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变频器选型原则与方法(一)  

2010-07-11 10:41:54|  分类: Drive |  标签: |举报 |字号 订阅

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变频器选型原则与方法(二)

 

《正文》:

       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。

        进线电压等级。进线电源频率。变频器输出频率范围。

        变频器本身的效率。过载能力。冷却方式。

        尺寸。结构。安装方法。

        其他选件。

 

(1)海拔

        海拔超过1000米以后,会造成电子器件性能下降,比如电容耐压能力下降,电流承受能力也会下降。所以在海拔超过1000米的地方使用变频器,注意它的降容系数。西门子变频器样本上,会给出一个降容曲线,随海拔升高,过压和过流能力都有所下降。

(2)环境温度

        在运输过程中,变频器允许的温度范围大一些。比如MM4系列变频器允许的存储温度为-40~+70度。这满足世界上绝大多数场合。

        在工作过程中,变频器允许的温度范围一般在-10~+50度(参考样本)。如果在北方寒冷的冬天使用变频器,可能会因为温度过低而起动不了。在提高环境温度到工作温度范围内以后,再起动变频器。起动以后,变频器自身发热,以保证温度不至过低。

        变频器的性能数据,是在工作温度为40度时给出的。原则上,如果保证环境温度低于40度,那么变频器是可以增容使用的。在超过40度时,变频器要降容使用,这也是要注意的。

        海拔和温度都会影响变频器的额定数据。

(3)进线电源

        常用的电压为单相220VAC,三相220VAC,三相380VAC,三相690VAC。这是在选型初期就该确定下来的。这由既有的上游变压器电压等级决定。

        电压等级也决定了电机接线盒的接线方式。星接比角接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,二极管整流桥对频率不敏感。MM440允许的频率范围是47Hz~63Hz。

(4)过载能力

        在电机不在S1工作制时,即短时间歇过载运行时,其瞬间工作电流可以超过电机额定电流,以获得更高的轴功率输出。这要求变频器有很强的过流能力。西门子变频器的过载能力十分出色。以MM440为例,一个额定为10A输出的变频器,可以3秒内过载至20A。即200%过载!

(5)冷却方式

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

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