變頻器的選型和使用

1、變頻器的選型和使用    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(lèi)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(lèi)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(lèi)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)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

2、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(guò)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(lái)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

3、產(chǎn)廠家或各地辦事處及經(jīng)銷(xiāo)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1500 rpm對(duì)應(yīng)4極電機(jī)。變頻器也是根據(jù)4極電機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)的。2極對(duì)應(yīng)3000 rpm、6極對(duì)應(yīng)960 rp

4、m、8極對(duì)應(yīng)720 rpm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?chē)h(huán)境溫度及變頻器散熱的問(wèn)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(wú)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

5、輸出額定功率。海拔高度超過(guò)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1、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(guò)長(zhǎng)（超過(guò)50米），請(qǐng)安裝輸入、輸出電抗器。附：IP防護(hù)等級(jí)的意義IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)是由IEC（IN

6、TERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）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(lái)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(jiàn)下表。第一個(gè)表示防護(hù)等級(jí)定義0沒(méi)有防護(hù)對(duì)外界的人或物無(wú)特殊防護(hù)1防止大于50mm的固體物體侵入防止人體（如手掌）因意外而接觸到電器內(nèi)部的零件。防止較大尺寸（直徑大于50mm）的外物侵入

7、。2防止大于12MM的固體物體侵入防止人的手指接觸到電器白內(nèi)部的零件，防止中等尺寸（直徑大于12MM）的外物侵入3防止大于2.5mm的固體物體侵入防止直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線或類(lèi)似的細(xì)節(jié)小外物侵入而接觸到電器內(nèi)部的零件。4防止大于1.0mm的固體物質(zhì)侵入防止直徑或厚度大于1.0mm的工具、電線或類(lèi)似的細(xì)節(jié)小外物侵入而接觸到電器內(nèi)部的零件。5防塵完全防止外物侵入，隨不能完全防止灰塵進(jìn)入，但侵入的灰塵；量并不會(huì)影響到電器的正常工作。6防塵完全防止外物侵入，且完全防止灰塵進(jìn)入。第二個(gè)數(shù)字防護(hù)等級(jí)定義0沒(méi)有防護(hù)沒(méi)有防護(hù)1防止滴水侵入防止垂直滴下的水滴（如凝結(jié)水），對(duì)電器不會(huì)造成有害影響。2

8、傾斜15度時(shí)仍可防止滴水侵入當(dāng)電器由垂直傾斜至15度時(shí)，滴水對(duì)電器不會(huì)造成有害影響。3防止噴灑的水侵入防雨或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水進(jìn)入電器造成損害。4防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來(lái)的水進(jìn)入電器造成損害。5防止噴射的水侵入防止來(lái)自各方向由噴嘴射出的水進(jìn)入電器造成損害。6防止大浪的侵入裝設(shè)于甲板上的電器，防止因大浪的侵襲而進(jìn)入造成損壞。7防止浸水時(shí)水的侵入電器浸在水中一定時(shí)間或水壓在一定的邊準(zhǔn)以下不能確保不因進(jìn)水而造成損壞。8防止沉沒(méi)時(shí)水的侵入電器無(wú)限期的沉沒(méi)在指定水壓的狀況下，能確保不因進(jìn)水而造成損壞。 2、變頻器容量的選擇按4極電機(jī)計(jì)算，一般情況下，我們選擇變

9、頻器的功率一般都會(huì)選擇和電機(jī)的功率一樣，在有些特殊情況下，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(guò)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。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

10、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(chē)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。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(guò)60Hz的高速時(shí)，請(qǐng)

11、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(kāi)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。另外若超過(guò)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(wèn)題。 

12、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(wú)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(wú)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)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

13、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(guò)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)

14、，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)）。6、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(kāi)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(kāi)、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(shuō)明。（1） 進(jìn)線斷路

15、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(méi)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(guò)電流保護(hù)動(dòng)作。為了和電網(wǎng)切換而設(shè)置接觸器時(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(guò)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(guò)熱的危險(xiǎn)，另外會(huì)使變頻器過(guò)電流，造成電流