純干貨!低壓變頻器選型的基本思路
低壓變頻器如何選型是我們技術人員和商務報價人員經(jīng)常遇到的問題。本文總結了低壓變頻器選型的一些方法和思路,如有不妥和不足的地方,請大家指正。
首先要考慮的因素包括:品牌,功率,電流,電壓,負載(就是電機拖動的設備),應用場合另外還有一些選配件要在選擇的時候注意比如控制面板是否單獨采購,需要不需要用濾波器,電抗器,制動電阻制動單元等。一些專業(yè)設備要選擇專用變頻器。比如注塑機,電梯, 紡織一些場合選擇專用變頻器更好用。
一、無論考慮商業(yè)還是技術角度品牌選擇的是非常重要的。
市場上可以說有上百種品牌,ABB,西門子,施耐德是市場占有量比較大的進口品牌。我大致給大家介紹下變頻器的品牌,
歐美品牌
ABB,西門子,施耐德,偉墾,SEW,AB,丹佛斯,艾默生,伊頓,倫茨等
日韓品牌
富士,安川,三菱,歐姆龍,東芝,三墾,日立,東芝,松下等
臺灣
臺達,東元等
國產(chǎn)品牌
匯川,英威騰,利德華福,普傳,三晶,歐瑞,新時達,康沃,藍海華騰,派尼爾,森蘭,正弦等
二、功率的選擇
變頻器常用功率0.75KW,1.5 KW,2.2 KW,3.7 KW,5.5 KW,7.5 KW,11 KW,15 KW,18.5 KW,22 KW,37 KW,45 KW,55 KW,75 KW,90 KW,110 KW,132 KW,160 KW,185 KW,200 KW,220 KW,250 KW,285 KW,312 KW,355 KW
一般變頻器型號都是按功率大小進行定義型號的,如西門子6SE6430-2UD33-0DB0 為30KW變頻器,但是ABB型號是按電流定義的ACS510-01-046A-4是46A 22KW,值得注意的是進口品牌的控制面板都需要單獨采購,變頻器價格不含控制面板,而國產(chǎn)變頻器一般都包含控制面板。
一般來說電機的功率是變頻器選擇變頻器功率的基礎。但是值得注意的是變頻器時應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電機的額定功率只能作為參考。
風機水泵應用場合負載較小,一般變頻器廠家都有專門的系列變頻器。國產(chǎn)一般是P系列,進口如ABB一般使用ACS510,西門子430,施耐德ATV61等等,而一些特殊場合負載大一般都要適當?shù)姆糯髾n使用。
三、根據(jù)負載特性選擇變頻器
(1)恒轉(zhuǎn)矩負載:可以分為摩擦類負載和位能式負載。摩擦類服裝的起動轉(zhuǎn)矩通常要求額定轉(zhuǎn)矩的150%左右,制動轉(zhuǎn)矩通常要求額定轉(zhuǎn)矩的100%左右,因此變頻器應該選擇具有恒定轉(zhuǎn)矩特性,而且起動和制動轉(zhuǎn)矩都比較大,過載時間過載能力大的變頻器。位能負載通常要求大的起動轉(zhuǎn)矩和能量回饋功能,能夠快速實現(xiàn)正反轉(zhuǎn),變頻器應該選擇具有四象限運行能力的變頻器??梢砸灶~定電流為依據(jù),選擇變頻器。比如10KW電機,20A額定電流。變頻器樣本上10KW的變頻器,21A輸出電流。可以選這個變頻器。 (2)風機泵類負載:負機泵類風載是典型的平方轉(zhuǎn)矩負載,低速下負載非常小,并且與轉(zhuǎn)速平方成正比,通用變頻器與標準電動機的組合最合適。這類負載對變頻器的性能要求并不高,只要求經(jīng)濟性和可靠性,因此要選擇具有U/f=const控制模式的變頻器就可以了。一般情況下,拖動風機泵類負載的電機,也可以以額定電流為依據(jù),選擇變頻器?! ?(3)恒功率負載:恒功率負載指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比,但功率保持恒定的負載,比如卷取機、機床等。對恒功率特性的服裝配用變頻器的絲毫,應該要注意的問題:在工頻以上頻率范圍內(nèi)變頻器輸出電壓為定值控制,因此電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和負載轉(zhuǎn)矩有相反傾向,標準電動機和通用變頻器的組合難以適應,因此要專門設計。
四、選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電機的額定功率只能作為參考。根據(jù)工作電流來選變頻器,在整個選型流程當中,是最后一步了。之所以把它提到最前面來講,是要強調(diào)一下。選型時,要根據(jù)電機的實際工作電流(不是銘牌電流),來選型變頻器,而不是銘牌功率。原則上要求,在長時工作時:變頻器輸出電流>電機實際工作電流一般情況下,項目是先選電機,后選變頻器。即變頻器的選型都是針對即有電機進行的。電機的實際工作電流與實際工況有關。只有熟悉工況,估算出電機的工作電流隨時間變化的關系,才能確定相應的變頻器的型號。
五、變頻器若要長電纜運行時,變頻器應放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
六、當變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電機時,一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。
七、對于一些特殊的應用場合,如高環(huán)境溫度、高開關頻率、高海拔高度等,此時會引起變頻器的降容,變頻器需放大一檔選擇.
八、選擇用于高速電動機的變頻器時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。
九、變頻器用于變極電動機時,應充分注意選擇變頻器的容量,使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。
十、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機時,使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。
十一、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機時,大多是利用已有的電動機。容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象,所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。 十二、變頻器驅(qū)動同步電動機時,與工頻電源相比,降低輸出容量10%~20%。
十三、對于壓縮機、振動機等轉(zhuǎn)矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下,應了解工頻運行情況,選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。
十四、當變頻器控制羅茨風機時,由于其起動電流很大,所以選擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。
十五、選擇變頻器時,一定要注意其防護等級是否與現(xiàn)場的情況相匹配。
十六、單相電動機一般不適用變頻器驅(qū)動。
十七、低壓變頻器選型的其他因素
海拔。
環(huán)境溫度。運輸和存儲溫度。保護等級。
進線電壓等級。進線電源頻率。變頻器輸出頻率范圍。
變頻器本身的效率。過載能力。冷卻方式。
尺寸。結構。安裝方法。
其他選件。
(1)海拔
海拔超過1000米以后,會造成電子器件性能下降,比如電容耐壓能力下降,電流承受能力也會下降。所以在海拔超過1000米的地方使用變頻器,注意它的降容系數(shù)。西門子變頻器樣本上,會給出一個降容曲線,隨海拔升高,過壓和過流能力都有所下降。
(2)環(huán)境溫度
在運輸過程中,變頻器允許的溫度范圍大一些。比如MM4系列變頻器允許的存儲溫度為-40~+70度。這滿足世界上絕大多數(shù)場合。
在工作過程中,變頻器允許的溫度范圍一般在-10~+50度(參考樣本)。如果在北方寒冷的冬天使用變頻器,可能會因為溫度過低而起動不了。在提高環(huán)境溫度到工作溫度范圍內(nèi)以后,再起動變頻器。起動以后,變頻器自身發(fā)熱,以保證溫度不至過低。
變頻器的性能數(shù)據(jù),是在工作溫度為40度時給出的。原則上,如果保證環(huán)境溫度低于40度,那么變頻器是可以增容使用的。在超過40度時,變頻器要降容使用,這也是要注意的。
海拔和溫度都會影響變頻器的額定數(shù)據(jù)。
(3)進線電源
常用的電壓為單相220VAC,三相220VAC,三相380VAC,三相690VAC。這是在選型初期就該確定下來的。這由既有的上游變壓器電壓等級決定。
電壓等級也決定了電機接線盒的接線方式。星接比角接有更高的耐壓能力和更小的工作電流。
進線電源頻率,一般在50Hz。變頻器對進線頻率的波動有較高的承受能力,二極管整流橋?qū)︻l率不敏感。MM440允許的頻率范圍是47Hz~63Hz。
(4)過載能力
在電機不在S1工作制時,即短時間歇過載運行時,其瞬間工作電流可以超過電機額定電流,以獲得更高的軸功率輸出。這要求變頻器有很強的過流能力。西門子變頻器的過載能力十分出色。以MM440為例,一個額定為10A輸出的變頻器,可以3秒內(nèi)過載至20A。即200%過載!
(5)冷卻方式
常見的低壓(1000VAC以下)變頻器,多為內(nèi)部風冷。在大功率變頻器成組傳動時,風機的工作噪音很大。在必要的情況下,可以選用水冷系列產(chǎn)品。
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