变频器容量的选择
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浅谈变频器容量的选择 随着电力电子学、微电子学、计算机技术和控制理论的迅速发展,交流传动系统,在宽调速、高精度、快速响应和四象限运行等性能方面也达到了与直流调速相媲美的效果。
尤其是以变频器为核心的变频调速因其优异的调速性能而被公认为最有发展前途的调速方式。
目前,变频器已迈进了高性能、多功能、小型化和廉价化阶段。
为便于变频器的合理使用,本文将对变频器容量选择过程作简略探讨。
变频器容量的选择是一个重要且复杂的问题,要考虑变频器容量与电动机容量的匹配,容量偏小会影响电动机有效力矩的输出,影响系统的正常运行,甚至损坏装置,而容量偏大则电流的谐波分量会增大,也增加了设备投资。
1.了解负载性质和变化规律,计算出负载电流的大小或作出负载电流图I=f(t); 2.预选变频器容量; 3.校验预选变频器,必要时进行过载能力和起动能力的校验。
若都通过,则预选的变频器容量便选定了;否则从2开始重新进行,直到通过为止。
在满足生产机械要求的前提下,变频器容量越小越经济。
1 一般地说,变频器的容量有三种表示方法: ●额定电流; ●适配电动机的额定功率; ●额定视在功率。
2 不管是哪一种表示方法,归根到底还是对变频器额定电流的选择,应结合实际情况根据电动机有可能向变频器吸收的电流来决定。
通常变频器的过载能力有两种: ●1.2倍的额定电流,可持续1min; ●1.5倍的额定电流,可持续1min。
而且变频器的允许电流与过程时间呈反时限的关系。
如1.2(1.5)倍的额定电流可持续1min;而1.8(2.0)倍的额定电流,可持续0.5min。
这就意味着:不论任何时候向电动机提供在允许过载电流的持续时间都必须在限定的范围内;过载能力这个指标,对电动机来说,只有在起动(加速)过程中才有意义,在运行过程中,实际上等同于不允许过载。
在计算出负载电流后,还应考虑三个方面的因素:一是用变频器供电时,电动机电流的脉动相对工频供电时要大些;二是电动机的起动要求,即是由低频、低压起动,还是额定电压、额定频率下直接起动;三是变频器使用说明书中的相关数据是用该公司的标准电机测试出来的。
变频器的容量怎么选择变频器常见问题解决方法目前市场上变频器的种类很多,国产品牌,港澳地区品牌牌等等,不是比较贵的就是较为合适的,用户应当依据本身的需求进行选取,比如用途,容量,性价比,售后服务服务目前市场上变频器的种类很多,国产品牌,港澳地区品牌牌等等,不是比较贵的就是较为合适的,用户应当依据本身的需求进行选取,比如用途,容量,性价比,售后服务服务。
不过我认为除了用途外,容量是选取中紧要的一个因素,以下我摆列了几点:变频器的容量选择需要考虑很多因素,如电动机的容量,电动机额定电流,电动机加速时间和减速时间等,其中最紧要的是电动机额定电流。
变频器容量的选择应遵奉并服从以下原则。
1.轻载起动或连续运行时变频器容量计算电动机接受变频器运行与接受工频电源运行相比,由于变频器的输出电压,电流中会有高次谐波,电动机的功率因数,效率有所下降,电流约加添10%,因此变频器的容量可按下式来进行进行计算:式中Ife—变频器的额定输出电流(A)Ie—电动机的额定电流(A)Imax—电动机实际运行中的最大电流(A)必需指出,即使电动机负载特别轻,电动机电流在变频器额定电流以内,也不能选用比电动机容量小很多的变频器。
这是由于电动机的容量越大,其脉动电流值也越大,很有可能超过变频器的过电流限量。
2.重载启动和频繁启动,制动运行时变频器容量计算,下图为计算式:3.对于风机,泵类负载,变频器容量计算4.加速,减速时变频器的容量计算异步电动机在额定电压,额定功率下通常具有输出200%左右最大转矩的本领。
但是变频器的最大输出转矩由其允许的最大输出电流决议,此最大电流通常为变频器额定电流的130%~150%(持续时间为lmin),所以电动机中流过的电流不会超过此值,最大转矩也被限制在130%~150%。
假照实际加速,减速时的转矩较小,则可以削减变频器的容量,但也应留有10%。
5.频繁加速,减速运转的变频器容量计算先按式计算出负载等效电流Iif式中I1,I2.In—各运行状态下的平均电流(A)。
变频器容量选用的原则
随着现代工业化的不断进步,电机变频器被广泛应用于各种工程中,
而变频器的容量对于工程的正常运行起着至关重要的作用。
那么,如
何选用变频器的容量呢?下面我们来深入探讨一下变频器容量选用的
原则。
1. 了解负载类型
变频器需要根据所控制的负载类型来选用合适的容量。
不同的负载类
型对电机的负荷和转矩有不同的需求,这将直接影响容量选用。
2. 确定所需频率范围
变频器的容量大小与所需频率范围有直接关系。
因此,在选用容量时,需要确定所需频率范围,并在此基础上选择适合的变频器容量。
3. 计算负载的功率
在选用变频器的容量时,需要计算所需的功率。
负载功率越大,所选
用的容量也需要越大。
因此,在选用容量时必须考虑到负载的功率。
4. 考虑电机的额定电压
电机的额定电压是在明确的工作环境下进行定义的。
因此,在选用变
频器容量时,需要考虑到电机的额定电压,并在此基础上选择适合的
容量。
5. 考虑其它因素
除了上述因素外,还应考虑一些其它影响因素,如环境温度、工作时间长短、电压波动、电机功率因数等。
这些因素可能也对变频器容量选用产生一定的影响。
综上所述,变频器容量的选用是一个相对复杂的问题,需要考虑多个因素。
在选用容量时,必须结合实际工程需要,逐一考虑各种因素,才能选出合适的容量。
丹佛斯变频器怎么选型、丹佛斯选型指南丹佛斯变频器怎么选型在容量适配的情况下,变频器的额定电流应该大于或等于对应的电动机的额定电流,但实际情况并不完全如此。
一般来说,2极和4极电动机的额定电流都小于变频器的额定电流,但6极以上的额定电流往往比同容量变频器的额定电流大。
(一)变频器的容量与电动机特性变频器的容量与电动机特性的关系如图3-27所示。
(二)电动机工况与变频器的选择1 .电动机的温升电动机在运行时,存在着铜损、铁损以及机械损耗等各种功率的损失,这些损耗功率者腰转化为热能,使电动机的温度上升。
温度太高了就会破坏电动机的各部分绝缘,使电动机烧坏。
2 .连续不变负载的变频器选择所谓连续不变负载是指负载是连续运行的,在运行过程中,负载的转矩大小基本不变,如图3-28a所示。
电动机在拖动这类负载时,温升能达到稳定的温升,因此这类负载在选择变频器时原则上只需使变频器的配用电动机容量不小于电动机的实际容量即可。
此类负载有:带式输送机、风机、水泵等。
3 .连续变动负载的变频器选择负载是连续运行的,但负载的轻重却是经常变动的。
当电动机拖动这类负载时,其温升将随着负载转矩的轻重而变化(见图3-28b)。
选择变频器的原则是:只要电动机的温升不超过额定温升,允许短时过载。
4 .断续负载的变频器选择时开时停的负载,开的时候电动机的温升达不到稳定温升,停的时候电动机的温升也降不到O,如图3-28c所示。
对于这类负载,选择电动机容量的基本原则与连续变动负载一样。
5 .短时负载负载运行时间很短,而停止时间很长,运行时温升达不到稳定温升,停止时温升能下降为O。
如三峡水电站的船闸的闸门电动机。
这类负载在选择变频器时不考虑电动机温升,主要考虑电动机的过载能力即可。
(三)一台变频器带多台电动机1 .多台电动机同时起动和运行如果所有电动机都同时起动,并且同时升速、降速(见图3-29),变频器的容量可以按下列公式计算:即变频器的额定电流大于1.05-1.1倍的各电动机额定电流之和。
变频器容量是什么?变频器容量选择视在功率,单位是KVA,是有功功率和无功功率的总和。
变频器标注的KW,就是有功功率。
"容量" 和"功率" 是有本质区分的. 平常我们说某大型变压器容量是多少KVA, 却不说是多少KW, 就是由于两者不是同一个东西.容量, 可以理解为有功功率+无功功率, 比如容量为100KVA的变频器, 是不能带100KW的电机的, 由于电机在消耗有功功率的同时, 消耗无功功率, 无功功率也占容量, 可能只能带70KW的电机.1.选择通用变频器容量的基本原则变频器的容量通常用额定输出电流(A),输出容量(kVA),适用电动机功率(kW)表示。
变频器和异步电动机配套进行使用时,变频器的容量肯定要与异步电动机相匹配。
一般要依据负载特点,运行曲线来定。
总的原则是变频器容量大于电动机容量。
2.在对现有设备进行改造时,选择变频器功率的方法选择变频器的功率之前,先应猜测要改造设备的负载率,然后依据负载率选用合适的变频器功率。
(1)不是满负荷、且不简单过载的设备假如不是满负荷、且不简单过载的设备,例如风机、水泵等,可以选择变频器与电动机同一等级功率容量的变频器。
(2)频繁正、反转与重载启动的设备假如属于频繁正、反转与重载启动的设备,则要选择变频器功率大于电动机一个功率等级的变频器。
(3)低频、重载状况下的设备对于长期工作在低频、重载状况下的设备,则应选用变频器功率为电动机功率两倍的变频器。
(4)大功率级别的设备假如属于大功率级别的设备,则应更换减速器,使变频器长期最低工作频率不低于8 Hz。
(5)负载要求正、反转,且有制动过程的设备假如负载要求正、反转,且有制动过程的设备,则应考虑选用四象限带制动单元的变频器。
(6)属于要求转速掌握精度高的设备假如负载属于要求转速掌握精度高的设备,则可以考虑选用带速度负反馈的变频器,例如高炉上料卷扬机等。
在电动机非负载端同轴安装光电编码器,编码器脉冲信号经微电脑处理后,再供应给变频器的数字接口电路。
变频器容量选择_变频器容量选择的原则_变频器容量选择的步骤(方法)变频器容量的选择是一个重要且复杂的问题,要考虑变频器容量与电动机容量的匹配,容量偏小会影响电动机有效力矩的输出,影响系统的正常运行,甚至损坏装置,而容量偏大则电流的谐波分量会增大,也增加了设备投资。
变频器容量选择的原则变频器容量选择的基本原则如下。
1、匹配原则变频器的选择应与负载匹配。
表现如下。
(1)功率匹配:变频器额定功率与负载额定功率相符;需注意,电动机的负载不同其功率要求也不同。
例如,相同功率的电动机,因负载性质不同所需的变频器的容量也不相同。
其中平方转矩负载(风机)所需的变频器容量较恒转矩负载所需的变频器容量要低。
通常,变频器产品说明书直接给出适合驱动电动机的额定功率或其视在功率,因此,对风机、泵类等平方转矩负载,可按电动机功率选择相应变频器。
(2)电压匹配:变频器额定电压与负载额定电压相符。
(3)电流匹配:普通离心泵,选用变频器额定电流与电动机额定电流相符;特殊负载,例如,深水泵,需考虑电动机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。
(4)转矩匹配:在恒转矩负载时或有减速装置时要考虑。
2、经济性原则应进行技术分析和经济分析,选用满足应用要求并具有较高性能价格比的控制方案。
3、具体情况具体分析原则对不同应用情况应具体分析,并确定变频器容量。
(1)按变频器产品说明书配用电动机容量的选择:下列情况可按变频器产品说明书配用电动机容量来选择变频器容量。
(2)选用变频器容量时需要根据说明书容量选高一挡或二挡:下列情况需要选高一挡或二挡。
(3)采用变频器额定功率作为变频器容量指标来选用变频器时,由于没有考虑电动机极。
变频器额定电流和容量的选择变频器的额定电流选择①变频器的额定电压一般可按电动机的额定电压选择,即Ufe=Ue。
②变频器的额定容量选择,参照变频器生产厂家的使用说明书上的技术参数而定。
③变频器的频率。
对于通用变频器可选用0 ~ 240 Hz或0~400 Hz,对于水泵、风机专用变频器可选用0 ~ 120Hz(赫兹)。
变频器容量选择对于变频器的容量,不同的公司有不同的表示方法,一般有以下三种:一是额定电流(A);二是适配电动机的额定功率(KW); 三是额定视在功率(kVA),若以视在功率(kVA)表示,应使电动机算出的所需视在功率小于变频器所能供应的视在功率。
使用变频器时,电动机的视在功率按下式计算: S=P/ηcosφ 式中P……电动机额定功率,KW(千瓦); cosφ……电动机功率因数,此值因高次谐波的影响比工频电压下低一些,可依据各种变频器性能予以修正; η……电动机效率,如上所述,也比工频电压下低一些。
变频器容量的选择由许多因素打算,如电动机容量、电动机额定电流、电动机加/减速时间等,其中最主要的是电动机额定电流。
变频器容量的选择应遵照以下的要求和计算方法。
①轻载启动或连续运行时变频器容量的计算。
电动机采纳变频器运行与采纳工频电源运行相比,由于变频器的输出电压、电流中会有高次谐波,电动机的功率因数、效率有所下降,电流约增加10%,因此变频器的容量(电流)可按以下公式计算: Ife≥1.1Ic或者Ife≥1.1Imax 式中Ife……变频器的额定输出电流,A;Ie……电动机的额定电流,A;Imax……电动机实际运行中的最大电流,A。
必需指出,即使电动机负载特别轻,电动机电流在变频器额定电流以内,也不能选用比电动机容量小许多的变频器。
这是由于电动机的容量越大,其脉动电流值也越大,很有可能超过变频器的过电流耐量。
②重载启动和频繁启动,制动运行时变频器容量的计算: Ife≥(1.2 ~1.3)Ie③对于风机、泵类负载,变频器容量的计算如下: Ife≥1.1 Ie④加/减速时变频器容量的计算。
变频器计算一、变频器的合理选用变频器的选用,应按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑,使之在满足工艺和生产要求的同时,既好用,又经济。
1. 变频器及被控制的电机(1)电机的极数。
一般电机极数以不多于4 极为宜,否则变频器容量就要适当加大。
(2)转矩特性、临界转矩、加速转矩。
在同等电机功率情况下,相对于高过载转矩模式,变频器规格可以降格选取。
(3)电磁兼容性。
为减少主电源干扰,在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器,或安装前置隔离变压器。
一般当电机与变频器距离超过50m时,应在它们中间串入电抗器、滤波器或采用屏蔽防护电缆。
表1 列出不同类型变频器的主要性能、应用场合。
2. 变频器箱体结构的选用变频器的箱体结构要与条件相适应,必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素。
有下列几种常见结构:(1) 敞开型IP00型。
本身无机箱,可装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上,尤其适于多台变频器集中使用时选用,但环境条件要求较高。
(2)封闭型IP20 型。
适于一般用途,可有少量粉尘或少许温度、湿度的场合。
(3)密封型IP45 型。
适于工业现场条件较差的环境。
(4)密闭型IP65 型。
适于环境条件差,有水、灰尘及一定腐蚀性气体的场合。
3. 变频器功率的选用变频器负载率β与效率η的关系曲线见图1。
由图1 可见:当β= 50%时,η= 94%;当β= 100%时,η= 96%。
虽然β增一倍,η变化仅2%,但对中大功率(几百千瓦至几千千瓦) 电动机而言亦是可观的。
系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积。
从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点。
(1)变频器功率与电动机功率相当时为最合适,以利于变频器在高效率状态下运转。
(2)在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,并且应略大于电动机的功率。
(3)当电动机属频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁时,可选取大一级的变频器,以利于变频器长期、安全地运行。
1、变频器容量的选择
变频器容量的选择是一个重要且复杂的问题,要考虑变频器容量与电动机容量的匹配,轻易偏小会影响电动机有效力矩的输出,影响系统的正常运行,甚至损坏装置,而容量偏大则电流的谐波分量会增大,也增加了设备投资。
1。
1变频器容量选择的步骤:
变频器容量选择可分三步:
(1)了解负载性质和变化规律,计算出负载电流的大小或作出负载电流图I=f (t)。
(2)预选变频器容量及其他
(3)校验预选变频器。
必要时进行过载能力和起动能力的校验。
若都通过,则预选的变频器容量便选定了;否则从(2)开始重新进行,直到通过为止。
在满足生产机械要求的前提下,变频器容量越小越经济。
1。
2基于不用电动机负载电流下变频器容量的选择
一般地说,变频器的容量有三种表示方法:①额定电流;②适配电动机的额定功率。
③额定视在功率。
不管是哪一种表示方法,归根到底还是对变频器额定电流的选择,应结合实际情况根据电动机有可能向变频器吸收的电流来决定。
通常变频器的过载能力有两种:①1。
2倍的额定电流,可持续1分钟;②1。
5倍的额定电流,可持续1分钟;而且变频器的答应电流与过程时间呈反时限的关系。
如1。
2(1。
5)倍的额定电流可持续1min;而1。
8(2。
0)倍的额定电流,可持续0。
5min。
这就意味着:①不论任何时候向电动机提供在1min(或0。
5min)以上的电流都必须在某些范围内。
②过载能力这个指标,对电动机来说,只有在起动(加速)过程中才有意义,在运行过程中,实际上等同于不答应过载。
下面讨论如何根据电动机负载电流的情况来选择变频器的容量。
1。
2。
1一台变频器只供一台电动使用,即一拖一。
在计算出负载电流后,还应考虑三个方面的因素:①用变频器供电时,电动机电流的脉动相对工频供电时要大些;②电动机的起动要求。
即是由低频低压起动,还是额定电压、额定频率直接起动。
③变频器使用说明书中的相关数据是用该公司的标准电机测试出来的。
要注重按常规设计生产的电机在性能上可能有一定差异,故计算变频器的容量时要留适当余量。
(1)恒定负载连续运行时变频器容量的计算。
由低频低压起动或由软起动器起动,而变频器只用来完成变频调速时,要求变频器的额定电流稍大于电动机的额定电流即可:IFN≥1。
1IMN,其中,IFN—变频器额定电流,IMN——电动机额定电流。
额定电压、额定频率直接起动时,对三相电动机而言,由电动机的额定数据可知,起动电流是额定电流的5—7倍。
因而得用下式来计算变频器的频定电流。
IFN≥Imst/KFg
式中Imst—电动机在额定电压,额定频率时的起动电流。
KFg—变频器的过载倍数
(2)周期性变化负载连续运行时变频器容量的计算。
很多情况下电动机的负载具有周期性变化的特点。
显然,在此情况下,按最小负载选择变频器的容量,将出现过载,而按最大负载选择,将是不经济的。
由此推知,变频器的容量可在最大负载与最小负载之间适当选择,以便变频器得到充分利用而又不到过载。
首先作出电动机负载电流图n=Φt)及I=f(t),然后求出平均负载电流Iav 再预选变频器的容量,关于Iav的计算采用如下公式:
Iav=(I1t1+I2t2+…+Ijtj+…)÷(t1+t2+…+tj+…)
考虑到过渡过程中,电动机从变频器吸收的电流要比稳定运行时大,而上述Iav 没有反映过渡过程中的情况。
因此,变频器的容量按IFN≥(1。
1—1。
2)Iav 修正后预选(式中,Ij为第j段运行状态下的平均电流,tj为第j段运行状态下对应的时间,同时若过渡过程在整个工作过程中占较大比重,则系数(1。
1—1。
2)选偏大的值。
(3)非周期性变化负载连续运行时变频器容量的计算。
这种情形一般难以作出负载电流图,可按电动机在输出最大转矩时的电流计算变频器的额定电流,可用该式IFN≥IM(max)/KFg(式中IM(max))为电动机在输出最大转矩时的电流,确定。
1。
2。
2一台变频器同时供多台电动机使用,即一拖多
除了要考虑一拖一的几种情形外,还可以根据以下三种情况区别对待。
(1)各台电动机均由低频低压起动,在正常运行后不要求其中某台因故障停机的电动机重新直接起动,这时变频器容量按IFN≥IM(max)+ΣIMN,(式中ΣIMN,为其余各台电动机的额定电流之和。
IMst(max)为最大电动机的起动电流?
(2)一部分电动机直接起动,另一部分电动机由低频低压起动。
除了使电动机运行的总电流不超过变频器的额定输出电流之外,还要考虑所有直接起动电动机的起动电流,即IFN≥(ΣIMst’+ΣIMN’)/KFg,(式中,ΣMisty 为所有直接起动电动机在额定电压,额定频率下的起动电流总和,ΣIMN为全部电动机额定电流的总和)。
上述是变频器容量选择的一般原则和步骤。
生产实际中,还需要针对具体生产机制的非凡要求,灵活处理,很多情况下,也可根据经验或供给商提供的建议,采用一些比较实用的方法。
2、变频器起动加速为能力的校验
在电动机起动(加速)的过程中电动机不仅要负担稳速运行的负载转矩,还要负担加速转矩,假如生产机械对起动(加速)时间无非凡要求,可适当延长起动(加速为)时间来避让峰值电流。
若生产机械对起动(加速)时间有一定要求,就要慎重考虑。
如前所述,变频器的答应电流与过程时间呈反时限关系。
假如电动机起动(加速)时,其电流小于变频器的过载能力,则预选容量通过,假如电动机起动(加速)时,其电流已达到变频器的过载能力,而要求的加速时间又与变频器过载能力规定的时限发生冲突,这时,变频器的容量应在预选容量的基础上增容。