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    變頻器選型指南

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    衡量通用變頻器性能的主要指標有控制方式、起動轉矩、轉矩控制精度、速度控制精度、控制信號種類、速度控制方式、多段速度設定、載波頻率、頻率跳躍功能、通信接口等。變頻器的正確選用對于機械設備電控系統的正常運行是至關重要的。選擇變頻器時首先弄清機械設備的類型、負載轉矩特性、調速范圍、靜態速度精度、起動轉矩和使用環境要求等現場要求,然后決定選用何種控制方式和防護結構的變頻器最合適。所謂合適是在滿足機械設備的實際工藝生產要求和使用場合前提下,實現變頻器應用的最佳性價比。 

    變頻器選型原則 

            為使變頻器功能特性能保證可靠地實現工藝要求,在變頻器選型時應密切關注以下技術參數: 

    1、根據電機實際工作電流選擇變頻器 

             電機實際工作電流是變頻器選型最關鍵的因素,變頻器在長時間工作時必須滿足變頻器輸出電流大于電機實際工作電流。電機的額定功率只能作為參考!切記?。?! 

            電機實際工作電流并不是電機銘牌上標注的額定電流,變頻器選型時應先熟悉工況,估算出電機的工作電流隨時間變化的關系,才能確定相應的變頻器的型號。 

        1.1 一般情況下,變頻器拖動恒轉矩負載電機,以電機額定電流為依據選擇變頻器。 

        1.2 一般情況下,變頻器拖動風機、泵類負載的電機,以電機額定電流為依據選擇變頻器。 

        1.3 經常短時過載運行的電機,需要計算過載周期及過載電流。 變頻器拖動這類型負載的電機,要求變頻器最大輸出電流Imax大于電機峰值電流,且變頻器的I2t在自身允許范圍內,變頻器選型時有可能放大一檔或幾檔來才能滿足現場需求?,F以10kW、20A額定電流電機舉例:假如電機間歇性工作,1秒內過載運行時峰值電流為40A(額定電流2倍),之后停止運行20秒。此時選型就要用到變頻器過載曲線:首先將電機電流隨時間變化的曲線出來,其次看變頻器的輸出電流曲線能否覆蓋電機電流曲線(即變頻器輸出電流超過電機實是否際工作電流),只有變頻器輸出電流曲線覆蓋電機電流曲線的變頻器型號才適用于重載負荷的電機。能對于重載變頻器的選型,往往有一些經驗數據可以參考。

    2、變頻器選型應充分考慮環境對變頻器的影響 

        2.1 溫度變頻器的影響 變頻器的使用環境溫度一般在-10~40℃,環境溫度若高于40℃,每升高1℃,變頻器應降額5%使用;環境溫度每升10℃,則變頻器壽命減半,所以周圍環境及變頻器散熱的問題一定要解決好。 

        2.2 濕度對變頻器的影響 變頻器在濕度低于90%的環境中工作,空氣的相對濕度小于或等于90%,無結露。濕度太高且濕度變化較大時,變頻器內部容易出現結露現象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發短路。必要時,必須在箱中增加干燥劑或加熱器。         2.3 海拔高度對變頻器的影響 變頻器安裝在海拔高度1000m以下可以輸出額定功率。海拔高度超過1000m,其輸出功率會下降。

        2.4 粉塵對變頻器的影響 在有金屬導電性粉塵的場合,不宜安裝變頻器。導電性粉塵侵入變頻器內部,會使變頻器內部線路短路,嚴重時會燒毀變頻器。 

    3、變頻器進線電源選擇 

        常用的電壓為單相220VAC、三相220VAC、三相380VAC和三相690VAC。進線電源由既有的上游變壓器電壓等級決定,在變頻器選型初期就應明確。 

        電壓等級也決定了電機接線盒的接線方式。星形接法比三角接法有更高的耐壓能力和更小的工作電流。 

        進線電源頻率一般在50Hz,變頻器對進線頻率的波動有較高的承受能力,變頻器二極管整流橋對頻率不敏感。 

    4、正確選用變頻器冷卻方式 

        常見的1000VAC以下低壓變頻器,多為內部風冷。在大功率變頻器成組傳動時,變頻器散熱風機的工作噪音很大。在必要的情況下,可以選用水冷系列變頻器。 

    5、變頻器與電機距離較長時 

        變頻器若要長電纜運行時,此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,以避免變頻器出對電機絕緣的影響,所以應在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。一般在電機電纜大于50m時應考慮在變頻器輸出端加裝電抗器。 

    6、一臺變頻器控制多臺電機時 

        當變頻器用于控制并聯的幾臺電機時,變頻器容量=(1.2-1.5)*(電機1+電機2+電機3+…)。 另外在此種情況下,變頻器的控制方式只能為V/F 控制方式,并且變頻器無法實現電動機的過流、過載保護,此時需在每臺電動機側加裝熱保護器來實現保護。 

    7、變頻器控制羅茨風機時 

        由于羅茨風機屬于恒轉矩負載,當變頻器控制羅茨風機或特種風機時,由于其起動電流很大,所以選擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。此時,變頻器應按照恒轉矩負載方法來選擇 。 

    8、變頻器控制潛水泵時 

        變頻器驅動潛水泵電動機時,因為潛水泵電動機的額定電流比通常電動機的額定電流大, 所以選擇變頻器時,其額定電流要大于潛水泵電動機的額定電流。 

    9、變頻器控制空壓機等重負載時 

        對于壓縮機、球磨機、振動機等轉矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下,如果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器的話,有可能發生因峰值電流使過電流保護動作現象。

        因此,應了解工頻運行情況,選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。 

    變頻器外部配置要求 

        1、凡內部整流電路前沒有保護硅器件的快速熔斷器的變頻器,都應該在變頻器與電源之間配置合適的熔斷器和隔離開關(不能用空氣斷路器代替熔斷器和隔離開關),以避免因內部短路造成變頻器整流器件損壞。 

        2、根據變頻器功率選擇變頻器引入和引出電纜 變頻器到電機若經濟條件許可最好選用屏蔽力電纜,且要盡可能短,有利于降低容性漏電流和電磁輻射。若現場實際動力電纜使用長度超過變頻器所允許的輸出電纜長度時,變頻器應配置輸出電抗器,避免過長電纜的雜散電容影響變頻器正常工作。 變頻控制信號和變頻器反饋信號應該使用屏蔽電纜,并良好接地,這樣可減少變頻器對其他儀表和控制系統的干擾。 

        3、如在變頻器輸入端配置EMC濾波器或交流電抗器,可有效抑制變頻器功率器件通斷引起的電磁干擾,以滿足變頻器所在工況的其它設備對電網品質的要求。 注意:在電網的變壓器中性點沒接地工況,變頻器輸入端不能使用EMC濾波器。


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