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淺談變頻控制柜設(shè)計(jì)安裝規(guī)范

2008/9/17 14:29:00

摘要在變頻調(diào)速技術(shù)日新月異的今天，為了設(shè)計(jì)出安全合格，符合用戶要求的變頻控制柜，做為一個(gè)自動(dòng)化行業(yè)設(shè)計(jì)者必須了解變頻器控制柜設(shè)計(jì)與安裝規(guī)范。本文將詳細(xì)介紹變頻控制（系統(tǒng)）柜的設(shè)計(jì)要求、器件選用配置的注意事項(xiàng)、一次和二次回路布線、日常維護(hù)與檢修等。

關(guān)鍵詞 變頻控制柜設(shè)計(jì) 安裝布線

0．引言

進(jìn)入21世紀(jì)來，國內(nèi)變頻調(diào)速技術(shù)得到了飛速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)，促進(jìn)了節(jié)能降耗，極大的提高了我國工業(yè)電氣傳動(dòng)水平。但隨著變頻器的推廣與應(yīng)用，需要注意和觖決的問題就慢慢浮出水面。例如變頻控制柜如何設(shè)計(jì)、安裝、測試等，面對的一系列問題與要求，是許多變頻器制造商、代理商、電氣工程師、直接用戶想急需了解或做得不夠完善的問題。本章節(jié)我們將重點(diǎn)淺談、分析、處理這些問題。

1．變頻控制柜設(shè)計(jì)前的要求

變頻控制柜設(shè)計(jì)安裝前，設(shè)計(jì)者不僅要考慮變頻控制柜的正常工作條件，還要考慮可能發(fā)生的故障條件以及隨之引起的故障、可預(yù)見的誤用以及諸如溫度、海拔、污染、濕度、電網(wǎng)電源的過電壓和通信線路的過電壓等外界影響。一定要了解控制柜的配制、工作方式、工作環(huán)境、控制方式、以及客戶要求等。具體要求如下：

*三相異步電動(dòng)機(jī)*
*型號(hào)：Y180L-4***			出廠編號(hào)0533
*22kw*		1440r/min	42.5A	接法△
*380V*	50HZ	防護(hù)等級(jí)IP44	200kg
B級(jí)絕緣		噪聲LW82 db(A)	工作制S1
*標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB/T9616-1999***			2005/12/01
南京電機(jī)控制配套廠

表 1-1 電機(jī)基本參數(shù)

（1）電機(jī)具體參數(shù)：如電機(jī)參數(shù)表1-1所示：出廠日期、廠商（國產(chǎn)，進(jìn)口）、電機(jī)的額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)數(shù)、相數(shù)、接法等。

（2）電機(jī)的負(fù)載特性類型：如 a.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、b.平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載、c.恒功率負(fù)載等。

（3）電機(jī)啟動(dòng)方式：如a.三角形啟動(dòng)、b.星形啟動(dòng)、c.降壓啟動(dòng)、d.軟啟動(dòng)

（4）工作環(huán)境。如現(xiàn)場的溫度、防護(hù)等級(jí)、電磁輻射等級(jí)、防爆等級(jí)、配電具體參數(shù)。

（5）控制柜安裝位置：如壁掛式和落地式，要合理的考慮變頻控制柜到電機(jī)的距離。

（6）控制柜拖動(dòng)電機(jī)的數(shù)量：如一拖二，一拖三，一拖四等

（7）工頻與變頻切換方式：一般為Δ-Y啟動(dòng)與變頻工作互為備用切換保護(hù)。

（8）控制柜的外圍器件的選用：如傳感變送器的選用參數(shù)及采樣地點(diǎn)，具體選用要求請?jiān)斠姷?章“器件的配置”。

（9）控制柜的控制方式：如手動(dòng)/自動(dòng)、本地/遠(yuǎn)程、控制信號(hào)的量程、是否通訊組網(wǎng)。

（10）控制柜的隔離：如強(qiáng)電回路與弱電回路的隔離；采集信號(hào)與控制信號(hào)的隔離。

（11）工作場合的供電質(zhì)量：如防雷，浪涌，電磁輻射。

2. 變頻控制柜布局和器件配置

下圖1-1便是變頻控制柜的基本布局：

圖1-1 變頻控制柜的基本布局

變頻控制柜分為壁掛式和落地式兩種，變頻控制柜主要器件的配置與選用介紹如下：

（1） TR-變壓器:這個(gè)為可選項(xiàng)，根據(jù)電壓等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)配置和選用。

（2） FU-熔斷絲:一般都需要添加，不要為了節(jié)省成本而省去。選擇為2.5～4倍額定變頻器電流。注意熔斷絲的選擇要選快熔類。

（3） QA-斷路器: 斷路器主要用于電源回路的開閉，且在出現(xiàn)過流或短路事故時(shí)自動(dòng)斷開電源。斷路器的容量為變頻器額定電流的1.5～２倍，斷路器的時(shí)間特性要充分考慮變頻器過載保護(hù)的時(shí)間特性。

（4） KM-接觸器:接觸器主要用于在工頻電網(wǎng)和變頻器之間的切換，保證變頻器的輸出端不會(huì)接到工頻電網(wǎng)上去，以免損壞變頻器。接觸器頻繁的閉合和斷開將引起變頻器故障，所以最高頻率不要超過10次/分鐘。

（5） F-風(fēng)扇：主要用于抽取變頻控制柜里的熱量,給變頻控制柜散熱；按供電方式分直流風(fēng)扇和交流風(fēng)扇，根據(jù)現(xiàn)場工作環(huán)境選用。

（6） LY-防雷浪涌器:最好配置一個(gè)，特別雷暴多發(fā)區(qū)，以及交流電源尖峰浪涌多發(fā)場合，保護(hù)變頻系統(tǒng)免遭意外破壞。一般配40KVA浪涌器。

（7） DK-電抗器:選擇合適的電抗器與變頻柜配套使用,既可以抑制諧波電流,降低變頻器系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波總量,提高變頻器的功率因數(shù),又可以抑制來自電網(wǎng)的浪涌電流對變頻器的沖擊,保護(hù)變頻器、降低電動(dòng)機(jī)噪聲。保證變頻器和電機(jī)的可靠運(yùn)行。

（8） EMI-濾波器: 濾波器的作用是為了抑制從導(dǎo)線及金屬管線上傳導(dǎo)無線信號(hào)到設(shè)備中去，將來自變頻器的高次諧波分量與電源系統(tǒng)的阻抗分離，或者抑制干擾信號(hào)從干擾源設(shè)備通過電源線傳導(dǎo)到外邊去。

（9） RB-制動(dòng)電阻:當(dāng)電容電壓超過設(shè)定置后，就經(jīng)制動(dòng)電阻消耗回饋的能量。一般小容量變頻器帶有制動(dòng)電<