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工控秘籍|變頻器如何正確選型?

2020-08-21下載文件:暫時沒有下載文件

變頻器的正確選擇對于控制系統的正常運行來說也是起著重要作用的。變頻器學院工控小課堂就跟大家客觀的簡單分享一下有關變頻器的選型誤區和技巧分析吧!


選型誤區:


? ? ? ?誤區1:為了省電而選用變頻器?


使用變頻器后能否省電,是由其驅動的負載類型決定的。對于風機、泵類負載,選用變頻器后節能效果顯著;

而對于恒功率負載和恒轉矩負載,節能效果較為一般。但是針對某些特殊的場合,也還是有一定的節能空間,但是需要和其他元器件配合。比如某些工況在運行過程中,它可以開一段時間再停一段時間,電機卻是在長期運行狀態,那么就可以通過其他第二元器件&PLC等控制方式來起到節能省電的效果。

誤區2:通過電機銘牌額定功率來決定變頻器選型


以電動機的額定功率來選擇變頻器是有一定的理論依據的,但很多現場實際情況下,電機運行富裕量太大,或者電機超負荷運行,這樣變頻器選型要么太大,造成經濟浪費,要么變頻器選型過小,造成電機損壞或變頻器炸機。

最簡便的預估方法是,變頻器選型以電機穩定運行時最大的工作電流的1.1倍為依據,如果機械設備是重載類型,變頻器還需要放大一檔使用。

變頻器的類型劃分


? ? ? ?變頻器一般可分為:精巧通用型、磁通矢量型、行業專用型這幾大類種。

精巧通用型:功能齊全、強大且穩定,適合驅動常規負載:如機械加工設備,羅氏風機也需要用通用性變頻器。



? ? ? 磁通矢量型:
性能優于通用型變頻器,適合一些負載慣性大、需要低頻率高轉矩啟動(就是說通常低頻率的時候也能負載運轉起來)負載的情況。



? ? ? 專用型變頻器:
專門為特定設備提供的變頻器。如水泵專用變頻器、紡織專用變頻器、水冷全密封變頻器等等。



變頻器的選型技巧分析

變頻系統帶動的負載設備大致可分為三種類型:

1。恒轉矩負載

2.恒功率負載

3.風機、泵類負載



恒功率區和恒轉矩區別:恒功率在負載比較輕的場合為多用,恒轉矩則多用在重負載。所以不同負載類型選擇變頻器的型號不同。

【恒功率負載】

機床主軸和軋機、造紙機、切割機、塑料薄膜生產線中的卷取機、開卷機等要求的轉矩,大體與轉速成反比,這就是恒功率負載。

恒功率調速是指電機低速時輸出轉矩大,高速時輸出轉矩小,即輸出功率是恒定的。例如:機床變頻器系統,是恒功率負載,負載慣性特大,變頻器選型應配置同功率的機型,外加制動單元和制動電阻。

【恒轉矩負載】

其特點是負載轉矩與轉速無關,任何轉速下轉矩總保持恒定或基本恒定。恒轉矩負載設備要求變頻器低頻轉矩大,動態響應速度快。比如傳送帶、攪拌機,擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載。

例如:某挖沙船主挖斗變頻器系統,是恒轉矩負載,雙電機,且負載過載時間長,因此變頻器選型配置應放大兩檔的機型,同時該設備的電源多為發電機供電,變頻器需配置輸入交流電抗器。

【風機、泵類負載】

這是最適合用變頻調速的現場環境,對變頻器功能技術沒有過高的要求,使用變頻器后節能效果顯著。

例如:某東北一大型集中供暖設備變頻系統,其中鼓風機、引風機(離心風機)變頻器選型配置同功率機型;

補水泵(離心泵)、循環泵變頻器選型配置同功率的機型;

除渣機、皮帶機(輸煤機)變頻器選型配置放大一檔的機型;

破碎機(煤炭破碎機)變頻器選型配置放大一檔或兩檔的機型。

變頻器選型注意事項:


變頻器選型主要是由驅動的負載特性及電機實際工作電流來定,除此之外,還有以下注意事項:

1、環境:對于一些高溫度(高于50度)、高海拔(高于1000米)的應用場合,變頻器選型應適當留有一定余量,以保證變頻器和電機使用壽命。

2、距離:變頻器安裝的地點與驅動電機之間的距離超過50米,變頻器選型時就要配合電抗器以降低載波頻率。

3、一拖多:一臺變頻器拖動多臺電機時,如果中間連接的電纜過長,通用變頻器選型時就要放大一檔使用,且每臺電機后面都要加裝熔斷器。

4、高速電機:運行過程中會產生大量諧波,增強變頻器的輸出電流,產生大量熱量。因此,變頻器選型時也要比普通電機大一檔。

5、 防爆電機:在某些礦井、石油開采環境下,變頻系統中是防爆電機時,變頻器的選擇應選用具備防爆功能的變頻器,且將變頻器放置在較安全的場所。

6、 防護等級:對于灰塵多,潮濕的應用場合,變頻器選型時要注意其防護等級。

7、單相電機:當現場使用單相電動機時,用專用的單相輸入,單相輸出的變頻器,常規變頻器是不能用的。

8、變極電機:當現場使用變極電動機時,變頻器選型應保證最大工作電流不要超過變頻器的額定電流,且在轉換電機極數時要防止空轉損壞變頻器。

變頻器選型原則及步驟:



? ? ? ?變頻器選型是個技術活,如果選擇不當,可能會使變頻器炸機損壞,嚴重則會影響工廠的正常生產,所以科學合理地選擇變頻器是至關重要的。下面羅列了變頻器造型的幾大原則,供終端用戶參考。

1、專業人做專業事

變頻器選型最好由廠家的技術工程師根據現場的實際情況來定,不僅選型準確,而且有利于后期的調試、安裝及售后服務。

2、負載設備功能要求

根據現場實際的工況需求(啟動轉矩、響應速度、調速精度等),考慮是選擇通用變頻器、矢量變頻器還是專用變頻器,是選擇重載還是輕載。

3、交流電機工作電流

變頻器選型要以電機的實際工作電流來確定功率。一般情況下,對于風機、泵類負載,電機的額定電流也可作為變頻器選型的依據。對于電機有可能超負荷運行的情況,變頻器選型通常需要放大一檔使用。

4、現場安裝環境

對于現場有金屬導電性粉塵,或者工作環境溫度過高時,變頻器選型需要慎重。這時需要有專門的空間放置變頻器,而且風扇散熱功能要好,以此確定變頻器選型是掛機、柜機還是工變頻一體機。

變頻器選型之外圍設備:



變頻器選型完成后,還要根據現場的實際情況考慮是否需要配置其它外圍設備。變頻器選型的外圍設備主要有斷路器、電抗器、接觸器、制動電阻等。

?1、 斷路器

斷路器可方便地控制電路的斷電和閉合。主要用于當變頻系統出再逆電流、過流、短路和欠壓時自動斷開電源,起到隔離作用,保護電源。

?2、 電擾器

電抗器是變頻選型時常用的外圍設備。當變頻器與電機距離太長,或者變頻器與電源距離太近時,為改善功率因數,使輸入中的浪涌電流降到最低,在變頻器選型過程中必須添加直流電抗器或交流電抗器。

?3、 接觸器

接觸器分為輸入接觸器和輸出接觸器。當變頻系統某一部件發生故障時,自動切斷電源,防止遠距離接通燒壞設備。

?4、 制動電阻

當通用變頻器應用于數控機床、升降機等慣性負載,變頻器選型需要使用制動電阻,將變頻系統中產生的多余能量消耗掉。

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今天關于如何進行變頻器正確選型的話題暫時討論到這里,簡單概況就是變頻器在各個領域的優勢不一樣,具體要看使用工況和負載的選型。啟動平穩、節能省電、多重保護,這只是常規的要求,當然眾多品牌之中還要多角度對比,希望這次分享對您有所幫助,也歡迎大家一起來交流探討。

END


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