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工控秘籍|变频器如何正确选型?

2020-08-21下载文件:暂时没有下载文件

变频器的正确选择对于控制系统的正常运行来说也是起着重要作用的。变频器学院工控小课堂就跟大家客观的简单分享一下有关变频器的选型误区和技巧分析吧!


选型误区:


? ? ? ?误区1:为了省电而选用变频器?


使用变频器后能否省电,是由其驱动的负载类型决定的。对于风机、泵类负载,选用变频器后节能效果显著;

而对于恒功率负载和恒转矩负载,节能效果较为一般。但是针对某些特殊的场合,也还是有一定的节能空间,但是需要和其他元器件配合。比如某些工况在运行过程中,它可以开一段时间再停一段时间,电机却是在长期运行状态,那么就可以通过其他第二元器件&PLC等控制方式来起到节能省电的效果。

误区2:通过电机铭牌额定功率来决定变频器选型


以电动机的额定功率来选择变频器是有一定的理论依据的,但很多现场实际情况下,电机运行富裕量太大,或者电机超负荷运行,这样变频器选型要么太大,造成经济浪费,要么变频器选型过小,造成电机损坏或变频器炸机。

最简便的预估方法是,变频器选型以电机稳定运行时最大的工作电流的1.1倍为依据,如果机械设备是重载类型,变频器还需要放大一档使用。

变频器的类型划分


? ? ? ?变频器一般可分为:精巧通用型、磁通矢量型、行业专用型这几大类种。

精巧通用型:功能齐全、强大且稳定,适合驱动常规负载:如机械加工设备,罗氏风机也需要用通用性变频器。



? ? ? 磁通矢量型:
性能优于通用型变频器,适合一些负载惯性大、需要低频率高转矩启动(就是说通常低频率的时候也能负载运转起来)负载的情况。



? ? ? 专用型变频器:
专门为特定设备提供的变频器。如水泵专用变频器、纺织专用变频器、水冷全密封变频器等等。



变频器的选型技巧分析

变频系统带动的负载设备大致可分为三种类型:

1.恒转矩负载

2.恒功率负载

3.风机、泵类负载



恒功率区和恒转矩区别:恒功率在负载比较轻的场合为多用,恒转矩则多用在重负载。所以不同负载类型选择变频器的型号不同。

【恒功率负载】

机床主轴和轧机、造纸机、切割机、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,这就是恒功率负载。

恒功率调速是指电机低速时输出转矩大,高速时输出转矩小,即输出功率是恒定的。例如:机床变频器系统,是恒功率负载,负载惯性特大,变频器选型应配置同功率的机型,外加制动单元和制动电阻。

【恒转矩负载】

其特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。恒转矩负载设备要求变频器低频转矩大,动态响应速度快。比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。

例如:某挖沙船主挖斗变频器系统,是恒转矩负载,双电机,且负载过载时间长,因此变频器选型配置应放大两档的机型,同时该设备的电源多为发电机供电,变频器需配置输入交流电抗器。

【风机、泵类负载】

这是最适合用变频调速的现场环境,对变频器功能技术没有过高的要求,使用变频器后节能效果显著。

例如:某东北一大型集中供暖设备变频系统,其中鼓风机、引风机(离心风机)变频器选型配置同功率机型;

补水泵(离心泵)、循环泵变频器选型配置同功率的机型;

除渣机、皮带机(输煤机)变频器选型配置放大一档的机型;

破碎机(煤炭破碎机)变频器选型配置放大一档或两档的机型。

变频器选型注意事项:


变频器选型主要是由驱动的负载特性及电机实际工作电流来定,除此之外,还有以下注意事项:

1、环境:对于一些高温度(高于50度)、高海拔(高于1000米)的应用场合,变频器选型应适当留有一定余量,以保证变频器和电机使用寿命。

2、距离:变频器安装的地点与驱动电机之间的距离超过50米,变频器选型时就要配合电抗器以降低载波频率。

3、一拖多:一台变频器拖动多台电机时,如果中间连接的电缆过长,通用变频器选型时就要放大一档使用,且每台电机后面都要加装熔断器。

4、高速电机:运行过程中会产生大量谐波,增强变频器的输出电流,产生大量热量。因此,变频器选型时也要比普通电机大一档。

5、 防爆电机:在某些矿井、石油开采环境下,变频系统中是防爆电机时,变频器的选择应选用具备防爆功能的变频器,且将变频器放置在较安全的场所。

6、 防护等级:对于灰尘多,潮湿的应用场合,变频器选型时要注意其防护等级。

7、单相电机:当现场使用单相电动机时,用专用的单相输入,单相输出的变频器,常规变频器是不能用的。

8、变极电机:当现场使用变极电动机时,变频器选型应保证最大工作电流不要超过变频器的额定电流,且在转换电机极数时要防止空转损坏变频器。

变频器选型原则及步骤:



? ? ? ?变频器选型是个技术活,如果选择不当,可能会使变频器炸机损坏,严重则会影响工厂的正常生产,所以科学合理地选择变频器是至关重要的。下面罗列了变频器造型的几大原则,供终端用户参考。

1、专业人做专业事

变频器选型最好由厂家的技术工程师根据现场的实际情况来定,不仅选型准确,而且有利于后期的调试、安装及售后服务。

2、负载设备功能要求

根据现场实际的工况需求(启动转矩、响应速度、调速精度等),考虑是选择通用变频器、矢量变频器还是专用变频器,是选择重载还是轻载。

3、交流电机工作电流

变频器选型要以电机的实际工作电流来确定功率。一般情况下,对于风机、泵类负载,电机的额定电流也可作为变频器选型的依据。对于电机有可能超负荷运行的情况,变频器选型通常需要放大一档使用。

4、现场安装环境

对于现场有金属导电性粉尘,或者工作环境温度过高时,变频器选型需要慎重。这时需要有专门的空间放置变频器,而且风扇散热功能要好,以此确定变频器选型是挂机、柜机还是工变频一体机。

变频器选型之外围设备:



变频器选型完成后,还要根据现场的实际情况考虑是否需要配置其它外围设备。变频器选型的外围设备主要有断路器、电抗器、接触器、制动电阻等。

?1、 断路器

断路器可方便地控制电路的断电和闭合。主要用于当变频系统出再逆电流、过流、短路和欠压时自动断开电源,起到隔离作用,保护电源。

?2、 电扰器

电抗器是变频选型时常用的外围设备。当变频器与电机距离太长,或者变频器与电源距离太近时,为改善功率因数,使输入中的浪涌电流降到最低,在变频器选型过程中必须添加直流电抗器或交流电抗器。

?3、 接触器

接触器分为输入接触器和输出接触器。当变频系统某一部件发生故障时,自动切断电源,防止远距离接通烧坏设备。

?4、 制动电阻

当通用变频器应用于数控机床、升降机等惯性负载,变频器选型需要使用制动电阻,将变频系统中产生的多余能量消耗掉。

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今天关于如何进行变频器正确选型的话题暂时讨论到这里,简单概况就是变频器在各个领域的优势不一样,具体要看使用工况和负载的选型。启动平稳、节能省电、多重保护,这只是常规的要求,当然众多品牌之中还要多角度对比,希望这次分享对您有所帮助,也欢迎大家一起来交流探讨。

END


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