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5大絕招幫您輕松搞定變頻器容量選擇

5大絕招幫您輕松搞定變頻器容量選擇

2017/5/15 15:46:11

  變頻器容量的選擇是一個(gè)復(fù)雜的問題,容量偏小會影響電動機(jī)有效力矩的輸出,影響系統(tǒng)的正常工作,甚至損壞裝置;而容量偏大,則電流的諧波分量會增大,也增加了設(shè)備投資。在采用變頻器對異步電機(jī)調(diào)速控制時(shí),我們通常根據(jù)異步電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的最大電流來選擇合適的變頻器容量。但是不同的運(yùn)行方式或不同的運(yùn)行狀態(tài)下,對變頻器容量的確定方法是不同的。下面我們就對不同工作方式下根據(jù)電動機(jī)負(fù)載電流來選擇變頻器容量。

1、低頻低壓啟動恒定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行變頻器容量選擇

  如果低頻、低壓起動,連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),變頻器選擇滿足以下三個(gè)條件:

  PCN≥(K*PM)/(η*cosΦ)(KVA)…………(1)

  ICN≥K*IM(A)…………………………………(2)

  PCN≥K*√3*UM*IM*10-3(KVA)……………(3)

  式中:PM、η、cosΦ、UM、IM分別為電動機(jī)輸出功率、效率(取0.85)、功率因數(shù)(取0.75)、電壓(V)、電流(A)。

  K:電流波形的修正系數(shù)(PWM方式取1.05~1.1)

  PCN:變頻器的額定容量(KVA)

  ICN:變頻器的額定電流(A)

  式中IM如按電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的最大電流來選擇變頻器時(shí),變頻器的容量可以適當(dāng)縮小。

2、周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行變頻器容量選擇

  根據(jù)電機(jī)加減、恒速、減速等各種運(yùn)行狀態(tài)下的電流值,可以根據(jù)下面確定變頻器的額定電流,然后選擇合適的變頻器容量。

  ICN=[(I1*t1+I2*t2+…+I5*t5)/(t1+t2+…t5)]*K0

  式中:ICN:變頻器額定輸出電流(A)

  I1、I2、…I5:各運(yùn)行狀態(tài)平均電流(A)

  T1、t2、…t5:各運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)間

  K0:安全系數(shù)(運(yùn)行頻繁時(shí)取1.2,其他條件下為1.1)

3、非周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行變頻器容量選擇

  電機(jī)在非周期變化狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),我們難以知道各運(yùn)行狀態(tài)下的電流,此時(shí)可按電動機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流計(jì)算變頻器的額定電流,額定電流可用下式確定:

  ICN≥IM(max)/KFg

  式中:IM(max)為電動機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流

  KFg—變頻器的過載倍數(shù)

4、一臺變頻器同時(shí)傳動多臺電動機(jī)運(yùn)行變頻器容量選擇

 ?。?)采用一臺變頻器拖動多臺傳動電機(jī),一部分電動機(jī)直接起動,另一部分電動機(jī)由低頻、低壓起動。除了使電動機(jī)運(yùn)行的總電流不超過變頻器的額定輸出電流之外,還要考慮所有直接起動電動機(jī)的起動電流。以變頻器過載能力為150%,1min為例計(jì)算變頻器的容量,此時(shí)若電機(jī)加速時(shí)間在1min內(nèi),則應(yīng)滿足以下兩式:

  PCN≥2/3PCN1[1+(ns/nT)*(Ks-1)]

  ICN≥2/3nT*IM[1+(ns/nT)*(Ks-1)]

  若電機(jī)加速在1min以上時(shí),滿足下面兩式:

  PCN≥PCN1[1+(ns/nT)*(Ks-1)]

  ICN≥nT*IM[1+(ns/nT)*(Ks-1)]

  式中:nT:并聯(lián)電機(jī)的臺數(shù)

  ns:同時(shí)起動臺數(shù)

  PCN1:連續(xù)容量:PCN1=K*PM*nT/ηcosΦ

  PM:電動機(jī)輸出功率

  η:電動機(jī)的效率(約取0.85)

  cosΦ:電動機(jī)的功率因數(shù)(常取0.75)

  Ks:電機(jī)起動電流/電機(jī)額定電流

  IM:電機(jī)額定電流

  K:電流波形正系數(shù)(PWM方式取1.05~1.10)

  PCN:變頻器容量(KVA)

  ICN:變頻器額定電流(A)

 ?。?)變頻器驅(qū)動多臺電動機(jī),當(dāng)其中有一臺電動機(jī)出現(xiàn)故障,隨時(shí)掛接或隨時(shí)退出變頻器的驅(qū)動運(yùn)行時(shí),此時(shí)根據(jù)額定電流選擇變頻器容量時(shí),額定輸出電流可按下式計(jì)算:

  ICN≥K*Σ(i=1~j)IM+0.9IMQ

  式中:ICN:變頻器額定輸出電流(A)

  IM:電動機(jī)額定輸入電流(A)

  IMQ:最大電動機(jī)的啟動電流(A)

  K:安全系數(shù),一般取1.05~1.10

  J:余下的電動機(jī)臺數(shù)

5、電動機(jī)直接起動時(shí)變頻器容量選擇

  額定電壓、額定頻率直接起動時(shí),電動機(jī)的電流是額定電流的5~7倍。選擇變頻器容量時(shí),需要用下式來計(jì)算變頻器的頻定電流ICN。

  ICN≥(IR/KFg)

  式中:IR在額定電壓、額定頻率下電機(jī)起動時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流(A)

  KFg:變頻器的允許過載倍數(shù)Kg=1.3~1.5

  6 、大慣性負(fù)載起動時(shí)變頻器容量選擇

  在大慣性負(fù)載時(shí),按照式子計(jì)算變頻器容量:

  PCN≥(K*nM)/(9550*η*cosΦ)*[TL+(GD2/375)*(nM/tA)]

  式中:GD2:換算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量值(N*m2)

  TL:負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N*m)

  η,cosΦ,nM分別為電機(jī)的效率(取0.85),功率因數(shù)(取0.75),額定轉(zhuǎn)速(r/min)

  tA:電機(jī)加速時(shí)間(s)由負(fù)載要求確定

  K:電流波形的修正系數(shù)(PWM方式取1.05~1.10)

  PCN:變頻器的額定容量(KVA)

  以上介紹了各種不同運(yùn)行狀態(tài)下計(jì)算和選擇變頻器容量的一般方法,在實(shí)際的生產(chǎn)中還要根據(jù)機(jī)械特性靈活運(yùn)用,在選擇變頻器容量時(shí)要充分考慮變頻器的過載能力,也要不至于使裝置超限溫值。

審核編輯(
王靜
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