变频器的选用

合集下载

变频器的选用原则和注意事项详解

变频器的选用原则和注意事项详解

变频器的选用原则和注意事项详解导语:变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。

选用变频器的类型,按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求,决定选用那种控制方式的变频器最合适。

所谓合适是既要好用,又要经济,以满足工艺和生产的基本条件和要求。

一、需要控制的电机及变频器自身1、电机的极数。

一般电机极数以不多于(极为宜,否则变频器容量就要适当加大。

2、转矩特性、临界转矩、加速转矩。

在同等电机功率情况下,相对于高过载转矩模式,变频器规格可以降额选取。

3、电磁兼容性。

为减少主电源干扰,使用时可在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器,或安装前置隔离变压器。

一般当电机与变频器距离超过50m时,应在它们中间串入电抗器、滤波器或采用屏蔽防护电缆。

二、变频器功率的选用系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积,只有两者都处在较高的效率下工作时,则系统效率才较高。

从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点:1、变频器功率值与电动机功率值相当时最合适,以利变频器在高的效率值下运转。

2、在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,但应略大于电动机的功率。

3、当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时,可选取大一级的变频器,以利用变频器长期、安全地运行。

4、经测试,电动机实际功率确实有富余,可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器,但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。

5、当变频器与电动机功率不相同时,则必须相应调整节能程序的设置,以利达到较高的节能效果。

变频器容量选用的原则

变频器容量选用的原则

变频器容量选用的原则
随着现代工业化的不断进步,电机变频器被广泛应用于各种工程中,
而变频器的容量对于工程的正常运行起着至关重要的作用。

那么,如
何选用变频器的容量呢?下面我们来深入探讨一下变频器容量选用的
原则。

1. 了解负载类型
变频器需要根据所控制的负载类型来选用合适的容量。

不同的负载类
型对电机的负荷和转矩有不同的需求,这将直接影响容量选用。

2. 确定所需频率范围
变频器的容量大小与所需频率范围有直接关系。

因此,在选用容量时,需要确定所需频率范围,并在此基础上选择适合的变频器容量。

3. 计算负载的功率
在选用变频器的容量时,需要计算所需的功率。

负载功率越大,所选
用的容量也需要越大。

因此,在选用容量时必须考虑到负载的功率。

4. 考虑电机的额定电压
电机的额定电压是在明确的工作环境下进行定义的。

因此,在选用变
频器容量时,需要考虑到电机的额定电压,并在此基础上选择适合的
容量。

5. 考虑其它因素
除了上述因素外,还应考虑一些其它影响因素,如环境温度、工作时间长短、电压波动、电机功率因数等。

这些因素可能也对变频器容量选用产生一定的影响。

综上所述,变频器容量的选用是一个相对复杂的问题,需要考虑多个因素。

在选用容量时,必须结合实际工程需要,逐一考虑各种因素,才能选出合适的容量。

变频器选用的方法

变频器选用的方法

变频器选用的方法随着机械设备智能化的发展,变频器在工业生产领域中的应用越来越广泛。

变频器是一种控制电机转速的设备,它通过改变输送给电机的电流频率来控制电机的转速,从而实现节能、降噪、减少机械损耗等效果。

那么,如何选择合适的变频器呢?本文将介绍一些常用的变频器选用方法及其注意事项。

一、根据电机功率选型变频器的选型要根据所需控制的电机的功率进行选择,因为变频器的额定功率与所控制电机的功率应该匹配。

如果变频器的额定功率小于所控制的电机的额定功率,则变频器在工作时需要经常超负荷或者过热,降低变频器的使用寿命。

而如果变频器的额定功率大于所控制的电机的额定功率,则相对来说变频器成本就会相对较高,不必要的浪费。

因此,我们需要根据所控制电机的功率选择相应额定功率的变频器。

二、根据负载特性选型在使用变频器时,应根据设备负载特性选择变频器的额定电流。

设备的负载特性包括启动时的负载、设备运行过程中的变化和设备的负荷类型。

一般来说,如果负载是轻载或者重载的均匀负载,则相对来说控制较为容易,变频器使用稍微简单;但如果负载类型比较特别,例如启动负载转矩较大、运行时负载变化较快,甚至包括周期负载和重载波动负载等,那么选择变频器时就需要考虑负载特性对控制器的影响,避免因控制难度大而造成工作难度和维护困难。

三、根据使用频繁度和使用环境选型变频器是一种电控设备,工作场合也不同,而且使用频繁度也可能不同。

在选择变频器时,应根据所用场地、使用频度等方面进行综合考虑,防止选择不当导致使用效果不佳或者变频器寿命较短。

同时,变频器的安装也是至关重要的。

因为一旦变频器的安装不当,则会导致控制不稳定,控制效果下降甚至设备受损。

总结总之,在选择变频器时,需要综合考虑所需控制的电机的功率、设备的负载特性、使用频繁度和使用环境等因素。

其中,和电机功率的关系比较密切。

如何合理选择变频器,避免变频器本身成为生产理念阻碍因素的同时,保证生产效益的最大化,这一点非常关键。

变频器选型原则

变频器选型原则

变频器选型原则我们需要考虑变频器的功率适配。

变频器的功率应该与所驱动的负载的功率相匹配。

如果所选用的变频器功率过小,可能无法满足负载的需求,导致电机无法正常工作;如果功率过大,不仅会增加设备的投资成本,还可能造成能源的浪费。

因此,在选型过程中,我们需要准确测量负载的功率需求,选择合适的变频器功率。

我们需要考虑变频器的额定电流。

变频器的额定电流应该与所驱动的电机的额定电流相匹配。

如果所选用的变频器额定电流过小,可能无法提供足够的电流给电机,导致电机无法正常工作;如果额定电流过大,不仅会增加设备的投资成本,还可能造成电机过载,损坏设备。

因此,在选型过程中,我们需要准确测量电机的额定电流,选择合适的变频器额定电流。

第三,我们需要考虑变频器的控制方式。

根据不同的应用场景和控制需求,可以选择不同的变频器控制方式。

常见的变频器控制方式包括V/F控制、矢量控制和直接转矩控制。

V/F控制适用于一般的负载,具有成本低、稳定性好的特点;矢量控制适用于对转矩要求较高的负载,具有较好的动态响应和转矩控制精度;直接转矩控制适用于对转矩和速度要求较高的负载,具有最高的控制精度和动态响应。

因此,在选型过程中,我们需要根据负载的特点和控制需求,选择合适的变频器控制方式。

第四,我们需要考虑变频器的性能指标。

常见的变频器性能指标包括输出频率范围、输出电压范围、输出转矩范围、响应时间和效率等。

输出频率范围决定了变频器的调速范围,应根据负载的工作要求选择合适的范围;输出电压范围决定了变频器对电机的驱动能力,应根据负载的电压要求选择合适的范围;输出转矩范围决定了变频器对负载转矩的调节能力,应根据负载的转矩需求选择合适的范围;响应时间决定了变频器对负载变化的响应速度,应根据负载的动态性能要求选择合适的响应时间;效率决定了变频器的能源利用效率,应选择高效率的变频器以节约能源。

因此,在选型过程中,我们需要根据负载的工作要求,选择合适的变频器性能指标。

变频器的控制方式及合理选用

变频器的控制方式及合理选用

变频器的控制方式及合理选用1.变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在380~650V,输出功率在0.75~400KW,工作频率在0~400HZ,它的主电路都采用交-直-交电路。

其控制方式经历以下四代。

(1)第一代以U/f=C,正弦脉宽调制(SPWM)控制方式。

其特点是:控制电路结构简单、成本较低,但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。

(2)第二代以电压空间矢量(磁通轨迹法),又称SPWM控制方式。

他是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形。

以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。

经实践使用后又有所改进:引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流成闭环,以提高动态的精度和稳定度。

但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。

(3)第三代以矢量控制(磁场定向法)又称VC控制。

其实质是将交流电动机等效直流电动机,分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。

通过控制转子磁链,以转子磁通定向,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。

然而转子磁链难以准确观测,以及矢量变换的复杂性,实际效果不如理想的好。

(4)第四代以直接转矩控制,又称DTC控制。

其实质不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来实现的。

具体方法是:a.控制定子磁链——引入定子磁链观测器,实现无速度传感器方式;b.自动识别(ID)——依靠精确的电机数学模型,对电机参数自动识别;c.算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制;d.实现Band-Band 控制——按磁链和转矩的Band-Band 控制产生PWM信号,对逆变器开关状态进行控制;e.具有快速的转矩响应(〈2ms),很高的速度精度(±2%,无PG反馈),高转矩精度(〈±3%);f.具有较高的起动转矩及高转矩精度,尤其在低速时(包括0速度时),可输出150% ~200%转矩。

浅谈变频器的选用和维护

浅谈变频器的选用和维护
二极管的变流器 , 它把
成: 频率 , 电压的“ 运算 电路” , 主电路 的“ 电压 、 电流

1 1 7

检 测 电路” , 电动机 的 “ 速度检 测 电路 ” 。
2 变频 器 的选 用
用3 2位 C P U作为 控制器 ,可 实现 高 速应答 及 高精
吸收脉动电压( 电流) 。 1 . 3 逆变电路 将固定的直流 电压变换成可变电压和频率的交
流 电压 。 以所 确 定 的时 间使 6个 开关 器 件 导 通 、 关
和维护变频器变得十分重要 。
1 变频 器 的构成
断, 就可以得到 3相交流输 出。
1 . 4控 制 电路
变频器一般 由整流 电路 、 平波 电路 、 逆变 电路 、 控制电路等几大部分构成 。
度 控制 。
2 . 1 类型 选择 主要是 根 据 运行 条 件 和 控制 要 求选 择 变频 器 。 比如 水 泵和 风机 类 负载 : 负载 的特点 是 转 矩 与转 速 的平 方成正 比 , 实 际运 行负 载基 本不 变 , 可 选用通 用
变频 器 。
( 5 ) 可实 现失速 再启 动 。 从 商用 电源 切换 到变频 器 运转 时 , 以及瞬 时停 电后 再启 动 时 , 可 以使处 于失 速 状态 的 电动机 自动加速 到规 定 的频率 上 。
K e y wo r d s : I n v e te r r ; Ma i n t e n a n c e ; S e l e c t i o n; F a i l u r e
0 引 言
工频 电源变 换 为直 流 电源 。也 可用 两组 晶体 管变 流
变频器是利用 电力半导体器件的通断作用将工 频 电源变换为另一频率的电能控制装置 ,有交一交 变频和交一直一交变频 ,目前变频器主要采用交 一

变频器容量选择_变频器容量选择的原则_变频器容量选择的步骤(方法)

变频器容量选择_变频器容量选择的原则_变频器容量选择的步骤(方法)变频器容量的选择是一个重要且复杂的问题,要考虑变频器容量与电动机容量的匹配,容量偏小会影响电动机有效力矩的输出,影响系统的正常运行,甚至损坏装置,而容量偏大则电流的谐波分量会增大,也增加了设备投资。

变频器容量选择的原则变频器容量选择的基本原则如下。

1、匹配原则变频器的选择应与负载匹配。

表现如下。

(1)功率匹配:变频器额定功率与负载额定功率相符;需注意,电动机的负载不同其功率要求也不同。

例如,相同功率的电动机,因负载性质不同所需的变频器的容量也不相同。

其中平方转矩负载(风机)所需的变频器容量较恒转矩负载所需的变频器容量要低。

通常,变频器产品说明书直接给出适合驱动电动机的额定功率或其视在功率,因此,对风机、泵类等平方转矩负载,可按电动机功率选择相应变频器。

(2)电压匹配:变频器额定电压与负载额定电压相符。

(3)电流匹配:普通离心泵,选用变频器额定电流与电动机额定电流相符;特殊负载,例如,深水泵,需考虑电动机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。

(4)转矩匹配:在恒转矩负载时或有减速装置时要考虑。

2、经济性原则应进行技术分析和经济分析,选用满足应用要求并具有较高性能价格比的控制方案。

3、具体情况具体分析原则对不同应用情况应具体分析,并确定变频器容量。

(1)按变频器产品说明书配用电动机容量的选择:下列情况可按变频器产品说明书配用电动机容量来选择变频器容量。

(2)选用变频器容量时需要根据说明书容量选高一挡或二挡:下列情况需要选高一挡或二挡。

(3)采用变频器额定功率作为变频器容量指标来选用变频器时,由于没有考虑电动机极。

变频器额定电流和容量的选择

变频器额定电流和容量的选择变频器的额定电流选择①变频器的额定电压一般可按电动机的额定电压选择,即Ufe=Ue。

②变频器的额定容量选择,参照变频器生产厂家的使用说明书上的技术参数而定。

③变频器的频率。

对于通用变频器可选用0 ~ 240 Hz或0~400 Hz,对于水泵、风机专用变频器可选用0 ~ 120Hz(赫兹)。

变频器容量选择对于变频器的容量,不同的公司有不同的表示方法,一般有以下三种:一是额定电流(A);二是适配电动机的额定功率(KW); 三是额定视在功率(kVA),若以视在功率(kVA)表示,应使电动机算出的所需视在功率小于变频器所能供应的视在功率。

使用变频器时,电动机的视在功率按下式计算: S=P/ηcosφ 式中P……电动机额定功率,KW(千瓦); cosφ……电动机功率因数,此值因高次谐波的影响比工频电压下低一些,可依据各种变频器性能予以修正; η……电动机效率,如上所述,也比工频电压下低一些。

变频器容量的选择由许多因素打算,如电动机容量、电动机额定电流、电动机加/减速时间等,其中最主要的是电动机额定电流。

变频器容量的选择应遵照以下的要求和计算方法。

①轻载启动或连续运行时变频器容量的计算。

电动机采纳变频器运行与采纳工频电源运行相比,由于变频器的输出电压、电流中会有高次谐波,电动机的功率因数、效率有所下降,电流约增加10%,因此变频器的容量(电流)可按以下公式计算: Ife≥1.1Ic或者Ife≥1.1Imax 式中Ife……变频器的额定输出电流,A;Ie……电动机的额定电流,A;Imax……电动机实际运行中的最大电流,A。

必需指出,即使电动机负载特别轻,电动机电流在变频器额定电流以内,也不能选用比电动机容量小许多的变频器。

这是由于电动机的容量越大,其脉动电流值也越大,很有可能超过变频器的过电流耐量。

②重载启动和频繁启动,制动运行时变频器容量的计算: Ife≥(1.2 ~1.3)Ie③对于风机、泵类负载,变频器容量的计算如下: Ife≥1.1 Ie④加/减速时变频器容量的计算。

变频器的选型方法

变频器的选型方法
通用变频器的选择包括变频器的型式选择和容量选择两个方面,其总的原则是首先保证牢靠地满意工艺要求,再尽可能节约资金。

要依据工艺环节、负载的详细要求选择性价比相对较高的品牌和类型及容量。

变频器的选型应满意以下条件:
1)电压等级与驱动电动机相符,变频器的额定电压与负载的额定电压相符。

2)额定电流为所驱动电动机额定电流的1.1~1.5倍,对于特别的负载,如深水泵等则需要参考电动机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载力量。

由于变频器的过载力量没有电动机过载力量强,一旦电动机有过载,损坏的首先是变频器。

假如机械设备选用的电动机功率大于实际机械负载功率,并把机械功率调整到电动机输出功率,此时,变频器的功率选用肯定要等于或大于电动机功率。

个别电动机额定电流值较特别,不在常用标准规格四周,又有的电动机额定电压低,额定电流偏大,此时要求变频器的额定电流必需等于或大于电动机额定电流。

3)依据被驱动设备的负载特性选择变频器的掌握方式。

变频器的选型除一般需留意的事项(如输入电源电压、频率、输出功率、负载特点等)外,还要求与相应的电动机匹配良好,要求在正常运行时,在充分发挥其节能优势的同时,避开其过载运行,并尽量避开被拖动设备的低效工作区,以保证其高效牢靠运行。

在变频器选
型时,对于相同设备配用的变频器规格应尽可能统一,便于备品备件的预备,便于修理管理,选用时还要考虑生产厂家售后服务质量状况。

变频器选型原则与方法

变频器选型原则与方法关于通用变频器的选型,是一个很多人关心的话题,也有一些初学者对选型原则不清楚。

在这里,我想先把通用变频器的选型方法跟大家分享一下。

1.最关键的选型因素:工作电流。

根据工作电流来选变频器,在整个选型流程当中,是最后一步了。

之所以把它提到最前面来讲,是要强调一下。

选型时,要根据电机的实际工作电流(不是铭牌电流),来选型变频器,而不是铭牌功率。

原则上要求,在长时工作时:变频器输出电流 > 电机实际工作电流在这里,希望大家首先对电机和变频器的铭牌数据有一个深刻的理解。

这里不多讲。

一般情况下,项目是先选电机,后选变频器。

即变频器的选型都是针对即有电机进行的。

电机的实际工作电流与实际工况有关。

只有熟悉工况,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)一般情况下,拖动恒转矩负载的电机,可以以额定电流为依据,选择变频器。

比如10KW电机,20A额定电流。

变频器样本上10KW的变频器,21A输出电流。

可以选这个变频器。

(2)一般情况下,拖动风机泵类负载的电机,也可以以额定电流为依据,选择变频器。

(3)经常短时过载运行的电机,需要计算过载周期。

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。

很可能会放大一档或几档来选变频器。

比如10KW电机,20A额定电流。

间歇工作制,1秒内过载运行2倍(即电流为40A),之后停止运行29秒。

这就需要根据变频器过载曲线来选型。

可以画一下电机电流随时间变化的曲线出来,要求变频器的输出电流曲线能覆盖(超过)电机电流曲线即可。

对于重载变频器的选型,往往有一些经验数据可以参考。

比如同类项目。

这方面,西门子变频器做得比较好,过载能力强,一般允许1.6倍短时过载(详细数据,请参考样本)。

(4)电机大,而工作负载轻时,可以根据实际情况选小变频器。

2.变频器选型的其他因素海拔。

环境温度。

运输和存储温度。

保护等级。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第1章变频器的选用1.1 变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在38O~65OV,输出功率在O.75—400kW,工作频率在O~400Hz,它的主电路都采用交一直一交电路。

其控制方式经历以下四代。

1、第一代以U/f=Const,正弦脉宽调制(SPWM)控制方式。

其特点是:控制电路结构简单、成本较低,但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。

2、第二代以电压空间矢量(磁通轨迹法),又称SVPWM控制方式。

它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形。

以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。

经实践使用后又有所改进:引人频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流成闭环,以提高动态的精度和稳定度。

但控制电路环节较多,且没有引人转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。

3、第三代以矢量控制(磁场定向法)又称VC控制。

其实质是将交流电动机等效直流电动机,分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。

通过控制转子磁链,以转子磁通定向,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。

然而转子磁链难以准确观测,以及矢量变换的复杂性,实际效果不如理想的好。

4、第四代以直接转矩控制,又称DTC控制。

其实质不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来实现的。

具体方法是:(1)控制定子磁链——引入定子磁链观测器,实现无速度传感器方式;(2)自动识别(ID)——依靠精确的电机数学模型,对电机参数自动识别;(3)算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制;(4)实现Band—Band控制一一按磁链和转矩的Band一Band控制产生PWM 信号,对逆变器开关状态进行控制;(5)具有快速的转矩响应(<2ms=,很高的速度精度(±2%,无PG反馈),高转矩精度(<土3%);(6)具有较高的起动转矩及高转矩精度,尤其在低速时(包括0速度时),可输出15O%-200%转矩。

1.2 控制方式的合理选用控制方式是决定变频器使用性能的关键所在。

目前市场上低压通用变频器品牌很多,包括欧、美、日及国产的共约5O多种。

选用变频器时不要认为档次越高越好,其实只要按负载的特性,满足使用要求就可,以便做到量才使用、经济实惠。

下表中参数供选用时参考。

1.3 选型原则首先要根据机械对转速(最高、最低)和转矩(起动、连续及过载)的要求,确定机械要求的最大输入功率(即电机的额定功率最小值),其大小由下式计算: P=nT/9550(kW)式中:P——机械要求的输入功率(kW);n——机械转速(r/min);T——机械的最大转矩(N·m)。

然后,选择电机的极数和额定功率。

电机的极数决定了同步转速,要求电机的同步转速尽可能地覆盖整个调速范围。

为了充分利用设备潜能,避免浪费,可允许电机短时超出同步转速,但必须小于电机允许的最大转速。

转矩取设备在起动、连续运行、过载或最高转速等状态下的最大转矩。

最后,根据变频器输出功率和额定电流稍大于电机的功率和额定电流的原则来确定变频器的参数与型号。

需要注意的是,变频器的额定容量及参数是针对一定的海拔高度和环境温度而标出的,一般指海拔1000m以下,温度在40℃或25℃以下。

若使用环境超出该规定,则在确定变频器参数、型号时要考虑到环境造成的降容因素。

第2章变频器外部主电路的配置2.1 变频器主电路变频器在实际使用中,还需要和一些外接的配件一起使用。

下图所示的是一个比较完整的主电路。

断路器QF和接触器KM用于接通变频器的电源,交流电抗器AL和直流电抗器DL用于改善功率因数,输入滤波器ZF1和输出滤波器ZF2用于抗干扰,制动电阻RB和制动单元用于能耗制动。

变频器有比较完善的过流和过载保护功能,且空气断路器也有过流保护功能,故进线侧可不必接熔断器。

又由于变频器内部具有电子热保护功能,故在只接一台电动机的情况下可不必接热继电器。

2.2主电路器件的选择1.断路器(1)主要作用1)隔离作用当变频器需要检修时,或者因某种原因而长时间不用时,将QF切断,使变频器与电源隔离。

2)保护作用当变频器输入侧发生短路等故障时,进行保护。

(2)选择原则由于:1)变频器在刚接电源的瞬间,对电容器的充电电流可达额定电流的(2-3)倍;2)变频器的进线电流是脉冲电流,其峰值常可能超过额定电流;3)变频器允许的过载能力为150%,1min。

I应选:所以,为了避免误动作,断路器的额定电流QNN Q N I I )4.1~3.1(≥其中N I 为变频器的额定电流。

2. 接触器(1)主要作用1)可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电;2)变频器发生故障时,可自动切断电源。

(2)选择原则由于接触器自身并无保护功能,不存在误动作的问题,故选择原则是主触点的额定电流N KN I I ≥3. 输出接触器变频器的输出端一般不装接触器。

如由于某种需要而接入时,则因为电流中含有较强的谐波成分,故主触点的额定电流MN KN I I 1.1≥。

其中MN I 为电动机的额定电流。

4. 主电路的线径(1)电源和变频器之间的导线一般说来,和同容量普通电动机的电线选择方法相同。

考虑到其输入侧的功率因数往往较低,应本着宜大不宜小的原则来决定线径。

(2)变频器和电机之间的导线因为频率下降时,电压也要下降,在电流相等的情况下,线路电压降U ∆在输出电压中的比例将上升,而电动机得到电压的比例则下降。

这有可能导致电动机带不动负载并发热。

所以,在决定变频器和电动机之间导线的线径时,最关键的因素便是线路电压降U ∆的影响。

一般要求:N U U )%3~2(≤∆U ∆的计算公式是:)(100030V l R I U MN =∆ 式中:N U ——额定相电压,V ;MN I ——电动机额定电流,A ;0R ——单位长度(每米)导线的电阻,m Ω/m ;l ——导线的长度,m 。

由上两式可直接求出0R 的取值范围。

下表给出了常用电动机引出线的单位长度电阻值。

5.制动电阻准确计算制动电阻值十分麻烦,在实际工作中基本不用。

许多变频器的使用说明书上给了一些计算方法,也有的直接提供了供用户选用的制动电阻的规格。

但按说明书上选择电阻时须注意下面问题,变频器生产厂家为了减少制动电阻档次,常常对若干种不同容量的电动机提供相同阻值和容量的制动电阻。

选用时,应注意根据生产机械的具体情况进行调整。

对同一挡中电动机容量较小者,制动转矩与额定转矩的比值偏大。

为了减小能量的消耗,应根据制动过程的缓急程度以及飞轮力矩的大小,考虑能否选择阻值较大的制动电阻。

对同一挡中电动机容量较大者,制动转矩与额定转矩的比值偏小。

在一些飞轮力矩较大,又要求快速制动的场合,或者如起重机械那样,需要释放位能的场合,上述制动电阻有可能满足不了要求,靠考虑选择阻值较小的一挡制动电阻。

在设计变频器外围主电路时,还应注意:1)若变频器内部整流电路前没有保护硅器件的快速熔断器,变频器与电源之间应配置符合要求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,以避免因内部短路对整流器件的损坏变频器的型号确定后,2)选择变频器的引入和引出电缆根据变频器的功率选择导线截面合适的三芯或四芯屏蔽动力电缆。

尤其是从变频器到电机之间的动力电缆一定要选用屏蔽结构的电缆,且要尽可能短,这样可降低电磁辐射和容性漏电流。

当电缆长度超过变频器所允许的输出电缆长度时,电缆的杂散电容将影响变频器的正常工作,为此要配置输出电抗器。

对于控制电缆,尤其是I/0信号电缆也要用屏蔽结构的。

对于变频器的外围元件与变频器之间的连接电缆其长度不得超过10m。

3)在输入侧装交流电抗器或EMC滤波器根据变频器安装场所的其它设备对电网品质的要求,若变频器工作时已影响到这些设备的正常运行,可在变频器输入侧装交流电抗器或EMC滤波器,抑制由功率器件通断引起的电磁干扰。

若与变频器连接的电网的变压器中性点不接地,则不能选用EMC滤波器。

当变频器用500V以上电压驱动电机时,需在输出侧配置du/dt滤波器,以抑制逆变输出电压尖峰和电压的变化,有利于保护电机,同时也降低了容性漏电流和电机电缆的高频辐射,以及电机的高频损耗和轴承电流。

使用du/dt滤波器时要注意滤波器上的电压降将引起电机转矩的稍微降低;变频器与滤波器之间电缆长度不得超过3m。

第3章变频器应用实例3.1实例一----变频器在轧钢辊道上的应用辊道电机用于在轧钢厂中板材和钢坯的辊道传送。

每一个辊道使用数台电机,速度由变频器控制。

辊道电机是专门针对高转矩负载、高环境温度、潮湿和多尘等苛刻的要求进行设计的。

辊道电机是用于与转辊直连的低速电机。

极数和频率很广的选择范围意味着通常不需要齿轮箱。

此类电机具有结构牢固的特点,它们完全密闭且专门设计使可与PWM(脉宽调速)一起使用。

3.1.1 系统配置变频器的选取此次所采用的SIMOVERT Master Drives系列变频器是德国SIEMENS公司最新推出的全数字交流变频调速器。

该系列变频器共有3种控制方式,包括频率控制、矢量控制及伺服控制。

考虑到本生产线对辊道电机有频繁起动、制动的要求,以及热锯前辊道的定位要求,选用SIMOVERT VC矢量控制方式。

由于它具有磁通定向控制功能,其动态品质在一定范围内达到了直流机的标准。

在1∶10的调速范围内不需要速度实际值反馈,且与电机的温升无关,可实现高精度的速度和转矩控制,V/f的分辨率为0.01,满足了生产工艺的要求。

由于辊道变频为多电机传动方式,本系统中一台变频器最多带32台辊道电机,其分布参数较大,为了达到良好的起、制动效果,并从系统的经济性考虑,按电机容量的1.5倍选取变频器的功率。

3.1.2制动单元及制动电阻的选取众所周知,当电机减速时,电机的动能就会转化为电能而馈送到变频器,如果减速时间很短,就意味着制动能量很大,将会引起变频器内部直流母线过压、主回路跳闸现象而影响生产。

为了满足制动要求,选用外加制动单元及外接制动电阻,制动能量按电机功率的15%选取。

当直流母线电压超过设定值时,外接制动单元将自动切入,由外接制动电阻将电能转换成热能,达到很好的制动效果。

3.1.3变频器控制方式SIMOVERT VC变频器共有7种控制操作与监测方式。

如随机的操作与参数设定单元PMU、远程操作板OP1、使用Simovis调试软件,以及从外部进行控制的控制端子排和本机串行口等。

该生产线的基础自动化控制系统共选用了3套SIEMENS S5-155U PLC、2套远程I/O以及2个人机接口工作站构成H1网。

相关文档
最新文档