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1 引言 caiyongbianpinqiqudongyibudiandongjitiaosu。zaiyibudiandongjiquedinghou,tongchangyinggenjuyibudiandongjideedingdianliulaixuanzebianpinqi,huozhegenjuyibudiandongjishijiyunxingzhongdedianliuzhi(最大值)來lai選xuan擇ze變bian頻pin器qi。當dang運yun行xing方fang式shi不bu同tong時shi,變bian頻pin器qi容rong量liang的de計ji算suan方fang式shi和he選xuan擇ze方fang法fa不bu同tong,變bian頻pin器qi應ying滿man足zu的de條tiao件jian也ye不bu一yi樣yang。選xuan擇ze變bian頻pin器qi容rong量liang時shi,變bian頻pin器qi的de額e定ding電dian流liu是shi一yi個ge關guan鍵jian量liang,變bian頻pin器qi的de容rong量liang應ying按an運yun行xing過guo程cheng中zhong可ke能neng出chu現xian的de最zui大da工gong作zuo電dian流liu來lai選xuan擇ze。變bian頻pin器qi的de運yun行xing一yi般ban有you以yi下xia幾ji種zhong方fang式shi。
2 連續運轉時所需的變頻器容量的計算 由(you)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)傳(chuan)給(gei)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)是(shi)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu),其(qi)脈(mai)動(dong)值(zhi)比(bi)工(gong)頻(pin)供(gong)電(dian)時(shi)電(dian)流(liu)要(yao)大(da),因(yin)此(ci)須(xu)將(jiang)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)留(liu)有(you)適(shi)當(dang)的(de)餘(yu)量(liang)。此(ci)時(shi),變(bian)頻(pin)器(qi)應(ying)同(tong)時(shi)滿(man)足(zu)以(yi)下(xia)三(san)個(ge)條(tiao)件(jian): 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:電流波形的修正係數(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。
3 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,對於短時的加減速而言,變頻器允許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,如隻需要較小的加減速轉矩時,也可降低選擇變頻器的容量。由於電流的脈動原因,此時應將變頻器的最大輸出電流降低10%後再進行選定。
4 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:各運行狀態平均電流(A) t1、t2、…t5:各運行狀態下的時間 K0:安全係數(運行頻繁時取1.2,其它條件下為1.1)
5 一台變頻器傳動多台電動機,且多台電動機並聯運行,即成組傳動 用一台變頻器使多台電機並聯運轉時,對於一小部分電機開始起動後,再追加投入其他電機起動的場合,此時變頻器的電壓、頻率已經上升,追加投入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。 以變頻器短時過載能力為150%,1min為例計算變頻器的容量,此時若電機加速時間在1min內,則應滿足以下兩式 若電機加速在1mn以上時 式中:nT:並聯電機的台數 ns:同時起動的台數 PCN1:連續容量(KVA) PCN1=KPMnT/ηcos PM:電動機輸出功率 η:電動機的效率(約取0.85) cosφ:電動機的功率因數(常取0.75) Ks:電機起動電流/電機額定電流 IM:電機額定電流 K:電流波形正係數(PWM方式取1.05~1.10) PCN:變頻器容量(KVA) ICN:變頻器額定電流(A) 變頻器驅動多台電動機,但其中可能有一台電動機隨時掛接到變頻器或隨時退出運行。此時變頻器的額定輸出電流可按下式計算: 式中:IICN:變頻器額定輸出電流(A) IMN:電動機額定輸入電流(A) IMQ:最大一台電動機的起動電流(A) K:安全係數,一般取1.05~1.10 J:餘下的電動機台數
6 電動機直接起動時所需變頻器容量的計算 通常,三相異步電動機直接用工頻起動時起動電流為其額定電流的5~7倍,對於電動機功率小於10kW的電機直接起動時,可按下式選取變頻器。 I1CN≥IK/Kg 式中:IK:在額定電壓、額定頻率下電機起動時的堵轉電流(A); Kg:變頻器的允許過載倍數 Kg=1.3~1.5 在(zai)運(yun)行(xing)中(zhong),如(ru)電(dian)機(ji)電(dian)流(liu)不(bu)規(gui)則(ze)變(bian)化(hua),此(ci)時(shi)不(bu)易(yi)獲(huo)得(de)運(yun)行(xing)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian),這(zhe)時(shi)可(ke)使(shi)電(dian)機(ji)在(zai)輸(shu)出(chu)最(zui)大(da)轉(zhuan)矩(ju)時(shi)的(de)電(dian)流(liu)限(xian)製(zhi)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)額(e)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)內(nei)進(jin)行(xing)選(xuan)定(ding)。
7 大慣性負載起動時變頻器容量的計算 通過變頻器過載容量通常多為125%、60s或150%、60s。需要超過此值的過載容量時,必須增大變頻器的容量。這種情況下,一般按下式計算變頻器的容量: 式中:GD2:換算到電機軸上的轉動慣量值(N?m2) TL:負載轉矩(N?m) η,cosφ,nM分別為電機的效率(取0.85),功率因數(取0.75),額定轉速(r/min)。 tA:電機加速時間(s)由負載要求確定 K:電流波形的修正係數(PWM方式取1.05~1.10) PCN:變頻器的額定容量(KVA)
8 輕載電動機時變頻器的選擇 電(dian)動(dong)機(ji)的(de)實(shi)際(ji)負(fu)載(zai)比(bi)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)額(e)定(ding)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)小(xiao)時(shi),多(duo)認(ren)為(wei)可(ke)選(xuan)擇(ze)與(yu)實(shi)際(ji)負(fu)載(zai)相(xiang)稱(cheng)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)容(rong)量(liang),但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)通(tong)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi),即(ji)使(shi)實(shi)際(ji)負(fu)載(zai)小(xiao),使(shi)用(yong)比(bi)按(an)電(dian)機(ji)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)選(xuan)擇(ze)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)容(rong)量(liang)小(xiao)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)並(bing)不(bu)理(li)想(xiang),這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)以(yi)下(xia)原(yuan)因(yin); 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,如果變頻器容量小,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dian機ji用yong通tong用yong變bian頻pin器qi起qi動dong時shi,其qi起qi動dong轉zhuan矩ju同tong用yong工gong頻pin電dian源yuan起qi動dong相xiang比bi多duo數shu變bian小xiao,根gen據ju負fu載zai的de起qi動dong轉zhuan矩ju特te性xing,有you時shi不bu能neng起qi動dong。另ling外wai,在zai低di速su運yun轉zhuan區qu的de轉zhuan矩ju有you比bi額e定ding轉zhuan矩ju減jian小xiao的de傾qing向xiang,用yong選xuan定ding的de變bian頻pin器qi和he電dian機ji不bu能neng滿man足zu負fu載zai所suo要yao求qiu的de起qi動dong轉zhuan矩ju和he低di速su區qu轉zhuan矩ju時shi,變bian頻pin器qi和he電dian機ji的de容rong量liang還hai需xu要yao再zai加jia大da。 yishangjieshaodeshijizhongbutongqingkuangxiabianpinqiderongliangjisuanyuxuanzefangfa,jutixuanzerongliangshi,jiyaochongfenliyongbianpinqideguozainengli,youyaobuzhiyuzaifuzaiyunxingshishizhuangzhichaowen。youxiezhizaochang(如ABB公司)還備有確定裝置定額軟件,隻要用戶提出明確的負載圖就可以確定裝置的輸出定額。
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