任務(wù)目標(biāo)

    1.掌握變頻器的選擇方法。

2.掌握變頻器容量的計(jì)算。

 

    任務(wù)引入

    目前，市場上各個(gè)廠家的變頻器種類繁多，而只有合適的變頻器才能使機(jī)械設(shè)備電控系統(tǒng)既能長期正常、安全可靠地運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)最佳性價(jià)比，變頻器的正確選用是使用好變頻器的第一步，那么我們該如何選用變頻器?

 

    相關(guān)知識點(diǎn)

    變頻器的選用與電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及容量有關(guān)，還與電動機(jī)所帶負(fù)載的類型有關(guān)。通用變頻器的選擇主要包括變頻器類型和容量的選擇兩方面。

 

    一、變頻器類型的選擇

    變頻器的類型要根據(jù)負(fù)載要求來選擇。一般來說，生產(chǎn)機(jī)械的特性分為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和二次方律負(fù)載。

    (1)對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如擠壓機(jī)、攪拌機(jī)、傳送帶、工廠運(yùn)輸電車、起重機(jī)等，如采用普通功能型變頻器，要實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，常采用加大電動機(jī)和變頻器容量的辦法，以提高低速轉(zhuǎn)矩;如采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高性能變頻器來實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，則更理想，因?yàn)檫@種變頻器低速轉(zhuǎn)矩大，靜態(tài)機(jī)械特性硬度大，不怕負(fù)載沖擊，具有挖土機(jī)特性。

    (2)對于恒功率負(fù)載，如車床、刨床、鼓風(fēng)機(jī)等，山于沒有恒功率特性的變頻器，一般依靠 U/f控制方式來實(shí)現(xiàn)恒功率。

    (3)對于二次方律負(fù)載，如風(fēng)機(jī)、泵類等，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，低速時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小，通?？蛇x擇專用或節(jié)能型通用變頻器。

    (4)對于要求精度高、動態(tài)性能好、響應(yīng)速度快的生產(chǎn)機(jī)械，如造紙機(jī)、注塑機(jī)、軋鋼機(jī)等，應(yīng)采用矢量控制高性能通用變頻器;電力機(jī)車、電梯、起重機(jī)等領(lǐng)域，可選用具有直接轉(zhuǎn)矩控制功能的專用變頻器。

    需指出，有些通用型變頻器對以上三種負(fù)載都適用。

二、變頻器容最的選擇

    變頻器容量的選擇由很多因素決定，如電動機(jī)容量、電動機(jī)額定電流、電動機(jī)加減速時(shí)間等，其中最主要的是電動機(jī)額定電流，電動機(jī)的額定功率作為參考。變頻器的容量應(yīng)按運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的最大工作電流來選擇。下面介紹的是幾種不同情況下變頻器的容量計(jì)算與選擇方法。

    1.輕載啟動或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的變頻器容量的計(jì)算

    由于變頻器的輸出電壓、電流中含有高次諧波，電動機(jī)的功率因數(shù)、效率有所下降，電流約增加10%，因此，變頻器的容量(輸出電流)可按以下公式

計(jì)算:

                          Icn>=1.1/M

式中，Ic、為變頻器的額定輸出電流(A)，以下同;IM為電動機(jī)的額定電流(A)，以下同。

    2.重載啟動或頻繁啟動、制動運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算

                          IcN)(1.2一1.3)1,

    3.加減速時(shí)變頻器容量的計(jì)算

    變頻器的最大輸出轉(zhuǎn)矩是由變頻器的最大輸出電流決定的。一般情況下，對于短時(shí)的加減速而言，變頻器允許達(dá)到額定輸出電流的130%一150%(持續(xù)時(shí)間約1 min)，因此，電動機(jī)中流過的電流不會超過此值。

    如只需要較小的加減速轉(zhuǎn)矩時(shí)，則可降低選擇變頻器的容量。由于電流的脈動原因，也應(yīng)該留有10%的余量。

    4.頻繁加減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變頻器容量的計(jì)算

 

    5.多臺變頻器并聯(lián)運(yùn)行共用一臺變頻器時(shí)容量的計(jì)算

    用一臺變頻器使多臺電機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對于一小部分電機(jī)開始啟動后，再追加投人其他電機(jī)啟動的場合，此時(shí)變頻器的電壓、頻率已經(jīng)上升，追加投人的電機(jī)將產(chǎn)生大的啟動電流，因此，變頻器容量與同時(shí)啟動時(shí)相比需要大些。