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变频器的选型

1.1 选型方法
常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。
1. 恒功率负载
机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中卷取机、开卷机等要求转矩,大体与转速成反
比,这就是所谓恒功率负载。
负载恒功率性质应该是就一定速度变化范围而言。当速度很低时,受机械强度限制,TL不
可能无限增大,低速下转变为恒转矩性质。
负载恒功率区和恒转矩区对传动方案选择有很大影响。电动机恒磁通调速时,最大容许输出
转矩不变,属于恒转矩调速;而弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。
电动机恒转矩和恒功率调速范围与负载恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”情况下,电
动机容量和变频器容量均最小。
2. 恒转矩负载
负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,
挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。
变频器拖动恒转矩性质负载时,低速下转矩要足够大,有足够过载能力。需要低速下稳速运
行,应该考虑标准异步电动机散热能力,避免电动机温升过高。
3. 风机、泵类负载
各种风机、水泵、油泵中,随叶轮转动,空气或液体一定速度范围内所产生阻力大致与速度
n2次方成正比。这种负载所需功率与速度3次方成正比。
当所需风量、流量减小时,利用变频器调速方式来调节风量、流量,可以大幅度节约电能。
高速时所需功率随转速增长过快,与速度三次方成正比,通常不应使风机、泵类负载超工频运行。
3.5 变频器选型注意事项
要准确选型,必须要把握以下几个原则:
充分了解控制对象性能要求。一般来讲如对启动转矩、调速精度、调速范围要求较高的场合
则需考虑选用矢量变频器,否则选用通用变频器即可。
了解负载特性,如是通用场合,则需确定变频器是G型还是L型。
了解所用电机主要铭牌参数:额定电压、额定电流。
确定负载可能出现的最大电流,以此电流作为待选变频器的额定电流。如果该电流小于适配科润变频器产品使用指导手册 77 页 共 209
电机额定电流,则按适配电机选择对应变频器,考虑成本因素,如选用的是通用变频器,则
可以选择L型机。
以下情况要考虑容量放大一档:
1、长期高温大负荷 2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场
3、目标负载波动大 4、现场电网长期偏低而负载接近额定
5、绕线电机、同步电机或多极电机(6极以上)
一般选用变频器时要根据实际工艺要求和运用场合选择不同类型变频器。
1). 负载特性选择变频器,若负载为恒转矩负载需选择轻载型(L)变频器,如:风机、
泵类等
2). 与电机功率匹配
选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择依据,电机额定功率只能作为参考。另外应
充分考虑变频器输出含有高次谐波,会造成电动机功率因数和效率都会变坏。,用变频器给电动机
供电与用工频电网供电相比较,电动机电流增加10%而温升增加20%左右。选择电动机和变频
器时,应考虑到这中情况,适当留有裕量,止温升过高,影响电动机使用寿命。
3).线缆长度较长
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电容影响,避免变频器出力不够。变
频器应放大一档选择或变频器输出端安装输出电抗器。
否则会造成电压和信号的衰减,引起变频器误报故障。
4).多台电机连动式
当变频器用于控制并联几台电机时,一定要考虑变频器到电动机电缆长度总和变频器容许范围
内。超过规定值,要放大一档或两档来选择变频器。
另外此种情况下,变频器控制方式改为V/F控制方式,并正确设置电机参数,否则变频器无
法保护电动机过流、过载保护等
5).特殊环境场合下
一些特殊应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器降容,变
频器需放大一档选择。
6).带载高速电机 科润变频器产品使用指导手册 78 页 共 209
多用在雕刻机和封边机等场合,其电机参数一定要按照电机铭牌来设置,否则会烧坏电机或变
频器 。
另外使用变频器控制高速电机时,高速电动机电抗小,高次谐波亦增加输出电流值。,选择用
于高速电动机变频器时,应比普通电动机变频器稍大一些。
7).变极电机的场合
变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器容量,使其最大额定电流在变频器额定输出
电流以下。另外,运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则会造成电动机空转,恶劣时
会造成变频器损坏。
8).变频与工频带载的区别
变频器驱动同步电动机时,与工频电源相比,降低输出容量10%~20%,变频器连续输出
电流要大于同步电动机额定电流与同步牵入电流标幺值乘积。 单相电动机不适用变频器驱动。
9).腐蚀性场合
选择变频器时,一定要注意其防护等级是否与现场情况相匹配。否则现场灰尘、水汽会影响变
频器长久运行。 如石墨厂,化工厂,油污较多的机床厂等
10).惯性负载
如变频器控制罗茨风机时,其起动电流很大,选择变频器时一定要注意变频器容量是否足够
大。否则会引起变频器的整流损坏或电解电容喷。
罗茨风机结构图
11).负载波动较大的场合
如压缩机、振动机等转矩波动大负载和油压泵等有峰值负载情况下,按电动机额定电流或功率
值选择变频器的话,有可能发生因峰值电流跳过电流保护的现象。所以应了解工频运行情况,选择
比其最大电流更大额定输出电流变频器。
变频器驱动潜水泵电动机时,潜水泵电动机额定电流比通常电动机额定电流大,选择变频器时,
其额定电流要大于潜水泵电动机额定电流。