  • 限制电流是启动方法不同的主要原因
  • 较低启动转矩的应用
  • 轻度或中度负载应用
  • 全速运行

对于交流变频器应用,一般准则包括:

  • 运行模式下的速度控制
  • 启动转矩高
  • 位置控制
  • 零转速时保持转子转矩

不管选择哪种马达控制方式,在指定软启动器或交流变频器时,您必须考虑安装、调试和附加滤波器或线路保护等其他注意事项。

要了解有关我们的 低压软启动器 和我们的 低压交流变频器系列的更多信息,请访问我们的网站。


Richard Anderson
Richard Anderson
Product Manager, Rockwell Automation
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