变频电机的选择及校验
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变频器的选用原则和注意事项详解导语:变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
选用变频器的类型,按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求,决定选用那种控制方式的变频器最合适。
所谓合适是既要好用,又要经济,以满足工艺和生产的基本条件和要求。
一、需要控制的电机及变频器自身1、电机的极数。
一般电机极数以不多于(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,变频器规格可以降额选取。
3、电磁兼容性。
为减少主电源干扰,使用时可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。
二、变频器功率的选用系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积,只有两者都处在较高的效率下工作时,则系统效率才较高。
从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点:1、变频器功率值与电动机功率值相当时最合适,以利变频器在高的效率值下运转。
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,但应略大于电动机的功率。
3、当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时,可选取大一级的变频器,以利用变频器长期、安全地运行。
4、经测试,电动机实际功率确实有富余,可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器,但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。
5、当变频器与电动机功率不相同时,则必须相应调整节能程序的设置,以利达到较高的节能效果。
v20变频器奇偶校验参数
【最新版】
目录
1.V20 变频器的概述
2.V20 变频器奇偶校验参数的概念
3.V20 变频器奇偶校验参数的设置方法
4.V20 变频器奇偶校验参数的应用实例
5.总结
正文
一、V20 变频器的概述
V20 变频器是一款由西门子公司推出的高性能变频器,具有优秀的性能和稳定的可靠性。
它可以实现对交流电机的精确控制,广泛应用于工业生产和设备自动化领域。
二、V20 变频器奇偶校验参数的概念
V20 变频器奇偶校验参数是用于确保通信系统稳定性和数据传输准确性的一种校验方式。
通过奇偶校验,可以检测到数据传输中的错误,从而保证控制系统的正确运行。
三、V20 变频器奇偶校验参数的设置方法
在 V20 变频器中,奇偶校验参数的设置方法如下:
1.打开 V20 变频器的参数设置界面。
2.选择“通信”选项卡,进入通信参数设置界面。
3.在通信参数设置界面中,找到“奇偶校验”选项。
4.将“奇偶校验”选项设置为“启用”。
5.设置奇偶校验的字节数,通常为 1 字节。
6.设置奇偶校验的校验位,通常为“偶校验”。
四、V20 变频器奇偶校验参数的应用实例
在实际应用中,V20 变频器奇偶校验参数可以帮助用户检测和纠正数据传输中的错误。
例如,当通信系统出现故障时,通过奇偶校验可以及时发现问题并进行修复,从而确保控制系统的稳定运行。
五、总结
V20 变频器奇偶校验参数是一种有效的数据传输校验方式,可以提高通信系统的稳定性和数据传输的准确性。
v20变频器奇偶校验参数V20变频器是一种常用的电气设备,用于控制电机的转速和运行状态。
在使用V20变频器时,我们需要设置一些参数来确保其正常工作。
其中之一就是奇偶校验参数。
奇偶校验是一种常用的数据传输错误检测方法。
在数据传输过程中,为了保证数据的准确性,发送方会在数据中添加一个校验位,用于检测数据是否在传输过程中发生了错误。
而接收方则会根据校验位来判断数据是否正确。
V20变频器的奇偶校验参数可以设置为奇校验、偶校验或无校验。
奇校验是指在数据中添加的校验位是奇数个1,偶校验则是指校验位是偶数个1,无校验则表示不进行奇偶校验。
那么,在实际应用中,我们应该如何选择V20变频器的奇偶校验参数呢?首先,我们需要了解数据传输的情况。
如果数据传输过程中存在较多的干扰或噪声,那么选择奇偶校验可以增加数据传输的可靠性。
因为奇偶校验可以检测出单个比特位的错误,从而避免错误数据的传输。
其次,我们需要考虑数据传输的速度。
奇偶校验会增加数据传输的时间,因为需要额外添加校验位。
如果数据传输速度较快,那么选择无校验可能更加合适,可以提高数据传输的效率。
另外,我们还需要考虑系统的兼容性。
有些设备或系统可能只支持特定的奇偶校验方式,因此在选择V20变频器的奇偶校验参数时,需要与其他设备或系统进行兼容性测试。
最后,我们还需要考虑安全性。
如果数据传输的安全性较为重要,那么选择奇偶校验可以增加数据传输的安全性。
因为奇偶校验可以检测出数据传输过程中的错误或篡改。
综上所述,选择V20变频器的奇偶校验参数需要考虑多个因素,包括数据传输情况、速度、兼容性和安全性等。
在实际应用中,我们可以根据具体需求来选择合适的奇偶校验参数,以确保V20变频器的正常工作和数据传输的可靠性。
变频器和电机如何选择1.1恒转矩负载负载转矩tl与转速n无关,任何转速下tl总保持恒定或基本恒定。
例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。
变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。
如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。
1.2恒功率负载机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。
负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。
当速度很低时,受机械强度的限制,tl不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。
负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。
电动机在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。
如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。
1.3风机、泵类负载在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。
随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。
这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。
当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。
由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。
用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。
在选择变频器时因注意以下几点注意事项:选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。
另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。
因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。
一级能效变频电机选型标准
一级能效变频电机选型标准主要体现在以下几个方面:
1. 高效节能:一级能效电机相较于普通电机具有更高的效率,能有效降低能源消耗和运行成本。
在选型时,应关注电机的效率参数,选择高效电机以提高能源利用率。
2. 适应性:一级能效变频电机具有良好的适应性,能够在不同工况下保持高效运行。
在选型时,应根据实际应用场景和需求,选择合适的电机类型和规格。
3. 控制系统:一级能效变频电机通常配备先进的控制系统,能够实现电机的精确控制和优化运行。
在选型时,应考虑电机的控制方式和相关功能,确保满足实际需求。
4. 电机材质和绝缘等级:一级能效电机采用新型材料和高级绝缘技术,具有较高的可靠性和耐用性。
在选型时,应关注电机的材质、绝缘等级等方面,确保电机在恶劣环境下仍能稳定运行。
5. 噪音和振动:一级能效电机在运行过程中噪音和振
动较低,有利于营造良好的工作环境。
在选型时,应考虑电机的噪音和振动指标,确保满足相关标准要求。
6. 售后服务和品牌信誉:选购一级能效变频电机时,应关注厂家的售后服务能力和品牌信誉。
选择具有良好口碑和可靠保障的厂家产品,以确保电机的稳定运行和降低维修风险。
综上所述,在选型一级能效变频电机时,应综合考虑电机的技术参数、性能、可靠性、品牌等因素,确保选购到符合实际需求的高效节能电机。
国家标准低压变频器参数额定值变频调速的控制方式经历了脉宽调制变压变频(PWM —VVVF)、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等技术的发展历程,在控制精度、控制算法的复杂度、通用性等方面得到很大提高。
最新的技术是矩阵式交-交变频,省去了中间直流环节,从而省去了体积大、价格贵的电解电容。
它能实现功率因数为1,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大。
变频器的试验要求目前,已制订了6项电气传动调速系统的国家及行业标准:GB/T3886.1-2002、JB/T1 0251-2001、GB/T12668.1-2003、GB/T12668.2-2003、GB/12668.3-2004、GB/T12668.4。
此外,GB/12668.5、GB/12668.6正在进行最后阶段的审批。
变频器的试验类型包括型式试验、出厂试验、抽样试验、选择试验、车间试验、验收试验、现场调试试验、目击试验等。
电气试验方面主要是测量变频器的输入、输出值,包括:1)输入值:额定输入电压、额定输入电流、额定容量、有功功率、功率因数、输入各次谐波、输入总失真度。
2)输出值:最大额定输出电压、额定连续电流、额定功率、频率范围、过载能力(过载能力适用于额定的转速范围)、输出各次谐波、输出总失真度。
3)效率:在设计的频率范围内,各个频率下的效率。
变频器的测量与仪器1、测量仪器仪表简介目前常见的测量仪表很多,这里介绍几种常见的仪表。
1) 动铁式仪表:这种仪表测量的是有效值,它的值由固定线圈磁场与其内可动铁之间相互作用的电磁力所确定的偏转角度而确定。
读数误差由动铁的磁饱和以及谐波对线圈内电感的影响引起。
仪表精度一般为0.5级。
2) 整流式仪表:交流电流经整流然后作用于动圈式直流表,按交流电流的有效值确定刻度,其有效值是由整流平均值乘以波形系数求出的。
该种仪表基本用于测量正弦电流波形,在测量非正弦电流的波形时,应注意波形系数。
典型的仪表精度是1.0级。
变频调速电机的选型变频调速电机一般均选择4级电机,基频工作点设计在50Hz,频率0-50Hz转速0-1480r/min范围内电机作恒转矩运行,频率50-100Hz转速1480-2800r/min范围内电机作恒功率运行,整个调速范围为0-2800r/min,基本满足一般驱动设备的要求,其工作特性与直流调速电机相同,调速平滑稳定;如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩,也可以选择6级或8级电机,但电机的体积相对要大一点;由于变频调速电机的电磁设计运用了灵活的CAD 设计软件,电机的基频设计点可以随时进行调整,我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性,由此也就扩大了电机的恒转矩调速范围,根据电机的实际使用工况,我们可以在同一个机座号内把电机的功率做的更大,也可以在使用同一台变频器的基础上将电机的输出转矩提的更高,以满足在各种工况条件下将电机的设计制造在最佳状态;变频调速电机可以另外选配附加的转速编码器,可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点;也可配以电机专用的直流或交流制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能;由于变频调速电机的基频可调性设计,我们也可以制造出各种高速电机,在高速运行时保持恒转矩的特性,在一定程度上替代了原来的中频电机,而且价格低廉;变频调速电机为三相交流同步或异步电动机,根据变频器的输出电源有三相380V或三相220V,所以电机电源也有三相380V或三相220V的不同区别,一般4KW以下的变频器才有三相220V可,由于变频电机是以电机的基频点或拐点来划分不同的恒功率调速区和恒转矩调速区的,所以变频器基频点和变频电机基频点的设置都非常重要;同步变频与异步变频调速电机的区别异步变频调速电机是由普通异步电机派生而来,由于要适应变频器输出电源的特性,电机在转子槽型,绝缘工艺,电磁设计校核等作了很大的改动,特别是电机的通风散热,它在一般情况下附加了一个独立式强迫冷却风机,以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗;变频器的输出一般显示电源的输出频率,转速输出显示为电机的极数和电源输出频率的计算值,与异步电机的实际转速有很大区别,使用一般异步变频电动机时,由于异步电机的转差率是由电机的制造工艺决定,故其离散性很大,并且负载的变化直接影响电机的转速,要精确控制电机的转速只能采用光电编码器进行闭环控制,当单机控制时转速的精度由编码器的脉冲数决定,当多机控制时,多台电机的转速就无法严格同步;这是异步电机先天所决定的;同步变频调速电机的转子内镶有永磁体,当电机瞬间起动完毕后,电机转入正常运行,定子旋转磁场带动镶有永磁体的转子进行同步运行,此时电机的转速根据电机的极数和电机输入电源频率形成严格的对应关系,转速不受负载和其他因数影响;同样同步变频调速电机也附加了一个独立式强迫冷却风机,以适应电机在低速运行时的高效散热和降低电机在高速运行时的风摩耗;由于电机的转速和电源频率的严格对应关系,使得电机的转速精度主要就取决于变频器输出电源频率的精度,控制系统简单,对一台变频器控制多台电机实现多台电机的转速一致,也不需要昂贵的光学编码器进行闭环控制;TYP 变频调速永磁同步电机具有的三大优点:1、高效节能与异步变频调速电机相比,高效节能;同规格相比,该系列电机效率比异步变频电机效率高3~10个百分点;以为利,两者效率差近7个百分点;2、可精确调速与异步变频系统相比,无需编码器即可进行准确的速度控制;3、高功率因数既可减少无功能量的消耗,又能降低变压器的容量特种电机是在原来的基本系列上派生而来派生电机分电气派生、结构派生、混合派生三种电气派生电机在基本系列电磁设计的基础上略作改动,如冲片槽型、铁心长度、矽钢片材料、绕组、或某些工艺与基本系列不同,使电机具有某种不同的特性例如YD变级多速异步电机、YX高效电动机、YH高转差率电动机或适应某些特殊电源条件例如异频异压电动机,这种派生电机的电气参数在不断的变化,使得产品具有某种特殊的防护能力但电机的基本结构不变;结构派生电机采用基本系列产品附加某一装置,构成新的产品,使之具有某种不同的性能例如YCT电磁调速电动机、YCJ齿轮减速电动机、YEJ电磁制动电动机、YB隔爆型电机、YLB深井泵电动机、减速机用电动机等,这种电机的电气参数与基本系列相同,但结构与基本系列不同;混合派生电机这种电动机机既有电气参数的变化还有结构的变化,是特种电动机中最复杂的一种电动机例如TYP变频调速电动机、锥形异步电动机、潜水电动机、盘式电动机、直线电动机、频繁正反转电动机、中频或高频高速电动机等等;小型交流电动机的选型要点1 根据机械的负载性质和生产工艺,对电动机的起动、制动、反转、调速等要求,合理选择电机的类型;2 根据负载转矩、转速变化范围和起动频繁程度等要求;考虑电动机的温升限制、过载能力和起动转矩,合理选择电动机的功率,使功率匹配合理,力求安全、可靠、经济;3 根据使用场所的环境条件,如温度、湿度、灰尘、雨水、瓦斯、腐蚀及易爆气体含量等,考虑必要的保护方式,选择电动机的防护结构型式;4 根据企业电网电压标准和对功率因数的要求,确定电动机的电压等级;5 根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的要求,以及机械减速的复杂程度,选择电动机的电压等级;6 选择电机时,要考虑产品的价格、建设费用和运行费用,力求综合经济效益最好,如在干燥、洁净的场所,应尽量采用“IP23”的电机,因为这种电机的价格约为同容量“IP44”电机的70%,而且制造厂可以节约材料,对于连续运转、负载率高的负载,宜采用高效率电机,以求节能和提高综合经济效益;7 选择电机时,要考虑影响安装、运行和维护的因数,力求安装和检修方便,运行可靠;电机选型时参照的标准及参数概念电机的工作制及定额电机的运行条件电机的温升电机的介电性能电机的外壳防护等级电机的冷却方法电机的结构及安装型式电机的噪声限值电机的振动限值电机的功率等级电机的工作制:是对电机承受负载情况的说明,它包括启动、电制动、空载、断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序,工作制分以下9类:S1 连续工作制:在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定;S2 短时工作制:在恒定负载下按给定的时间运行,该时间不足以达到热稳定,随之即断能停转足够时间, 使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内;S3 断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间;这种工作制中的每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响;S4 包括起动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间;S5 包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间;S6 连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间,但无断能停转时间;S7 包括电制动的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间,但无断能停转时间;S8 包括变速变负载的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间,和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间,但无断能停转时间;S9 负载和转速非周期性变化工作制:负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制;这种工作制包括经常过载,其值可远远超过满载;定额:由制造厂对符合指定条件的电机所规定的,并在铭牌上标明的电参量和机械量的全部数值及持续时间和顺序定额分为最大连续定额、短时定额、等效连续定额、周期工作定额和非周期工作定额;电机的运行条件:海拔、环境温度、相对湿度海拔不超过 1000米;当运行地点的海拔指定超过1000米或冷却介质温度随海拔升高而下降时,电机的温升限值应做修正;最高环境空气温度随季节而变化,但不超过40℃;当运行地点最高环境温度高于或低于40℃时,电机温升应做修正;最低环境空气温度为 -15℃;但对功率小于600W或VA和带换向器或滑动轴承的电机最低环境温度为5℃;对用水作为冷却介质的电机,水和环境空气的最低温度为5℃;环境空气相对湿度,运行地点的最湿月月平均最高相对湿度为90%,同时该月月平均最低温度不高于25℃电气条件:电源:交流电机应能适用于三相50Hz电源;电压和电流的波形和对称性:交流电机的电源电压为实际正弦波形,对于多相电机,还应为实际平衡系统; 电动机当电源电压如为交流电源时,频率为额定在额定值的95%-105%之间变化,输出功率应仍能维持额定值;当电压发生上述变化时,电机的性能允许与标准的规定不同,但在电压变化达上述极限而电机做连续运行时,温升限值允许超过的最大值为:额定功率为1000KW或KVA及以下的电机-10K;额定功率为1000KW或KVA及以上的电机-5K;交流电机当频率电压为额定值与额定值的变化不超过±1%时,输出功率应仍能维持额定值;电压和频率同时发生变化两者变化分别不超过±5%和±1%,若两者变化都是正值,两者之和不超过 6%;或两者变化都是负值或分别为正与负值,两者绝对值之和不超过5%时,交流电机输出功率仍能维持额定值;电机的温升:空气冷却电机在海拔不超过1000m、环境温度不超过40℃的条件下以额定功率运行时,从运行地点的环境空气温度起算的温升限值规定如下:。
一级能效变频电机选型标准一级能效变频电机选型标准是根据国家有关节能减排政策和标准制定的,主要用于指导用户在选择和购买电机时选用高效节能的一级能效变频电机。
以下是一级能效变频电机选型标准的详细介绍:一、背景和意义随着工业化进程的不断加快,电动机作为工业生产中最重要的驱动设备之一,其能效水平对整个工业系统的能源消耗和节能减排起到关键的影响作用。
而高效节能的一级能效变频电机作为电机技术的先进应用,具有显著的节能效果和经济效益。
因此,制定一级能效变频电机选型标准有助于引导用户选用高效能源产品,促进节能减排,推动绿色发展。
二、标准内容1.能效等级要求:一级能效变频电机的能效等级应达到国家规定的最高标准,符合国家标准和技术要求,保证其在工作状态下的高效节能性能。
2.功率范围要求:一级能效变频电机的功率范围应覆盖常见工业生产设备的驱动需求,如风机、泵、压缩机等,确保能够满足不同用户的实际需求。
3.厂家信誉和资质:一级能效变频电机供应商应具有一定的信誉和资质,具备相应的生产研发能力和服务水平,确保产品的质量和售后服务。
4.技术指标要求:一级能效变频电机的技术指标包括电机效率、电机功率因数、转速范围、负载能力等,应满足国家标准和相关技术要求。
5.安全性能要求:一级能效变频电机在使用过程中应具备良好的安全性能,包括电气安全、防护等方面的要求,确保使用过程中不会对人员和设备造成损害。
6.经济性要求:一级能效变频电机的选型应兼顾技术性能和经济效益,要求在满足工作要求的前提下,能够达到最佳的能耗效果和投资回报。
7.变频控制配套:一级能效变频电机选型中应考虑变频器的控制能力和匹配性,确保变频控制与电机的协同工作,实现最佳的能效控制效果。
三、选型原则在一级能效变频电机选型过程中,应遵循以下原则:1.根据实际需要确定电机的功率。
2.选择能效等级达标的一级能效变频电机。
3.根据实际使用环境和工作要求,选择适合的电机转速范围和负载能力。
1.变频电动机以本钢不锈钢 35/5t-25m-A6 桥式起重机为例,主要参数如下:起升速度: 12m/min大车运行速度: 100m/min小车运行速度: 40m/min起重量: 38t(含吊钩组)(1)起升机构①功率计算(采用等效接电持续率经验法)P Q v q38 9.8 12 P N6083KW10000.9起升机构工作级别M6 对应的接电持续率40%,计算 S3、JC=40%基准工作制下所需的电动机功率:P n KP N 1 8383KWK ——作业频繁系数,与机构工作级别对应,见表41:表 41作业频繁系数机构工作级别M5 以下M6M7M8K0.9~11 1.2 1.3注:M5 及以下 K 值可选 1 是因为太小的 K 值会在负荷试车的静载试验时, 机构不能起吊 1.25 倍额定载荷。
初选 YZPF280S 2-490KW (S3-40%)式中:P N ——电动机的稳态起升功率,单位为千瓦(KW );P Q ——额定起升载荷,单位为牛顿( N );v q ——额定起升速度,单位为米每秒(m/ s );——起升机构总效率。
②过载校验P NH P Q v q 2.2 38 9.8 12 m m??49.2KW10003.760 0.9式中:P N ——电动机的额定功率,单位为千瓦(KW );H ——系数,按有电压损失(交流电动机-15%,直流电动机和变频电动机不考虑) 、最大转矩或堵转转矩有允差(绕线转子异步电动机-10%,笼型异步电动机 -15%,直流电动机和变频电动机不考虑) 、起升额定载荷等条件确定。
绕线转子异步电动机和笼型异步电动取H=2.5;变频异步电动机取 H=2.2;直流电动机取 H=1.4;过载校验的准则:所选电动机的最大加速(起动)转矩应不小于机构加速所需的最小加速转矩。
H=2.2 含义(当所选电动机的额定功率P n P N时):为了保证电动机的安全运行,电动机的最大运行(起动)转矩与颠覆转矩之间应保留30%的安全距离,即:Mmax1或 Mmax 0.77 m M n。
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。
1. 变频电动机以本钢不锈钢35/5t-25m-A6桥式起重机为例,主要参数如下: 起升速度:12m/min 大车运行速度:100m/min 小车运行速度:40m/min 起重量:38t (含吊钩组) (1) 起升机构①功率计算(采用等效接电持续率经验法)KW v P P q Q N 839.060128.9381000=⨯⨯⨯==η起升机构工作级别M6对应的接电持续率40%,计算S3、JC=40%基准工作制下所需的电动机功率:KW KP P N n 83831=⨯=≥K ——作业频繁系数,与机构工作级别对应,见表41:表41 作业频繁系数初选YZPF280S 2-4 90KW (S3-40%)式中:N P ——电动机的稳态起升功率,单位为千瓦(KW ); Q P ——额定起升载荷,单位为牛顿(N ); q v ——额定起升速度,单位为米每秒(s m /); η——起升机构总效率。
②过载校验KW v P m H P q Q m N 2.499.060128.9387.32.21000=⨯⨯⨯∙=∙≥ηλ 式中:N P ——电动机的额定功率,单位为千瓦(KW ); H——系数,按有电压损失(交流电动机-15%,直流电动机和变频电动机不考虑)、最大转矩或堵转转矩有允差(绕线转子异步电动机-10%,笼型异步电动机-15%,直流电动机和变频电动机不考虑)、起升额定载荷等条件确定。
绕线转子异步电动机和笼型异步电动取H=2.5;变频异步电动机取H=2.2;直流电动机取H=1.4;过载校验的准则:所选电动机的最大加速(起动)转矩应不小于机构加速所需的最小加速转矩。
H=2.2含义(当所选电动机的额定功率N n P P =时):为了保证电动机的安全运行,电动机的最大运行(起动)转矩与颠覆转矩之间应保留30%的安全距离,即:3.11max ≤n m M M λ或n m M M λ77.0max ≤。
对于变频电动机n=0时的最小起动转矩的要求是N d M M 4.1min ≥,在实际应用中考虑到110%动载试验和125%的静载试验对起动转矩的要求,N N M M M 7.125.14.1max ≈⨯≥,2.277.07.1=≥nNm M M λ。
λmMe (1.3Mmax )01Mmaxm ——电动机台数;m λ——相对于N P 时的电动机最大转矩倍数(电动机制造商提供),对于直接全压起动的笼型电动机,堵转转矩倍数2.2≥m λ;Q P ——额定起升载荷,单位为牛顿(N ); q v ——额定起升速度,单位为米每秒(s m /); η——起升机构总效率。
③发热校验按表P.2查出机构所需的电动机的等效接电持续率,电动机在相应的接电持续率下的输出功率大于等于静功率,则电动的发热校验通过。
表P.2 机构工作级别与等效接电持续率JC(2) 小车运行机构①功率计算(稳态计算功率法) 稳态运行功率:()KWmv C Df d P mv P P P mv P P y fKyWI a m y j N 48.495.0601000405.14506.0212002.08.93518100021000)(1000=⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯+=+=++==∑ημηη式中:N P ——电动机的稳态运行功率,单位为千瓦(KW ); m ——电动机台数;j P ——稳态运行阻力,单位为牛顿(N ); y v ——起重机(或小车)的运行速度,单位为米每秒(s m /); η——运行机构总效率;m P ——运行摩擦阻力(N ); a P ——坡道阻力(N ); ∏W P ——按计算风压1P 算得的风阻力(N ); n ——电动机额定转速,单位为转每分(min /r ); S3 40%所需功率:KW KP P N NS 8.548.43.13=⨯==表42 综合因素系数(仅对室内轨道式运行机构)电动机初选:对于提供S3-40%功率的电动机,直接按工作制进行选择(如江特YZPF132M-4 7.5KW );对于S1工作制的电机,如SEW 减速电机,在周期工作制下运行时,允许输出功率应是额定功率与功率增长系数K 的乘积。
初选 K107DV132S4 5.5KW (允许输出功率KW 325.615.15.5=⨯) ②过载校验()()()22232221.985.095.0143068.08.910373.915.00158.01.13.9mkg n v G Q m J J k J =⨯⨯⨯⨯⨯++⨯=+++=∑η 公式第二项来源:222222'3.96028.9n Qv n Qv mv J =⎪⎭⎫⎝⎛⨯=Ω=π ()[]KW t Jn v P m P m P q y WII a ASN 7.62.3912001430985.048.47.111912001000122=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∑+++≥∑ηωλ 过载未通过,电机功率增大一档,选用K107DV132M4 7.5KW 减速电机。
式中:AS λ——相对于N P 的平均起动转矩倍数。
其值应根据所选电动机的m λ值及其控制系统方案确定。
通常情况下可参考下列取值:绕线转子异步电动机取1.7,采用频敏变阻器时取1,笼型异步电动机取m λ9.0(相对于N P 时的电动机最大转矩倍数,由电动机制造商提供),串励直流电动机取1.9,复励直流电动机取1.8,他励直流电动机取1.7,变频调速电动机取1.7;∑P ——运动部分所有质量的重力,包括吊运物品和起重机或小车等质量的重力,单位为牛顿(N );ω——运行阻力系数。
车轮为滑动轴承的015.0=ω,车轮为滚动轴承时006.0=ω;a m ——坡道阻力系数;∑J ——机构对电动机轴的总惯量,即包含直线运动质量和传动机构的全部质量的惯量折算到电动机轴上的转动惯量和电动机轴上自身的转动惯量之和,单位为千克平方米(2m kg ∙);a t ——运行机构起动时间,单位为秒(s )。
③发热校验运行机构电动机初选时是根据运行速度的大小给稳态运行功率(阻性功率)乘以一个大于1的系数得出,为了方便发热校验采用如下校验方法:()[]KW t Jn v P m P P P P q y WII a S 93.72.3912001430985.05.048.4912005.010005.022=⨯⨯⨯+=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∑+++=+=∑ηω惯阻 式中:S P阻P惯PS1工作制下的减速电机K107DV132M4在S3 JC=40%下的输出功率为KW 93.7625.815.15.7≥=⨯,发热校验通过。
(3) 大车运行机构①功率计算 稳态运行功率:()KWmv C Df d P mv P P P mv P P y fKyWI a m y j N 55.5495.06010001005.16008.02130015.08.9355.110100021000)(1000=⨯⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯+=+=++==∑ημηηS3-40%所需功率:KW KP P N NS 49.1155.507.23=⨯==初选 R137DV160M4 11KW (允许输出功率KW 65.1215.111=⨯) ②过载校验()()()2232221.26.1895.0146067.18.9105.1453.915.0106.01.13.9m kg n v G Q m J J k J =⨯⨯⨯⨯⨯++⨯=+++=∑η()[]KW t Jn v P m P m P q y WII a ASN 66.8891200146026.1855.57.141912001000122=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∑+++≥∑ηωλ过载校验通过。
③发热校验()[]KW t Jn v P m P m P P P q y WII a S 04.8)891200146026.185.05.5(41912005.0100015.022=⨯⨯⨯+=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∑+++=+=∑ηω惯阻 S1工作制下的减速电机R137DV160M4在S3 JC=40%下的输出功率为KW 04.865.1215.111≥=⨯,发热校验通过。
(4) 选择变频电机的其它因素①环境条件电机的额定功率取决于环境温度和安装海拔高度,铭牌上的额定功率对应海拔1000m 以下和40℃以内的环境温度,如果环境温度更高或安装海拔更高,电机额定功率将相应减小,可用下列公式修正:H T N Nred f f P P ⋅⋅=SEW 减速电机系数T f 和H f 参考下图:f T[℃]f H[m]SEW 所有单速电机是以绝缘等级B 级作为设计标准,根据要求也可采用纸张等级F 或H 级。
②转矩限制曲线变频控制的交流电机转矩取决于操作方式、冷却方式(自冷或强冷风机)以及频率范围。
变频器电压400V 、4极SEW 电机的转矩限制曲线如下图:01500M/Mn Min -10.51.01.52.0500100010050Hz200025003000123图中1为S1工作制自冷方式(无强冷风扇),2为强冷方式(带冷却风扇),3为减速电机的转矩限制范围。
大车电机自冷转矩(功率)校验: 第一步:计算负载需要的力矩:Nm n P T L 3.36146055.595509550=⨯=⨯= 第二步:计算低频5Hz 时需要的最小力矩:5Hz 时SEW 电机的热负载能力是0.55Nm T T L6655.0min =≥需要的最小功率:KW n T P 1095501460669550min =⨯=⨯≥第三步:选择电动机R137DV160M4 11KW 22ANm n P T e 9.7114601195509550=⨯=⨯= 近似电流A I T T i e e L m 1.11229.713.36=⨯=⨯= 第三步:计算加速转矩加速时间8s ,电机转动惯量0.106kgm 2Nm j t n T dyn 02.2106.0860146014.32602=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=π 结论L dyn e T T T +≥ 合格西门子电机的转矩限制曲线如下图:M/Mn%自通风电机(如1LA )允许转矩典型曲线ATV71 转矩曲线在一拖二(或一拖多)控制时变频器只能采用VVVF控制方式,低频运行时由于电压降低,相对定子铜损加大,造成输出力矩不足。