隨著變頻器市場的發(fā)展及廣泛應用，變頻器以節(jié)能優(yōu)勢成為市場新寵。但在廣泛使用的同時，更是有不少產品疑問不斷涌出，其中以矢量變頻器和普通變頻器的區(qū)別為主。不得不說，多年來很多客戶均有問到類似的問題，通常我們說的主要區(qū)別即是低頻扭矩、控制方式及價格三點，但對不少用戶來說可能有點難理解。所以本文將以變頻器在真空泵的應用為例，從普通變頻器及矢量變頻器為大家進行下分析：
傳統(tǒng)真空泵的控制問題
真空泵的負載隨著真空度的增加而減小。在容器內空氣阻力大時，真空泵往往工作在過載狀態(tài)，隨著真空度的增加，電流下降，電機正常工作。當容器密封正常時，電機在過載狀態(tài)下工作時間短，不會造成燒電機的事情發(fā)生;當容器密封下降時，電機在過載狀態(tài)下工作時間延長，就會有燒電機的現象發(fā)生。
為解決泵過載的問題，傳統(tǒng)上采用以下方法：
1) 采用機械式自動調壓旁通閥。
旁通閥安裝在羅茨真空泵的出口和入口之間的旁通管路上。此閥控制泵出入口之間的壓差不超過額定值。當壓差達到額定值時，閥門靠壓差作用自動打開，使羅茨真空泵出口和入口相通，使出入口之間的壓差迅速降低，這時羅茨真空泵在幾乎無壓差的負荷下工作。當壓差低于額定值時，閥自動關閉，氣體通過羅茨真空泵內由前級泵抽走。帶有旁通溢流閥的羅茨真空泵可以與前級泵同時啟動，使機組操作簡單方便。
2) 采用液力聯軸器
采用液力聯軸器也能防止泵的過載現象發(fā)生，使泵可以在高壓差下工作。液力聯軸器安裝在泵和電動機之間。在正常工作狀態(tài)下，液力聯軸器由電動機端向泵傳遞額定力矩。羅茨真空泵的最大壓差由液力聯軸器所傳遞的最大轉矩來決定，而液力聯軸器可傳遞的最大轉矩由其中的液體量來調節(jié)。當泵在高壓差下工作或與前級泵同時啟動時，在液體聯軸器內部產生了轉速差即滑動，只傳遞一定的力矩，使泵減速工作。隨著抽氣的進行，氣體負荷減小，羅茨真空泵逐漸加速至額定轉速。
3) 采用真空電氣組件控制泵入口壓力
在羅茨真空泵的入口管路處安置真空膜盒繼電器或電接點真空壓力表等壓力敏感組件。真空系統(tǒng)啟動后，當羅茨真空泵入口處壓力低于給定值(泵允許啟動壓力)時，壓力敏感組件發(fā)出信號，經電氣控制系統(tǒng)開啟羅茨真空泵(如真空系統(tǒng)中裝有羅茨真空泵旁通管路，則同時關閉旁通管路閥門)。若泵入口壓力高于規(guī)定值時，則自動關閉羅茨真空泵(或同時打開泵旁通管路閥門)，從而保證了羅茨真空泵的可靠運轉。
顯然以上方法結構復雜、成本高，控制精度差，能源浪費嚴重，已經不能適應設備發(fā)展的要求。
普通的變頻器應用方案
為了保護電機，部分真空泵廠家采用變頻器，用電流互感器和電流變送器檢測電機的實際電流，然后將轉換后的模擬量信號輸入變頻器，讓變頻器做PID運算，從而控制電機的電流和電機的轉速，最后達到保護電機的目的。
由左圖可以看出其控制回路復雜，雖然變頻器能夠實現電流的閉環(huán)PID控制，但控制精度不高，轉換復雜。無法區(qū)分電機堵轉電流和正常負載電流，可能造成電機長時間工作在堵轉狀態(tài)，造成燒電機?？刂菩Ч惶硐?。
矢量變頻器真空泵應用方案
矢量變頻器采用無速度傳感器矢量控制算法，把電機定子電流按坐標變換分解為轉矩電流分量和勵磁電流分量，從而實現精確的轉矩控制。與V/F控制算法相比具有低頻力矩特性好，動態(tài)響應特性好，速度控制精度高等優(yōu)點。
矢量變頻器真空泵專用方案不需要在外部添加任何設備，變頻器本身就能實現對電機電流和轉速的精確控制。
無論容器的密封性能好壞，矢量變頻器在不需要任何外圍輔助設備的情況下，均可以控制電機電流在電機額定值以內，且控制范圍可以任意調整，控制精度達到±1%。在此基礎上，使真空泵以高效率運行，以快速度達到設定的真空度。
同時矢量變頻器還可以快速識別真空泵堵轉電流和負載電流，當真空泵因機械原因堵轉時，能夠立即識別并報警停機，防止故障的進一步擴大。
綜上所述，矢量變頻器的應用可有效解決傳統(tǒng)真空泵運行過程中控制難的弊端。矢量變頻器的應用不僅可省去傳統(tǒng)機械防過載裝置，還有效簡化了變頻控制電路，從而有效提升了其綜合效益。本方案的應用成為不少真空泵企業(yè)的節(jié)能利器。
