变频器的选型原则

By 2024.04.23

具体来讲,低压通用变频器的选择包括型式选择和容量选择两个方面。

选择变频器的基本原则在于确定变频器的功能特性是否能够实现工艺要求。因此,在变频器选型时我们应密切关注以下几种因素:

1、电机实际工作电流

电机实际工作电流是变频器选型最关键的因素,变频器在长时间工作时必须满足变频器输出电流大于电机实际工作电流。

项目中通常先选定电机,再根据电机选择变频器。电机实际工作电流并不是指电机铭牌上标注的额定电流,因此,变频器选型时应先熟悉工况,初步估算出电机的工作电流与随时间变化的关系,然后才能确定相对应变频器的型号。

①一般情况下,变频器拖动恒转矩负载电机,以电机额定电流为依据选择变频器;

②一般情况下,变频器拖动风机、泵类负载的电机,以电机额定电流为依据选择变频器;

③ 对于经常短时间过载运行的电机,需要计算过载周期及过载电流。

变频器拖动这类型负载的电机,要求变频器最大输出电流大于电机峰值电流,且变频器的参数在自身所允许的范围之内,变频器选型时有可能放大一档或几档来才能满足现场需求。

现以10kW、20A额定电流电机举例:假如电机间歇性工作,1秒内过载运行时峰值电流为40A(额定电流2倍),之后停止运行20秒。此时选型就要用到变频器过载曲线:首先将电机电流随时间变化的曲线出来,其次看变频器的输出电流曲线能否覆盖电机电流曲线(即变频器输出电流超过电机实是否际工作电流),只有变频器输出电流曲线覆盖电机电流曲线的变频器型号才适用于重载负荷的电机。能对于重载变频器选型,往往有一些经验数据可以参考。

2. 环境因素

①温度对变频器的影响

变频器选型时要考虑到其使用环境的温度,一般在-10~40℃。如果工作环境的温度高于40℃,那么每升高1℃,变频器应降额5%使用;

②湿度对变频器的影响

给变频器选型时,若在湿度低于90%的环境中工作,空气的相对湿度小于或等于90%,无结露。湿度若太高且湿度变化比较大的时候,变频器的内部比较容易出现结露现象,那么绝缘性能就会大幅度降低,甚至会引发短路。必要时,必须在箱中增加干燥剂或加热器。

③海拔高度对变频器的影响

变频器安装在海拔高度在1000m以下可以输出额定功率。当海拔高度超过了1000m,其输出功率会呈下降。

④粉尘对变频器的影响

在有金属导电性粉尘的场合,不宜安装变频器。因为导电性粉尘会侵入变频器的内部,容易导致变频器的内部线路短路,严重情况下会烧毁变频器。在变频器选型时一定要想到这一点。

3. 变频器进线电源选择

常用的电压为单相交流电220V、三相交流电220V、三相交流电380V和三相交流电690V。进线电源由既有的上游变压器电压等级决定,在变频器选型初期就应明确。电压等级大小决定着电机接线盒的接线方式的不同。星形接法比三角接法有更高的耐压能力和更小的工作电流。 进线电源频率一般在50Hz,变频器对进线频率的波动有比较高的承受能力,变频器二极管整流桥对频率不敏感。

4. 正确选用变频器冷却方式

常见的1000VAC以下低压变频器,多为内部风冷。在大功率变频器的成组传动时,变频器散热风机的工作噪音很大。在必要的情况下,可以选用水冷系列变频器。

5. 变频器选型的外部配置要求

①凡内部整流电路前没有保护硅器件的快速熔断器的变频器,都应该在变频器与电源之间配置合适的熔断器和隔离开关(不能够使用空气断路器来代替熔断器和隔离开关),以避免因内部短路造成变频器整流器件损坏。

②根据变频器功率选择变频器引入和引出电缆,变频器到电机若条件许可最好选用屏蔽力电缆,且要尽可能短,有利于降低容性漏电流和电磁辐射。若现场实际动力电缆使用长度超过变频器所允许的输出电缆长度时,变频器应配置输出电抗器,避免过长电缆的杂散电容影响变频器正常工作。

变频控制信号和变频器反馈信号应该使用屏蔽电缆,并良好接地,这样可减少变频器对其他仪表和控制系统的干扰。

③如在变频器输入端配置EMC滤波器或交流电抗器,可有效抑制变频器功率器件通断引起的电磁干扰,以满足变频器所在工况的其它设备对电网品质的要求。注意:在电网的变压器中性点没接地工况,变频器输入端不能使用EMC滤波器。

注:变频器选型步骤详解

在变频器选型时候,可以按照以下的六个步骤进行:

1、明确设备的工作运行方式、容量及负载类型;

2、明确设备的工艺、性能指标及控制要求;

3、确定内部系统的组建方式、I/O接口、通信接口等4、对各项性能指标和要求进行归纳;

5、对归纳后的结果进行技术咨询或直接进行招标;

6、对变频器性能、变频器使用寿命、变频器价格、变频器服务进行综合对比。

此外,变频器选型时还需要注意当地的电压、核查电机是否安装电容,最重要的一点是一定要确保变频器的功率大于等于电机额定功率,如果电机运行负载比较大,那就要使用负载变频器或者放大变频器档位,这样才能保证设备电机的正常运行。

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