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变频器容量的选择

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。

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