如何选择变频器的容量

发表于 讨论求助 2019-06-13 13:00:57

SCADA

    变频器的容量一般用额定输出电流(A)、输出容量(kV·A)、适用电动机功率( kW)表示。其中,额定输出电流为变频器可以连续输出的最大交流电流有效值。

    1.额定输出电流

    采用变频器驱动异步电动机调速时,在异步电动机确定后,通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器,或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。

    (1)连续运行的场合。

    由于变频器供给电动机的电流是脉动电流,其脉动值比工频供电时的电流要大。因此须将变频器的容量留有适当的裕量。

    一般令变频器的额定输出电流不小于(1.05~1.1)倍的电动机的额定电流(铭牌值)或电动机实际运行中的最大电流。

    (2)短时加、减速运行的场合。

    变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定的。一般情况下,对于短时间的加、减速而言,变频器允许达到额定输出电流130%150%(视变频器容量有别)。因此,在短时间加、减速时的输出转矩也可以增大;反之如只需要较小的加、减速转矩时,也可降低选择变频器的容量。由于电流的脉动原因,此时应将变频器的最大输出电流降低10%后再进行选定。

    (3)频繁加、减速运转时的场合。

    对于频繁加、减速运转时,运行曲线如图5-4所示。变频器容量的选定可根据加速、恒速、减速等各种运行状态下变频器的电流值来确定变频器额定输出电流IINV。按下式选定:

    IINV=[(I1t1+I2t2+IINV=[(I1t1+I2t2+,…)/(t1+t2+)] K0

式中I1I2,…-各运行状态下的平均电流,A

    t1t2,…-各运行状态下的时间,s

    K0-安全系数(运行频繁时取1.2,一般运行时取1.1)。

    (4)电流变化不规则的场合。

    运行中如果电动机电流不规则变化,此时不易获得运行特性曲线。这时,可根据使电动机在输出最大转矩时的电流限制在变频器的额定输出电流内进行选定。

    (5)电动机直接启动时的场合。

    通常,三相异步电动机直接用工频启动时启动电流为其额定电流的57倍,直接启动时可按下式选取变频器,即

    IINVIK/Kg

式中IK-在额定电压、额定频率下电动机启动时的堵转电流,A

    Kg-变频器的允许过载倍数,Kg=1.31. 50

    (6)多台电动机共享一台变频器供电。

    上述步骤(1)至步骤(5)条仍适用,但应考虑以下几点:

    5-4    频繁加、减运转时的运行曲线

    ①在电动机总功率相等的情况下,由多台小功率电动机组成的一组电动机效率,比由台数少但电动机功率较大的一组低。因此,两者电流总值并不相等,可根据各电动机的电流总值来选择变频器。

    ②在整定软启动、软停止时,一定要按启动最慢的那台电动机进行整定。

    ③若有一部分电动机直接启动时,可按下式进行计算,即

    IINV[N2IK+(N1+N2)IN]/Kg

式中N1-电动机总台数;

    N2-直接启动的电动机台数;

    IK-电动机直接启动时的堵转电流,A

    IN-电动机额定电流;

    Kg-变频器允许过载倍数(1.3~1.5)

    IINV-变频器额定输出电流。

    多台电动机依次进行直接启动,到最后一台时启动条件最不利。

    (7)容量选择注意事项。

    ①并联追加投入启动。用1台变频器使多台电动机并联运行时,如果所有电动机同时启动加速,可按如前所述选择容量。但是对于一小部分电动机开始启动后再追加投入其他电动机启动的场合,此时,变频器的电压、频率已经上升,追加投入的电动机将产生大的启动电流。因此,变频器容量与同时启动时相比需要大些。

    ②大过载容量。根据负载的种类往往需要过载容量大的变频器。通用变频器过载容量通常多为125%60 s150%60 s,需要超过此值的过载容量时必须增大变频器的容量。

    ③轻载电动机。电动机的实际负载比电动机的额定输出功率小时,则认为可选择与实际负载相称的变频器容量。对于通用变频器,即使实际负载小,使用比按电动机额定功率选择的变频器容量小的变频器并不理想。

    2.额定输出电压

    变频器的输出电压按电动机的额定电压选定。在我国低压电动机多数为380 V,可选用400 V系列变频器。应当注意,变频器的工作电压是按U/f曲线变化的。变频器规格表中给出的输出电压是变频器的可能最大输出电压,即基频下的输出电压。

    3.输出频率

    变频器的最高输出频率根据机种不同而有很大不同,有50 Hz/60 Hz120 Hz240 Hz或更高。50 Hz/60 Hz的变频器,以在额定速度以下范围内进行调速运转为目的,大容量通用变频器几乎都属于此类。最高输出频率超过工频的变频器多为小容量。在50 Hz/60 Hz以上区域,由于输出电压不变,为恒功率特性,要注意在高速区转矩的减小。例如,车床根据工件的直径和材料改变速度,在恒功率的范围内使用;在轻载时采用高速可以提高生产率,但需注意不要超过电动机和负载的允许最高速度。

    考虑到以上特点,根据变频器的使用目的所确定的最高输出频率来选择变频器。

    变频器内部产生的热量大,考虑到散热的经济性,除小容量变频器外几乎都是开启式结构,采用风扇进行强制冷却。变频器设置场所在室外或周围环境恶劣时,最好装在独立盘上,采用具有冷却热交换装置的全封闭式结构。

    对于小容量变频器,在粉尘、油雾多的环境或者棉绒多的纺织厂也可采用全封闭式结构。


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