變頻器的選型和使用

1、變頻器的選型和使用作者：佚名 發(fā)布日期：2008-5-30 17:33:09 （閱1624次）所屬頻道：繼電保護(hù)關(guān)鍵詞：變頻變頻器通用變頻器的選擇包括通用變頻器的型式選擇和容量選擇兩個(gè)方面， 選擇的原則是：首先其功能特性能保證可靠地事項(xiàng)工藝要求，其次是 獲得較好的性能價(jià)格比。通用變頻器類型的選擇要根據(jù)負(fù)載特性進(jìn)行。 對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類等平方轉(zhuǎn)矩，低速下負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小，通?？蛇x擇專用 或普通功能型通用變頻器。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載或有較高靜態(tài)轉(zhuǎn)速精度 要求的機(jī)械應(yīng)選用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型通用變頻器，這種通 用變頻器低速轉(zhuǎn)矩、靜態(tài)機(jī)械特性硬度大，不怕負(fù)載沖擊，具有挖土 機(jī)特性。為了實(shí)現(xiàn)大調(diào)速比的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)

2、速，常采用加大通用變頻器容 量的辦法。對(duì)于要求精度高、動(dòng)態(tài)性能好、速度響應(yīng)快的生產(chǎn)機(jī)械（如 造紙機(jī)械、注塑機(jī)、軋鋼機(jī)等），應(yīng)采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制型 通用變頻器。1、電機(jī)的規(guī)格指標(biāo)參數(shù)變頻器在使用過程中帶動(dòng)的是電機(jī)，所以，變頻器的選型可以從電機(jī) 的角度來選擇型號(hào)、規(guī)格。那首先，我們就必須先了解電機(jī)的各項(xiàng)規(guī) 格指標(biāo)參數(shù)。每臺(tái)電機(jī)都有它自己出廠的銘牌，從銘牌上，我們不難找到電機(jī)的各 項(xiàng)參數(shù)。這些參數(shù)中，我們需要了解的主要參數(shù)有：電機(jī)的額定電壓、 額定電流、額定頻率、額定轉(zhuǎn)速等。電機(jī)的額定電壓：電機(jī)的額定電壓一般有110V、220V、380V、690V、 1140V、6kV 等。我公司現(xiàn)生產(chǎn)的變

3、頻器電壓等級(jí)有：220V、380V、690V、1140V。 如有其它非標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級(jí)，請(qǐng)及時(shí)咨詢生產(chǎn)廠家或各地辦事處及經(jīng) 銷商。電機(jī)的額定電流：電機(jī)的額定電流根據(jù)電機(jī)的功率不同而不同。選擇 變頻器時(shí)，變頻器的額定電流應(yīng)大于或等于電機(jī)的額定電流，特殊情 況應(yīng)將變頻器功率檔次放大一檔。電機(jī)的額定頻率：普通電機(jī)的額定頻率一般是5060Hz,高速電機(jī) 有10003000Hz等。CH_100系列可滿足0600Hz電機(jī)的需要，如 需更高頻率，請(qǐng)選用CH_150系列變頻器。電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速：電機(jī)有分為2極、4極、6極、8極等，極數(shù)越高， 轉(zhuǎn)速越低，同功率電流也越大。我們一般用的電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是 1500rpm

4、對(duì)應(yīng)4極電機(jī)。變頻器也是根據(jù)4極電機(jī)來設(shè)計(jì)的。2極對(duì) 應(yīng)3000rpm、6極對(duì)應(yīng)960rpm、8極對(duì)應(yīng)720rpm左右。2、溫度和濕度 溫度對(duì)變頻器的影響：變頻器的使用環(huán)境溫度一般適用在-10 40,濕度在低于90的環(huán)境工作中。環(huán)境溫度若高于40時(shí)候，每 升高1,變頻器應(yīng)降額5使用。環(huán)境溫度每升10,則變頻器壽命 減半，所以周圍環(huán)境溫度及變頻器散熱的問題一定要解決好。安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度與輸出電流對(duì)比圖請(qǐng)盡量將變頻器安裝在遠(yuǎn)離發(fā)熱源的地方。濕度對(duì)變頻器的影響：空氣的相對(duì)濕度95無結(jié)露。濕度太高且濕 度變化較大時(shí)，變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，其絕緣性能就會(huì)大大降 低，甚至可能引發(fā)短路事故。必要時(shí)，必

5、須在箱中增加干燥劑和加熱 器。(1)海拔高度變頻器安裝在海拔高度1000m以下可以輸出額定功率。海拔高度超 過1000m，其輸出功率會(huì)下降。具體降額的幅度如下圖所示：安裝地點(diǎn)的海拔高度與輸出電流對(duì)比圖 (2)防護(hù)等級(jí)變頻器的防護(hù)等級(jí)一般都是IP20 (CHV110的防護(hù)等級(jí)為IP54),若 使用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境超出這個(gè)防護(hù)等級(jí)，請(qǐng)將變頻器安裝在電氣控制柜內(nèi) 或安裝在其它環(huán)境比較好的地方，以保證變頻器的安全正常運(yùn)行。若變頻器的使用現(xiàn)場(chǎng)附近有金屬屑、腐蝕性氣體、水、高溫物體等影 響變頻器正常使用的東西，請(qǐng)將變頻器遠(yuǎn)離這些地方安裝，若連接線 過長(zhǎng)(超過50米)，請(qǐng)安裝輸入、輸出電抗器。附：IP防護(hù)等級(jí)的意

6、義IP (INTERNATIONALPROTECTION)防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)是由 IEC(INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION)所起草。 將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級(jí)。這里所指的外物含工具，人 的手指等均不可接觸到電器內(nèi)之帶電部分，以免觸電。IP防護(hù)等級(jí)是 由兩個(gè)數(shù)字所組成，第1個(gè)數(shù)字表示電器離塵、防止外物侵入的等級(jí)， 即對(duì)外來固體物體的防護(hù)；第2個(gè)數(shù)字表示電器防濕氣、防水侵入的 密閉程度，數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高，也即對(duì)水的防護(hù)。兩個(gè)標(biāo)示數(shù)字所表示的防護(hù)等級(jí)見下表。按4極電機(jī)計(jì)算，一般情況下，我們選擇變頻器的功率一般都會(huì)選擇 和電機(jī)的功率一樣，在有

7、些特殊情況下，我們也會(huì)選擇變頻器的功率 大于電機(jī)的額定功率，以保證變頻器帶動(dòng)電機(jī)能夠正常運(yùn)行。并列電機(jī)和多臺(tái)電機(jī)用一臺(tái)v/f控制變頻器同時(shí)運(yùn)行時(shí)（要求起停一 致），按電機(jī)額定電流總和的1.1倍以上確定變頻器額定電流，選定 變頻器容量。電機(jī)的起動(dòng)/加速特性受到變頻器額定過載電流的限制，和一般工頻 電源比，力矩特性值變小。需要大起動(dòng)力矩時(shí)，要選大一級(jí)的變頻器， 或者把電機(jī)和變頻器容量都提高。下表中，簡(jiǎn)單的描述了負(fù)載特性等與性能方面的聯(lián)系，闡述了變頻器 容量選擇的要點(diǎn)，供大家參考。3、傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的要求及影響（1）用于標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)時(shí)變頻器驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)時(shí)，和工頻電源比較，損耗將有所增加，低速耐 冷卻時(shí)效

8、果變差，電機(jī)溫升將增加。因此低速時(shí)應(yīng)降低電機(jī)的負(fù)載力 矩。電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)（60Hz以上）電動(dòng)勢(shì)平衡及軸承特性等改變， 請(qǐng)及時(shí)咨詢。(2)用于特殊電機(jī)時(shí) 變級(jí)電機(jī)：因額定電流和標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)不同，要確認(rèn)電機(jī)的最大電流后 在選用變頻器。級(jí)數(shù)的切換務(wù)必在電機(jī)停車后進(jìn)行。 水中電機(jī)：額定電流比標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)大，在變頻器容量選擇時(shí)應(yīng)注意。 另外電機(jī)和變頻器之間配線距離較長(zhǎng)時(shí)，會(huì)造成電機(jī)力矩下降，要配 足夠粗的電纜，并需要加交流輸出電抗器。 耐壓防爆電機(jī)：驅(qū)動(dòng)耐壓防爆電機(jī)時(shí)，電機(jī)和變頻器配套后的防爆 檢查是必要的。變頻器本身是非防爆結(jié)構(gòu)，所以要放在安全地方。 減速機(jī)電機(jī)：潤(rùn)滑方式和廠家不同，連續(xù)使用的速度范圍也不同。

9、 特別是油潤(rùn)滑時(shí)，低速范圍連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有燒毀危險(xiǎn)。另外超過60Hz 的高速時(shí)，請(qǐng)和電機(jī)廠家商量。 同步電機(jī):起動(dòng)電流和額定電流比標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)大，用變頻器時(shí)請(qǐng)咨詢。多臺(tái)控制時(shí)，數(shù)臺(tái)同步電機(jī)逐步投入時(shí)有非同步現(xiàn)象發(fā)生。 單相電機(jī)：?jiǎn)蜗嚯姍C(jī)不適用變頻器調(diào)速，電容起動(dòng)方式時(shí)，電容受 到了高頻電流沖擊，有損壞可能，分相起動(dòng)方式和反接起動(dòng)方式時(shí)， 內(nèi)部的離心開關(guān)不會(huì)動(dòng)作，會(huì)燒毀起動(dòng)線圈，請(qǐng)盡量改用三相電機(jī)。 振動(dòng)機(jī)：振動(dòng)機(jī)是在通用電機(jī)軸端加裝不平衡塊的電機(jī)。變頻器容 量選擇時(shí)，全負(fù)載電流要確認(rèn)，保證在變頻器額定電流以內(nèi)。動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)（減速機(jī)、皮帶、鏈條）：使用油潤(rùn)滑方式等傳動(dòng)系 統(tǒng)時(shí)，低速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)是潤(rùn)滑條件變壞。

10、另外若超過60Hz的高速運(yùn)轉(zhuǎn)， 會(huì)產(chǎn)生傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的噪音、壽命、離心力造成的強(qiáng)度問題。4、安裝及使用環(huán)境變頻器在安裝時(shí)，必須避免油霧、棉紗、塵埃等有浮游物的惡劣環(huán)境， 安裝在清潔場(chǎng)所，或者安裝在浮游物無法入侵的“全封閉形控制柜內(nèi)。 安裝在控制柜里時(shí)，要考慮變頻器允許環(huán)境溫度，采用冷卻措施并決 定合適的柜尺寸。和大容量電源變壓器（600kVA以上）連接以及有切換調(diào)功電容器時(shí)， 電源輸入側(cè)會(huì)有很大峰值電流，將損壞逆變器部分，因此變頻器輸入 側(cè)務(wù)必設(shè)置交流電抗器。這樣也有改善電源側(cè)功率因素效果。另外， 同一電源上有直流機(jī)等可控硅整流器連接時(shí)，無論電源側(cè)條件如何， 都應(yīng)安裝交流電抗器。變頻器發(fā)生異常時(shí)保護(hù)

11、功能失效，會(huì)停止輸出，但不會(huì)急停電機(jī)。必 要時(shí)，要設(shè)置緊急停止機(jī)構(gòu)，如機(jī)械停止機(jī)構(gòu)（抱閘等），保持機(jī)構(gòu)。不要把變頻器安裝在如木材等可燃性材料上。5、頻率設(shè)定CHV100/CHE100/CHF100/CHV160/CHV110 系列頻率設(shè)定值最大值 可達(dá) 600Hz, CHV150/CHE150 可達(dá) 1500Hz 至 3000Hz，如果設(shè)定錯(cuò) 誤會(huì)有危險(xiǎn)。請(qǐng)利用頻率上限設(shè)定功能，設(shè)定上限頻率。工廠出廠時(shí)最大輸出頻率為50Hz （歐洲標(biāo)準(zhǔn)），CHV150/CHE150 出廠時(shí)最大輸出頻率為1000Hz。直流制動(dòng)電流及動(dòng)作時(shí)間設(shè)定過大，會(huì)成為電機(jī)發(fā)熱原因。電機(jī)的加減速時(shí)間由電機(jī)轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載

12、慣性（GD2）決定， 當(dāng)電壓控制器起作用時(shí),可使加減速時(shí)間增加。想縮短加速時(shí)間時(shí)， 應(yīng)提高電機(jī)及變頻的容量；想縮短減速時(shí)間時(shí)，應(yīng)增加制動(dòng)功能（包 括能耗制動(dòng)、直流制動(dòng)和能量回饋制動(dòng)）。、注意事項(xiàng)將電源接到變頻器輸出端子上，會(huì)損壞變頻器。通電前請(qǐng)檢查接線錯(cuò) 誤和程序。進(jìn)線側(cè)安裝接觸器時(shí)，不要頻繁地開閉接觸器，否則容易造成變頻器 的故障。即使在變頻器電源切斷后，內(nèi)部仍有部分未放完的電。檢查時(shí)要等到 操作器及指示燈滅了之后再進(jìn)行。7、變頻器周邊器件的選擇 變頻器周邊器件主要包括線纜、接觸器、空開、電抗器、濾波器、制 動(dòng)電阻等。變頻器周邊器件的選擇是否正確、合適，也直接影響著變 頻器的正常使用和變頻器

13、的使用壽命，所以我們?cè)谶x擇了變頻器后， 也必須正確的選擇它的周邊器件。下面我們就變頻器周邊設(shè)備選擇的 注意事項(xiàng)做簡(jiǎn)要的說明。（1）進(jìn)線斷路器的設(shè)置和選擇在變頻器電源側(cè)，為保護(hù)原邊配線，請(qǐng)?jiān)O(shè)置用配線用斷路器。斷路器 的選擇取決于電源側(cè)的功率因素（隨電源電壓、輸出頻率、負(fù)載而變 化）。其動(dòng)作特性受高頻電流影響而變化，有必要選擇大容量的。（2）進(jìn)線接觸器變頻器沒有進(jìn)線接觸器可以使用。進(jìn)線接觸器可進(jìn)行停止操作，但這 時(shí)變頻器的制動(dòng)功能將不能使用。（3）電機(jī)側(cè)接觸器變頻器和電機(jī)間若設(shè)置接觸器，原則上禁止在運(yùn)行中切換。變頻器運(yùn) 行中接入時(shí)，會(huì)有大沖擊電流，因此變頻器過電流保護(hù)動(dòng)作。為了和電網(wǎng)切換而設(shè)置接觸

14、器時(shí)，務(wù)必在變頻器停止輸出后進(jìn)行切換， 并合適地使用速度搜尋功能。（4）熱繼電器的設(shè)置 為防止電機(jī)過熱，變頻器有電子熱保護(hù)功能。但一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電機(jī)及多級(jí)電機(jī)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谧冾l器和電機(jī)間設(shè)置 熱繼電器。熱繼電器在50Hz設(shè)定為電機(jī)銘牌的1倍，60Hz時(shí)設(shè)定為 1.1 倍。（5）功率因數(shù)的改善改善功率因數(shù)，可在變頻器進(jìn)線中插入交流電抗器或在直流回路中加 直流電抗器。變頻器輸出側(cè)接改善功率因數(shù)的電容濾波時(shí)，有因變頻器輸出的高頻 電流造成破損和過熱的危險(xiǎn)，另外會(huì)使變頻器過電流，造成電流保護(hù) 發(fā)生，請(qǐng)不要接電容濾波器。（6）關(guān)于電波干擾變頻器的輸出（主回路）中有高頻成分，對(duì)變頻器附近使用的通信器 械（如AM收音機(jī)）會(huì)產(chǎn)生干擾。此時(shí)可以安裝濾波器，減少干擾。 另外，還可將變頻器和電機(jī)及電源配線套上金屬管接地，也是有效的。（7）功率電纜的線徑和配線距離 變頻器