1)變頻器額定功率Pv≥電動(dòng)機(jī)功率PD。在一對(duì)一的情況下,即一臺(tái)變頻器拖一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。
2)一臺(tái)變頻器拖幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí),則Pv≥PD1+PD2+PD3+…,而且PD1=PD2=PD3=…,而且?guī)着_(tái)電動(dòng)機(jī)只能同時(shí)起動(dòng)和工作。在基本相同工作環(huán)境和工況條件才可以,這樣比買(mǎi)多臺(tái)小功率變頻器時(shí)能節(jié)省投資。 3)一臺(tái)變頻器拖幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí),當(dāng)PD1≠PD2≠PD3…,而且功率差別大又不能同時(shí)起動(dòng),工況也不相同時(shí),不宜采用一臺(tái)拖幾臺(tái)的方式,這樣對(duì)變頻器不利,同時(shí)PV》PD1+Pvz+PD3+…,因最后起動(dòng)的變頻器要承受5~7倍的起動(dòng)電流,所以選用變頻器的功率將會(huì)很大,這是不經(jīng)濟(jì)又不合理的,不應(yīng)該選用。 4)當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于滿負(fù)載、正反轉(zhuǎn)、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大時(shí),在CD2也大的情況下,原則上選擇放大一級(jí)PN功率值。 5)通常變頻器額定電流IN=1.05ID,在一般運(yùn)行條件下或條件較差時(shí),可選擇:IN=1.10ID。 6)變頻器額定電壓UN=電動(dòng)機(jī)額定電壓U,。 7)變頻器的頻率,對(duì)通用的變頻器可選用0~240Hz或0~400Hz,對(duì)水泵風(fēng)機(jī)專(zhuān)用變頻器可選用0~12OHz。 8)變頻器控制方式的選擇一主要按使用設(shè)各性能、工藝要求選擇,做到量材使用,既不“大材小用”又不“小材大用”,前者是多花錢(qián)而浪費(fèi),后者是達(dá)不到使用要求。變頻器常用的控制方式有V/F控制、空間電壓矢量控制(SVPWM)、矢量控制(VC)、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC),以及無(wú)速度反饋矢量控制(N-SSVC)、有速度反饋矢量控制(H-SSVC)、調(diào)制方式控制(PWN)、U形特性曲線控制、模糊控制、自設(shè)定控制(離線或在線)等,這些控制方式各有特點(diǎn)及使用對(duì)象,要正確、合理、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用綜合考慮。
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變頻器選型注意事項(xiàng)
變頻器不是在任何情況下都能正常使用,因此用戶有必要對(duì)負(fù)載、環(huán)境要求和變頻器有更多了解。
1.負(fù)載類(lèi)型和變頻器的選擇: 電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的負(fù)載不一樣,對(duì)變頻器的要求也不一樣。 A:風(fēng)機(jī)和水泵是最普通的負(fù)載:對(duì)變頻器的要求最為簡(jiǎn)單,只要變頻器容量等于電動(dòng)機(jī)容量即可(空壓機(jī)、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂(lè)噴泉需加大容量)。 B:起重機(jī)類(lèi)負(fù)載:這類(lèi)負(fù)載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大,因此要求變頻器有一定余量。同時(shí),在重物下放肘,會(huì)有能量回饋,因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線方式。 C:不均行負(fù)載:有的負(fù)載有時(shí)輕,有時(shí)重,此時(shí)應(yīng)按照重負(fù)載的情況來(lái)選擇變頻器容量,例如軋鋼機(jī)機(jī)械、粉碎機(jī)械、攪拌機(jī)等。 D:大慣性負(fù)載:如離心機(jī)、沖床、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯,此類(lèi)負(fù)載慣性很大,因此啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)振蕩,電動(dòng)機(jī)減速時(shí)有能量饋。應(yīng)該用容量稍大的變頻器來(lái)加快啟動(dòng),避免振蕩。配合制動(dòng)單元消除回饋電能。 2.長(zhǎng)期低速動(dòng)轉(zhuǎn),由于電機(jī)發(fā)熱量較高,風(fēng)扇冷卻能力降低,因此必須采用加大減速比的方式或改用6級(jí)電機(jī),使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在較高頻率附近。 3.變頻器安裝地點(diǎn)必需符合標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的要求,否則易引起故障或縮短使用壽命;變頻器與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的距離一般不超過(guò)50米,若需更長(zhǎng)的距離則需降低載波頻率或增加輸出電抗器選件才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
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變頻器容量的選擇
一、引言
隨著電力電子學(xué)、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論的迅速發(fā)展,交流傳動(dòng)系統(tǒng),在寬調(diào)速、高精度、快速響應(yīng)和四象限運(yùn)行等性能方面也達(dá)到了與直流調(diào)速相媲美的效果。尤其是以變頻器為核心的變頻調(diào)速因其優(yōu)異的調(diào)速性能而被公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。目前,變頻器已邁進(jìn)了高性能、多功能、小型化和廉價(jià)化階段。為便于變頻器的合理使用,本文將對(duì)變頻器容量選擇過(guò)程作簡(jiǎn)略探討。 二、變頻器容量的選擇 變頻器容量的選擇是一個(gè)重要且復(fù)雜的問(wèn)題,要考慮變頻器容量與電動(dòng)機(jī)容量的匹配,容量偏小會(huì)影響電動(dòng)機(jī)有效力矩的輸出,影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至損壞裝置,而容量偏大則電流的諧波分量會(huì)增大,也增加了設(shè)備投資。 (一)變頻器容量選擇的三步驟 1.了解負(fù)載性質(zhì)和變化規(guī)律,計(jì)算出負(fù)載電流的大小或作出負(fù)載電流圖I=f(t); 2.預(yù)選變頻器容量; 3.校驗(yàn)預(yù)選變頻器,必要時(shí)進(jìn)行過(guò)載能力和起動(dòng)能力的校驗(yàn)。若都通過(guò),則預(yù)選的變頻器容量便選定了;否則從2開(kāi)始重新進(jìn)行,直到通過(guò)為止。 在滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的前提下,變頻器容量越小越經(jīng)濟(jì)。 ?。ǘ┗诓煌妱?dòng)機(jī)負(fù)載電流下的變頻器容量選擇 1.變頻器的容量有三種表示方法 一般地說(shuō),變頻器的容量有三種表示方法: ●額定電流; ●適配電動(dòng)機(jī)的額定功率; ●額定視在功率。 2.變頻器的過(guò)載能力 不管是哪一種表示方法,歸根到底還是對(duì)變頻器額定電流的選擇,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況根據(jù)電動(dòng)機(jī)有可能向變頻器吸收的電流來(lái)決定。通常變頻器的過(guò)載能力有兩種: ●1.2倍的額定電流,可持續(xù)1min; ●1.5倍的額定電流,可持續(xù)1min。 而且變頻器的允許電流與過(guò)程時(shí)間呈反時(shí)限的關(guān)系。如1.2(1.5)倍的額定電流可持續(xù)1min;而1.8(2.0)倍的額定電流,可持續(xù)0.5min。這就意味著:不論任何時(shí)候向電動(dòng)機(jī)提供在允許過(guò)載電流的持續(xù)時(shí)間都必須在限定的范圍內(nèi);過(guò)載能力這個(gè)指標(biāo),對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),只有在起動(dòng)(加速)過(guò)程中才有意義,在運(yùn)行過(guò)程中,實(shí)際上等同于不允許過(guò)載。 三、如何根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流來(lái)選擇變頻器的容量 ?。ㄒ唬┮慌_(tái)變頻器只供一臺(tái)電動(dòng)機(jī)使用(即一拖一) 在計(jì)算出負(fù)載電流后,還應(yīng)考慮三個(gè)方面的因素:一是用變頻器供電時(shí),電動(dòng)機(jī)電流的脈動(dòng)相對(duì)工頻供電時(shí)要大些;二是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求,即是由低頻、低壓起動(dòng),還是額定電壓、額定頻率下直接起動(dòng);三是變頻器使用說(shuō)明書(shū)中的相關(guān)數(shù)據(jù)是用該公司的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)測(cè)試出來(lái)的。 要注意按常規(guī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的電機(jī)在性能上可能有一定差異,故計(jì)算變頻器的容量時(shí)要留適當(dāng)余量。 1.恒定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算 由低頻、低壓起動(dòng),變頻器用來(lái)完成變頻調(diào)速時(shí),要求變頻器的額定電流稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流即可: IFN≥1.1IMN 式中:IFN—變頻器額定電流; IMN—電動(dòng)機(jī)額定電流。 額定電壓、額定頻率直接起動(dòng)時(shí),對(duì)三相電動(dòng)機(jī)而言,由電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)可知,起動(dòng)電流是額定電流的5~7倍。因而得用下式來(lái)計(jì)算變頻器的頻定電流IFN。 IFN≥IMst/KFg 式中:IMst—電動(dòng)機(jī)在額定電壓,額定頻率時(shí)的起動(dòng)電流; KFg—變頻器的過(guò)載倍數(shù)。 2.周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算 很多情況下電動(dòng)機(jī)的負(fù)載具有周期性變化的特點(diǎn)。顯然,在此情況下,按最小負(fù)載選擇變頻器的容量,將出現(xiàn)過(guò)載,而按最大負(fù)載選擇,將是不經(jīng)濟(jì)的。由此推知,變頻器的容量可在最大負(fù)載與最小負(fù)載之間適當(dāng)選擇,以便變頻器得到充分利用而又不到過(guò)載。 首先作出電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流圖n=Φ(t)及I=f(t),然后求出平均負(fù)載電流Iav再預(yù)選變頻器的容量,關(guān)于Iav的計(jì)算采用如下公式: Iav=(I1t1+I2t2+…+Ijtj+…)÷(t1+t2+…+tj+…) 考慮到過(guò)渡過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)從變頻器吸收的電流要比穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)大,而上述Iav沒(méi)有反映過(guò)渡過(guò)程中的情況。因此,變頻器的容量按IFN≥(1.1~1.2)Iav修正后預(yù)選(式中,Ij為第j段運(yùn)行狀態(tài)下的平均電流,tj為第j段運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的時(shí)間),同時(shí)若過(guò)渡過(guò)程在整個(gè)工作過(guò)程中占較大比重,則系數(shù)(1.1~1.2)選偏大的值。 3.非周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算 這種情形一般難以作出負(fù)載電流圖,可按電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流計(jì)算變頻器的額定電流,可用下式確定: IFN≥IM(max)/KFg 式中:IM(max)為電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流。 (二) 一臺(tái)變頻器同時(shí)供多臺(tái)電動(dòng)機(jī)使用(即一拖多) 除了要考慮一拖一的幾種情形外,還可以根據(jù)以下情況區(qū)別對(duì)待。 1.各臺(tái)電動(dòng)機(jī)均由低頻低壓起動(dòng),在正常運(yùn)行后不要求其中某臺(tái)因故障停機(jī)的電動(dòng)機(jī)重新直接起動(dòng),這時(shí)變頻器容量為: IFN≥IM(max)+ΣIMN 式中:ΣIMN為其余各臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流之和; IM(max)為最大電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。 2.一部分電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng),另一部分電動(dòng)機(jī)由低頻、低壓起動(dòng)。除了使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的總電流不超過(guò)變頻器的額定輸出電流之外,還要考慮所有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流,即: IFN≥(ΣIMst’+ΣIMN’)/ KFg 式中:ΣIMst’為所有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)在額定電壓,額定頻率下的起動(dòng)電流總和; ΣIMN’為全部電動(dòng)機(jī)額定電流的總和。 上述是變頻器容量選擇的一般原則和步驟。生產(chǎn)實(shí)際中,還需要針對(duì)具體生產(chǎn)機(jī)械的特殊要求,靈活處理,很多情況下,也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或供應(yīng)商提供的建議,采用一些比較實(shí)用的方法。 四、變頻器起動(dòng)加速能力的校驗(yàn) 在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)(加速)的過(guò)程中電動(dòng)機(jī)不僅要負(fù)擔(dān)穩(wěn)速運(yùn)行的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,還要負(fù)擔(dān)加速轉(zhuǎn)矩,如果生產(chǎn)機(jī)械對(duì)起動(dòng)(加速)時(shí)間無(wú)特殊要求,可適當(dāng)延長(zhǎng)起動(dòng)(加速)時(shí)間來(lái)避讓峰值電流。若生產(chǎn)機(jī)械對(duì)起動(dòng)(加速)時(shí)間有一定要求,就要慎重考慮。 如前所述,變頻器的允許電流與過(guò)程時(shí)間呈反時(shí)限關(guān)系。如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)(加速)時(shí),其電流小于變頻器的過(guò)載能力,則預(yù)選容量通過(guò),如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)(加速)時(shí),其電流已達(dá)到變頻器的過(guò)載能力,而要求的加速時(shí)間又與變頻器過(guò)載能力規(guī)定的時(shí)限發(fā)生沖突,這時(shí),變頻器的容量應(yīng)在預(yù)選容量的基礎(chǔ)上增容。 五、結(jié)束語(yǔ) 本文結(jié)合實(shí)際中可能遇到的幾種情況,總結(jié)了在不同電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流下變頻器容量的選擇方法,從而為變頻器容量的合理選擇提供了一些有益的參考。(轉(zhuǎn)自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d8a40210100flpb.html) |
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來(lái)自: 我是凡人不是仙 > 《變頻器專(zhuān)題》