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【SIEMENS北京西门子变频器代理商】上海湘谷自动化科技有限公司
:颜陌(销售)
由于变频器的开关器件是大功率的晶体管,其过流能力比晶闸管小,所以其容量选择正确与否直接与其使用安全有关。
与电动机的功率和负载相匹配。相同容量的变频器驱动电动机的能力因电动机所带负载性质的不同而不同,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)所需的变频器的容量较恒转矩负载的低。通常情况下变频器已直接地给出了适合驱动电动机的额定功率或其视在功率,在化工行业对于风机、水泵这类平方转矩负载,可按电动机功率来选择相应的变频器。而在下列情况下还必须增大变频器的容量:
①电动机短时间起动机械惯量较大的负载;
②要求电动机频繁进行加、减速;
③在希望的加减速时间内,电机电流大于变频器的过载容量(当l min内达1.5倍额定电流时)。上述情况下不能简单地按电动机功率来选配变频器。
轻载的电动机不可随意配小容量变频器。电动机大马拉小车,功率输出不足,电动机虽然允许配接比电动机标称功率略小的变频器,但是电动机的容量越大,其电感越小,由谐波引起的脉动电流分量将增大。所以当异步电动机的负荷较小希望采用容量小一点的变频器时,一方面要考虑到大容量电动机的空载电流较大,一旦加载后的负荷电流是否过变频器的额定电流,另一方面就是必须注意到上述脉动电流将会增大的情况。
变频器V/f图形的正确选定。对于50Hz,380V的交流异步电动机,在实际运行当中应按实际需要和电动机允许的工作范围去选择合适的Vif图形。在化工行业,变频器主要用于泵类的调速,因此,选择Vif图形时,通常应满足在额定电压在380V时,输出频率和输出频率均为50Hz这一条件。我厂泵机调速用变频器Vif图形的选定就根据上述原则来选的。
转矩提升曲线的选择。转矩提升可以有效地提高电动机的输出转矩。该曲线选得过小会使电动机输出转矩不足,启动困难;选得过大,电动机磁通饱和损耗相应增加,电机温升提高也不利于节能。因此,在选择转矩提升曲线时,我们应根据负载的性质来选择。
如果单有变频器本体的高可靠性,而变频器选型和容量匹配不适当,组成的变频调速系统也不可能达到很高的可靠性,甚至无法运转,为此,我们必须:
首先根据负荷性质,正确选用变频器类型。的原则就是什么性质负载特性配什么特性的变频器。
(1) 恒转矩生产设备--在调速范围内,负载力矩基本恒定不变。应选具有恒转矩性能的变频器。其过载能力为150%额定电流维持1分钟。
(2) 平方转矩生产设备--在调速范围内,负荷力矩与转速的平方成正比,即M∝n2,离心式风机,水泵为它的典型代表。具有M∝n2特性的变频器其过载能力较小,110%-120%额定电流过载1分钟,
(3) 恒功率负荷生产设备-在调速范围内,转速低力矩大;转速高力矩小,即M?N C(常数)。典型设备如机床及卷绕机构。
当然有些变频器厂商的产品不分恒转矩和平方转矩负载,是通用型的。两种负荷都可选用。恒功率负荷特性是依靠V/F比来实现,并没有恒功率性能的变频器。
归纳起来,选用变频器型号应与负载力矩相适应。恒转矩特性的变频器可以用于风机水泵负载,反过来,平方转矩特性的变频器绝不能用于恒转矩特性的负载。
其次根据电动机额定参数来匹配变频器容量,通常匹配原则:
PEINV≥PEmotor(kW)
IEINV≥1.1-1.2IEmotor(A)
重视电流这个参数,因为电力电子模块的功耗是IX△U(电流与管压降之积),与变频器的输出电压大小并没有直接关系。而变频器的输出功率是它与输出电压、输出电流之积成正比。实践中往往发生输出电流已过,但输出功率并未过,结果造成电力电子功率模块烧毁的故障。因此,应主要考虑电流指标。
变频调速主电路结构应用形式多种多样,可以按照以下的方式进行匹配:
(1) 一对一单电动机变频调速方式
因为变频器具有软起动(低压低频起动--逐步升压升频升速),不存在冲击电流现象。
因此选用IEINV≥(1.1-1.2)IE motor
按确定的IEINV电流值,查产品目录,可找到合适的变频器
(2) 多电动机变频调速方式(多电机共用一台大变频器)
比如,有N台相同参数的电动机,同期起动电动机为K台,电流状况是当(N-K)台电机已起动完毕,处于高频高压运行之下,***后K台电机直接起动(直接起动电流很大,异步电机5-7倍,永磁同步电机10-14倍,设为IQ motor)。
选用变频器的充分且必要的条件是:
a.IEINV a≥(1.1-1.2)[N x IE motor]
b.IEINV b≥(1.1-1.2)[(N-K) x IE motor +K x IQ motor]
在IEINV和IE INV选择电流大的数值,再查产品目录,确定变频器的规格。
(3) 共用直流电源的多逆变器多电机变频调速方式(逆变器与电机仍属于1对1方式)
随着变频技术的进步,出现了小变频器多电机方案(实质类同1对1变频调速)和共用直流电源方案(多个逆变器共用一套直流电源,一个逆变器驱动一台电机。)
共用直流电源电流计算公式:
IE con≥(1.1-1.2)[IE motor1+ ……+IE motorn ]或(1.1-1.2) x N x IE motor