变频柜设计时应注意的问题


变频控制系统设计前,一定要了解系统配制,工作方式,环境,控制方式,客户具体要求具体系统分新设计系统还是旧设备改造系统。
对旧设备改造,电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求:
1. 电机具体参数:a.出厂日期b. 厂商(国产,进口)c.电机的额定电压d.额定电流e.相数。
2. 电机的负载特性类型.
3. 工作制式。
4. 电机起动方式。
5. 工作环境。如现场的温度、防护等级、电磁辐射等级、防爆等级、配电具体参数。
6. 变频柜安装位置到电机位置实际距离。(变频柜到电机距离是非常重要的参数)
7. 变频柜拖动电机的数量及方式。
8. 变频柜与旧的电气系统的切换关系。一般为Δ-Y启动与变频工作互为备用切换保护。
9.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。
10.变频控制柜的控制方式,如手动/自动,本地/远程,控制信号的量程,是否通讯组网。
11.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。
12.工作场合的供电质量,如防雷,浪涌,电磁辐射。
对新变频系统,电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性,深入了解,才能确电机类型,容量。根据电机机械负载特性,容量,选用变频器的类型、容量。
目前,机械负载与电机转矩特性有许多种类,常用有三种:
1. 恒转矩负载。如传送带, 升降机等
用公式表式为 P=T*N/975 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速
对恒转矩,系统设计应注意:
(1) 电机应选变频器专用电机
(2) 变频柜应加装专用冷却风扇
(3) 增大电机容量,降低负载特性
(4) 增大变频器的容量
(5) 变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌,一般为1.1~1.5电机的容量。
2. 平方转矩负载。如风机,水泵类
用公式表式为 T=K1*N2 ,P=K2*N3 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速
一般,风机,水泵,采用变频节能,理论与实际证明节能为40~50%左右,此类应用占变频器应用30~40%左右。
对平方转矩负载,系统设计应注意:
(1) 电机通常选异步交流电机。
(2) 根据环境需要,选电机防护等级和方式。
(3) 大于7.5KW变频柜,应加装通风散热设施
(4) 电机与变频器容量关系。
关系系数 国外变频器容量 国产变频器容量
国外变频器容量相当国外电机容量 1.3-1.5电机容量国产电机容量 1.5-2电机容量
3. 恒功率负载。如卷扬机,机床主轴。
公式:P=T*N/975=CONT。
一般达到特定速度段时,按恒转矩,超过特定速度时,按恒功率运转。
恒功率机械特性较复杂。