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变频器选型指南

浏览次数:     日期:2016/11/14    作者:

变频器选型指南

        衡量通用变频器性能的主要指标有控制方式、起动转矩、转矩控制精度、速度控制精度、控制信号种类、速度控制方式、多段速度设定、载波频率、频率跳跃功能、通信接口等。变频器的正确选用对于机械设备电控系统的正常运行是至关重要的。选择变频器时首先弄清机械设备的类型、负载转矩特性、调速范围、静态速度精度、起动转矩和使用环境要求等现场要求,然后决定选用何种控制方式和防护结构的变频器最合适。所谓合适是在满足机械设备的实际工艺生产要求和使用场合前提下,实现变频器应用的最佳性价比。 

变频器选型原则 

        为使变频器功能特性能保证可靠地实现工艺要求,在变频器选型时应密切关注以下技术参数: 

1、根据电机实际工作电流选择变频器 

         电机实际工作电流是变频器选型最关键的因素,变频器在长时间工作时必须满足变频器输出电流大于电机实际工作电流。电机的额定功率只能作为参考!切记!!! 

        电机实际工作电流并不是电机铭牌上标注的额定电流,变频器选型时应先熟悉工况,估算出电机的工作电流随时间变化的关系,才能确定相应的变频器的型号。 

    1.1 一般情况下,变频器拖动恒转矩负载电机,以电机额定电流为依据选择变频器。 

    1.2 一般情况下,变频器拖动风机、泵类负载的电机,以电机额定电流为依据选择变频器。 

    1.3 经常短时过载运行的电机,需要计算过载周期及过载电流。 变频器拖动这类型负载的电机,要求变频器最大输出电流Imax大于电机峰值电流,且变频器的I2t在自身允许范围内,变频器选型时有可能放大一档或几档来才能满足现场需求。现以10kW、20A额定电流电机举例:假如电机间歇性工作,1秒内过载运行时峰值电流为40A(额定电流2倍),之后停止运行20秒。此时选型就要用到变频器过载曲线:首先将电机电流随时间变化的曲线出来,其次看变频器的输出电流曲线能否覆盖电机电流曲线(即变频器输出电流超过电机实是否际工作电流),只有变频器输出电流曲线覆盖电机电流曲线的变频器型号才适用于重载负荷的电机。能对于重载变频器的选型,往往有一些经验数据可以参考。

2、变频器选型应充分考虑环境对变频器的影响 

    2.1 温度变频器的影响 变频器的使用环境温度一般在-10~40℃,环境温度若高于40℃,每升高1℃,变频器应降额5%使用;环境温度每升10℃,则变频器寿命减半,所以周围环境及变频器散热的问题一定要解决好。 

    2.2 湿度对变频器的影响 变频器在湿度低于90%的环境中工作,空气的相对湿度小于或等于90%,无结露。湿度太高且湿度变化较大时,变频器内部容易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路。必要时,必须在箱中增加干燥剂或加热器。         2.3 海拔高度对变频器的影响 变频器安装在海拔高度1000m以下可以输出额定功率。海拔高度超过1000m,其输出功率会下降。

    2.4 粉尘对变频器的影响 在有金属导电性粉尘的场合,不宜安装变频器。导电性粉尘侵入变频器内部,会使变频器内部线路短路,严重时会烧毁变频器。 

3、变频器进线电源选择 

    常用的电压为单相220VAC、三相220VAC、三相380VAC和三相690VAC。进线电源由既有的上游变压器电压等级决定,在变频器选型初期就应明确。 

    电压等级也决定了电机接线盒的接线方式。星形接法比三角接法有更高的耐压能力和更小的工作电流。 

    进线电源频率一般在50Hz,变频器对进线频率的波动有较高的承受能力,变频器二极管整流桥对频率不敏感。 

4、正确选用变频器冷却方式 

    常见的1000VAC以下低压变频器,多为内部风冷。在大功率变频器成组传动时,变频器散热风机的工作噪音很大。在必要的情况下,可以选用水冷系列变频器。 

5、变频器与电机距离较长时 

    变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,以避免变频器出对电机绝缘的影响,所以应在变频器的输出端安装输出电抗器。一般在电机电缆大于50m时应考虑在变频器输出端加装电抗器。 

6、一台变频器控制多台电机时 

    当变频器用于控制并联的几台电机时,变频器容量=(1.2-1.5)*(电机1+电机2+电机3+…)。 另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为V/F 控制方式,并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护,此时需在每台电动机侧加装热保护器来实现保护。 

7、变频器控制罗茨风机时 

    由于罗茨风机属于恒转矩负载,当变频器控制罗茨风机或特种风机时,由于其起动电流很大,所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。此时,变频器应按照恒转矩负载方法来选择 。 

8、变频器控制潜水泵时 

    变频器驱动潜水泵电动机时,因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额定电流大, 所以选择变频器时,其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。 

9、变频器控制空压机等重负载时 

    对于压缩机、球磨机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下,如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话,有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。

    因此,应了解工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。 

变频器外部配置要求 

    1、凡内部整流电路前没有保护硅器件的快速熔断器的变频器,都应该在变频器与电源之间配置合适的熔断器和隔离开关(不能用空气断路器代替熔断器和隔离开关),以避免因内部短路造成变频器整流器件损坏。 

    2、根据变频器功率选择变频器引入和引出电缆 变频器到电机若经济条件许可最好选用屏蔽力电缆,且要尽可能短,有利于降低容性漏电流和电磁辐射。若现场实际动力电缆使用长度超过变频器所允许的输出电缆长度时,变频器应配置输出电抗器,避免过长电缆的杂散电容影响变频器正常工作。 变频控制信号和变频器反馈信号应该使用屏蔽电缆,并良好接地,这样可减少变频器对其他仪表和控制系统的干扰。 

    3、如在变频器输入端配置EMC滤波器或交流电抗器,可有效抑制变频器功率器件通断引起的电磁干扰,以满足变频器所在工况的其它设备对电网品质的要求。 注意:在电网的变压器中性点没接地工况,变频器输入端不能使用EMC滤波器。

 

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