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变频器选型方法和原则_变频器选购指南

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发表于 2017-10-19 15:32:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
在购买变频器之前,首选要收集电机和系统的基本信息来帮助我们来选择合适的变频器!这其中大部分信息可以在电机铭牌上找到,比如:马力,满负荷安培数(额定电流),电压,服务系数,电机是不是逆变器额定值等。
另外其他的一些信息比如如:负载类型(恒定转矩或可变转矩),速度范围和控制方法,是否需要特殊外壳。
然后我们在了解一下驱动器上的一些重要规范,这将有助于您决定最适合您的功能。

  一、马力(HP)。
虽然在控制电机的额定电流对变频器进行尺寸选择重要,但是了解负载的功率是找到适合我们的驱动器的一个比较好的方法。
二、满负荷安培数(额定电流)。
满负荷安培数是确定变频器尺寸正确的途径方法。我们需要比较电机的额定电流和我们正在考虑的每个变频器的额定电流。
三、电压。
对于三相输入,需要将变频器和电机的电压与现场可用电压进行匹配。
对于单相输入,如果负载为3 HP(大约230 VAC电机,FLA低于10安培)或更低,则可能有一个驱动器用于单相输入,用于连接和运行。如果负载大于3 HP,则可以使用内置三相输入的驱动器,但是驱动器的尺寸必须符合。
另外,如果连续运行是必须的,那么应该指定以下内容:
一、+ / - 10%电压波动。
二、+ / - 3%频率变化。
三、负载类型(恒定转矩或可变转矩)。变频驱动应用是否需要可变转矩或恒转矩驱动?

如果被驱动的设备是离心式的,例如风扇或泵,则可变扭矩驱动将是更合适的。节能通常是安装变频驱动器用于离心应用的主要动机,可变扭矩驱动器提供最大的能量节省。例如,当以全速运行时,以50%速度运行时,风扇需要较小的转矩。可变转矩操作允许电机仅施加所需的扭矩,从而降低能耗,这是许多变频器优点之一。输送机,容积式泵,冲压机,挤出机和其他类似的应用需要在所有速度下恒定的扭矩水平。在这种情况下,恒转矩变频器将更适合作业。恒转矩驱动器应具有150%以上的过载电流容量1分钟。可变转矩变频器只需要120分钟的过载电流容量,因为离心应用很少超过额定电流。如果需要严格的过程控制,那么您可能需要使用无传感器矢量或磁通矢量变频驱动器,可以在控制速度,转矩和定位方面实现高水平的精度。
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四、速度范围
一般来说,电机不应该运行在其允许的指定最大速度的20%以下。如果在没有辅助电机冷却的情况下以低于此速度运行,电机将过热。如果电机必须以低速运转,则应使用辅助电机冷却。
此外,当加速电机时,您应该小心。通常,将电机运行超过额定转速的20%以上是不错的选择。您需要与电机的制造商联系,以确保在其保修期内仍然允许哪些速度范围。请记住,当您超出设计速度时,您也会失去扭矩。此外,您应确保您不要将运行电机始终高于FLA等级。
五、控制方法
通过2线控制,只有一个开关用于运行变频器。一个打开的开关停止驱动器,一个闭合的开关启动驱动器。两线控制主要用于HVAC应用中,因为在功率损失时能够将驱动命令保持在驱动器上,这样可以在变频器恢复供电时自动重启。此外,2线控制允许具有“功率损耗穿越”的驱动器在持续时间为2秒或更短的掉电期间运行。
通过3线控制,使用两个开关来运行驱动器。需要一个开关停止,另一个开始变频驱动。这在传送带或过程控制的工业应用中是典型的,其中多个站可以启动/停止变频器,但必须制造单个安全电路以允许该操作启动。

六、速度参考替代品
速度电位器 - 允许操作员使用电位器设置电机速度。
数字编程/显示单元 - 允许操作员通过带有LED或LCD显示单元的键盘输入值来对驱动器进行编程和故障排除。也可以通过此显示屏监视驾驶操作。
模拟信号跟随器 - 4-20mA或0-10VDC; 必须为变频器提供隔离输入; 必须使用双绞线/屏蔽对,并将电线远离三相交流电。
选择开关速度选择 - 允许操作员从几个预设速度中进行选择。如果通过plc设置速度,并且模拟输出不可用,也可以使用。
串行通信 - 允许变频驱动器在诸如MODBUS,PROFIBUS,DEVICENET或METASYS之类的网络上通信,从而可以从PC协调和监控驱动器操作。
特殊外壳需要
为您的应用选择正确的变频器的一个重要方面是处理驱动器周围的环境。
变频器额定电机
虽然运行变频器是控制电机的最佳方式,但由于变频器的工作原理,电机中出现了一些问题。PWM 变频器不产生正弦波形,而是产生可在电机绕组和轴承上施加额外应力的数字输出。较新的电机都使用已设计用于处理由于驱动器使用而可能发生的高电压的电线。变频器额定电机的一些其他推荐功能包括接地环,隔离式轴承和特殊冷却功能(例如单独的风扇,以低速冷却电机,通常为恒定转矩应用)。

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 楼主| 发表于 2017-10-19 15:33:35 | 显示全部楼层
  如何正常的进行变频器的选型工作,是众多企业技术人员和业务人员所面临的困难,此外,单就变频器本体进行选择,而不考虑变频器选型和容量匹配是否合适,也是不科学的。下面文章将介绍
  一、根据负载特性选择变频器
  二、选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。其次,应充分考虑变频器的输出含有高次谐波,会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。
  三、变频器若要长电缆运行时,变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。
  四、当变频器用于控制并联的几台电机时,一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。
  五、对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择.
  六、选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。
  七、变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。
  八、驱动防爆电动机时,变频器没有防爆构造,应将变频器设置在危险场所之外。
  九、使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。不要超过最高转速容许值。
  十、变频器驱动绕线转子异步电动机时,大多是利用已有的电动机。容易发生由于纹波电流而引起的过电流跳闸现象,所以应选择比通常容量稍大的变频器。
  十一、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%。
  十二、对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下,应了解工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。
  十三、当变频器控制罗茨风机时,由于其起动电流很大,所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。
  十四、选择变频器时,一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。
  十五、单相电动机不适用变频器驱动。
  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,那么如何来保证变频调整系统正常高效运行呢?
  我们要确保变频器的容量匹配。首先根据负荷性质,正确选用变频器类型。总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?NC(常数)。典型设备如机床及卷绕机构。

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发表于 2017-10-19 20:05:44 | 显示全部楼层
非常全面的资料     受益匪浅啊

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