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變頻器的容量計算與選擇

时间:2017-08-26     作者:長沙文鋮電氣設備【原创】   阅读

  采用變頻器驅動異步電動機調速。在異步電動機確定后,通常應根據異步電動機的額定電流來選擇變頻器,或者根據異步電動機實際運行中的電流值(最大值)來選擇變頻器。當運行方式不同時,變頻器容量的計算方式和選擇方法不同,變頻器應滿足的條件也不一樣。選擇變頻器容量時,變頻器的額定電流是一個關鍵量,變頻器的容量應按運行過程中可能出現的最大工作電流來選擇。變頻器的運行一般有以下幾種方式。

  1.連續(xù)運轉時所需的變頻器容量的計算

  由于變頻器傳給電動機的是脈沖電流,其脈動值比工頻供電時電流要大,因此須將變頻器的容量留有適當的余量。此時,變頻器應同時滿足以下三個條件:

  式中:PM、η、cosφ、UM、IM分別為電動機輸出功率、效率(取0.85)、功率因數(取0.75)、電壓(V)、電流(A)。

  K:電流波形的修正系數(PWM方式取1.05~1.1)

  PCN:變頻器的額定容量(KVA)

  ICN:變頻器的額定電流(A)

  式中IM如按電動機實際運行中的最大電流來選擇變頻器時,變頻器的容量可以適當縮小。

  2.加減速時變頻器容量的選擇

  變頻器的最大輸出轉矩是由變頻器的最大輸出電流決定的。一般情況下,對于短時的加減速而言,變頻器答應達到額定輸出電流的130%~150%(視變頻器容量),因此,在短時加減速時的輸出轉矩也可以增大;反之,如只需要較小的加減速轉矩時,也可降低選擇變頻器的容量。由于電流的脈動原因,此時應將變頻器的最大輸出電流降低10%后再進行選定。

  3.頻繁加減速運轉時變頻器容量的選定

  根據加速、恒速、減速等各種運行狀態(tài)下的電流值,按下式確定:

  I1CN=[(I1t1+I2t2+…+I5t5)/(t1+t2+…t5)]K0

  式中:I1CN:變頻器額定輸出電流(A)

  I1、I2、…I5:各運行狀態(tài)均勻電流(A)

  t1、t2、…t5:各運行狀態(tài)下的時間

  K0:安全系數(運行頻繁時取1.2,其它條件下為1.1)

  4.一臺變頻器傳動多臺電動機,且多臺電動機并聯(lián)運行,即成組傳動

  用一臺變頻器使多臺電機并聯(lián)運轉時,對于一小部分電機開始起動后,再追加投進其他電機起動的場合,此時變頻器的電壓、頻率已經上升,追加投進的電機將產生大的起動電流,因此,變頻器容量與同時起動時相比需要大些。

  5.輕載電動機時變頻器的選擇

  電動機的實際負載比電動機的額定輸出功率小時,多以為可選擇與實際負載相當的變頻器容量,但是對于通用變頻器,即使實際負載小,使用比按電機額定功率選擇的變頻器容量小的變頻器并不理想,這主要是由于以下原因;

  1) 電機在空載時也流過額定電流的30%~50%的勵磁電流。

  2) 起動時流過的起動電流與電動機施加的電壓、頻率相對應,而與負載轉矩無關,假如變頻器容量小,此電流超過過流容量,則往往不能起動。

  3) 電機容量大,則以變頻器容量為基準的電機漏抗百分比變小,變頻器輸出電流的脈動增大,因而過流保護容量動作,往往不能運轉。

  4) 電機用通用變頻器起動時,其起動轉矩同用工頻電源起動相比多數變小,根據負載的起動轉矩特性,有時不能起動。另外,在低速運轉區(qū)的轉矩有比額定轉矩減小的傾向,用選定的變頻器和電機不能滿足負載所要求的起動轉矩和低速區(qū)轉矩時,變頻器和電機的容量還需要再加大。


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