天拓四方劉師傅話維修：變頻器及電機拖動的負載類型

時間：2017-11-30作者：北京天拓四方科技有限公司瀏覽：148

天拓四方自2014年起在西安設立西門子授權(quán)維修中心，在這里用戶可以體驗到天拓四方技術(shù)人員的專業(yè)服務，可以進行產(chǎn)品維修、技術(shù)展示和安全測試等，為西門子產(chǎn)品較好服務客戶添磚加瓦。維修工程師均為具有豐富經(jīng)驗、認真負責的*維修行業(yè)*，可為客戶維修的產(chǎn)品系列有：西門子全系列PLC、觸摸屏、交換機、網(wǎng)卡、電源、全系列變頻器、直流調(diào)整器、伺服驅(qū)動產(chǎn)品等，其中大功率變頻及中壓變頻可提供現(xiàn)場維修服務。

今天我們就一起來聊聊變頻器及電機拖動的負載類型。說到電機拖動的負載類型，首先和大家一起回憶一下電力拖動系統(tǒng)的概念，凡是以電動機將電能轉(zhuǎn)換成機械能，拖動生產(chǎn)機械，并完成一定工藝要求的系統(tǒng)，都稱為電力拖動系統(tǒng)。
較簡單的電力拖動系統(tǒng)如日常生活中的電風扇、電動車等；工業(yè)生產(chǎn)中的軋鋼機、水泵、機床等等，無論什么樣的機械，都遵循著動力學的基本規(guī)律。
電力拖動系統(tǒng)的簡圖和各個物理量方向的規(guī)定
1、 電力拖動系統(tǒng)單軸的簡圖：


圖1 電力拖動系統(tǒng)單軸簡圖

2、  轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩 M、負載轉(zhuǎn)矩Mfz、方向的規(guī)定如圖：


圖2 負載轉(zhuǎn)矩正方向規(guī)定

3、 正方向的規(guī)定：一般習慣上規(guī)定轉(zhuǎn)速ｎ對觀察者順時針為正，轉(zhuǎn)矩Ｍ與轉(zhuǎn)速ｎ的方向相一致，則為正，負載轉(zhuǎn)矩Mfz與ｎ的正方向相反為正。
負載轉(zhuǎn)矩的定義
廣義的負載轉(zhuǎn)矩是指生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩Mfz與生產(chǎn)過程中的某些因素，比如轉(zhuǎn)速、行程時間等的關(guān)系。而在電力拖動系統(tǒng)中，為了使電動機的機械特性與負載轉(zhuǎn)矩特性相配合，研究電動機的各種運行狀態(tài)所涉及到的負載轉(zhuǎn)矩特性，指負載轉(zhuǎn)矩Mfz與轉(zhuǎn)速ｎ的關(guān)系，在此定義下，典型的負載轉(zhuǎn)矩特性分為：　恒轉(zhuǎn)矩負載特性、恒功率負載特性、風機
泵類負載。
恒轉(zhuǎn)矩負載特性
１、 所謂恒轉(zhuǎn)矩負載特性，指負載轉(zhuǎn)矩Mfz與轉(zhuǎn)速ｎ無關(guān)，無論轉(zhuǎn)速ｎ如何變化，負載轉(zhuǎn)矩始終保持為常數(shù)，在恒轉(zhuǎn)矩負載中，又可以分為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負載兩種。
２、 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載：反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載的轉(zhuǎn)矩作用方向總是阻礙運動的方向，因此隨著轉(zhuǎn)速方向的改變而改變，屬于這一類的生產(chǎn)機械比如起重機的大車、小車平移機構(gòu)、皮帶運輸機、龍門刨床的主傳動。


3、 位能性恒轉(zhuǎn)矩負載：因為位能性恒轉(zhuǎn)矩負載的轉(zhuǎn)矩受重力作用產(chǎn)生的，所以具有固定不變的方向。典型的位能性負載是起重機的提升機構(gòu)，無論是提升重物升高還是下放，重力的作用方向總是向下的，所以重力產(chǎn)生的位能性負載轉(zhuǎn)矩方向是固定不變的。


恒功率負載
１、所謂恒功率負載，是當轉(zhuǎn)速ｎ變化時，從電機吸收的功率基本不變，負載從電動機吸收的功率也就是電動機軸上輸出的功率。
２、典型的恒功率負載有車床的主軸、軋鋼機的主傳動。
風機泵類負載
１、風機泵類負載也叫流體類負載，典型負載有離心式鼓風機、離心式水泵。負載特性為：負載轉(zhuǎn)矩Mfz與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。
2、風機泵類負載曲線：


綜合
以上三種典型的負載轉(zhuǎn)矩特性，即恒轉(zhuǎn)矩、恒功率、風機泵類，在實際的生產(chǎn)機械中，負載轉(zhuǎn)矩特性可能是以上典型特性的綜合，比如鼓風機由于軸承上有一定的摩擦轉(zhuǎn)矩Mm，是反抗性質(zhì)的負載特性，需要電機克服了這個轉(zhuǎn)矩之后，才能使風機轉(zhuǎn)動，實際的負載轉(zhuǎn)矩特性如圖7虛線所示。再比如起重機的提升機構(gòu)，　其實也是反抗性與位能性兩種特性的綜合。
１、 在變頻器調(diào)試過程中，實際上就是針對上述典型負載特性，將變頻器驅(qū)動電機，然后和負載適配的過程；
２、 往往一些特殊設備名稱與實際的轉(zhuǎn)矩特性并不一致，比如羅茨風機、柱塞泵等等， 表面上名稱是風機泵，但實際負載特性卻是恒轉(zhuǎn)矩特性， 所以在變頻器選型、調(diào)試過程中，需要特別注意。
針對負載特性調(diào)試注意事項：


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