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根据电动机电流选择变频器容量要注意什么?

来源:艾特贸易2017-06-04

简介变频器的容量直接关系到变频调速系统的运行可靠性,变频器驱动异步电动机调速,在确定异步电动机后,通常应根据电动机的额定电流来选择变频器,或者根据异步电动机实际运行中

    变频器的容量直接关系到变频调速系统的运行可靠性,变频器驱动异步电动机调速,在确定异步电动机后,通常应根据电动机的额定电流来选择变频器,或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。    变频器的额定电流是一个反映半导体变频装置负载能力的关键量。负载电流不超过变频器额定电流是选择变频器容量的基本原则。需要着重指出的是,确定变频器容量前应仔细了解设备的工艺情况及电动机参数,例如潜水电泵、绕线转子电动机的额定电流要大于普通笼型异步电动机额定电流,冶金工业常用的辊道用电动机不仅额定电流大很多,同时它允许短时处于堵转工作状态,且辊道传动大多是多电动机传动。应保证在无故障状态下负载总电流均不允许超过变频器的额定电流。    (1)连续运行的场合    由于变频器供给电动机的电流,其脉动值比工频供电时要大,因此须将变频器的容量留有适当的余量。    通常应令变频器的额定输出电流≥(1.051.1)倍电动机的额定电流(铭牌值)或电动机实际运行中的最大电流,如式(3-10)所示。    Ion(1. 051. 1)In   (1.051.1)Imax    (3-10)式中 Ion——变频器额定输出电流,A;    In——电动机额定电流,A    Imax——电动机实际最大电流,A    如按电动机实际运行中的最大电流来选择变频器时,变频器的容量可以适当减小。    (2)加减速时变频器容量的选定    变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定,一般情况下,对于短时间的加减速而言,变频器允许达到额定输出电流的130%150%(视变频器容量有别).因此,在短时加减速时的输出转矩也可以增大,反之如只需要较小的加速转矩时,也可降低选择变频器的容量。由于电流的脉动原因,此时应将变频器的最大输出电流降低10%后再进行选定。    (3)频繁加减速运转时变频器容量的选定
电动机运转时的特性曲线
    3-29    电动机运转时的特性曲线    如图3-29所示的运行曲线图,可根据加速、恒速、减速等各种运行状态下的电流值,按式(3-11)进行选定。    Ion=I1t1+I2t2++I5t5)k0/(t1+t2++t6)    (3-11)式中 Ion一一一变频器额定输出电流,A I1I2——各运行状态下平均电流,A; t1t2一一各运行状态下的时间,s    k0——安全系数(运行频繁时k0=1.2,其他时为1.1)。    (4)电流变化不规则的场合    在运行中,如电动机电流不规则变化,此时不易获得运行特性曲线,可使电动机在输出最大转矩时的电流限制在变频器的额定输出电流内进行选定。    (5)电动机直接启动时所需变频器容量的选定    通常,三相异步电动机直接用工频启动时启动电流为其额定电流的57倍,直接启动时可按式(3-12)选取变频器的额定输出电流。    IonIK/Kg    3l2式中IK——额定电压、额定频率下电动机启动时的堵转电流,A;    Kg——变频器的允许过载倍数,Kg=1. 31.5    (6)多台电动机共用一台变频器供电    上述5条仍适用,但应考虑以下几点。    ①根据各电动机的电流总值来选择变频器;    ②在整定软启动、软停止时,一定要按启动最慢的那台电动机进行整定;    ③如有一部分电动机直接启动时,可按式(3-13)进行计算。    Ion[N2IK+(N1-N2)In]/Kg    (3-13)式中 N1——电动机总台数;    N2-直接启动的电动机台数;    Ik-电动机直接启动时的堵转电流,A    In-电动机额定电流;    Kg-变频器容许过载倍数取1.31.5    多台电动机依次进行直接启动,到最后一台时,启动条件最不利,另外当所有电动机均启动完毕后,还应满足IonN1In    (7)容量选择注意事项    ①并联追加投入启动用一台变频器使多台电动机并联运转时,如果所有电动机同时启动加速可按上述公式选择容量。但是对于一小部分电动机开始启动后再追加投入其他电动机启动场合,此时变频器的电压、频率已经上升,追加投入的电动机将产生大的启动电流。因此,变频器容量与同时启动时相比要大些,变频器额定输出电流可按式(3-14)计算。   Ion≥∑KIHn+Isa     (3-14)式中 IHn-先启动的电动机的额定电流,A    Isa-追加投入电动机的启动开始电流,A    ②大过载容量根据负载的种类往往需要过载容量大的变频器。但通用变频器过载容量通常多为125%负载/60s150%负载/60s,需要超过此值的过载容量时必须增大变频器的容量。例如,对于150%负载/60s的变频器要求200%的过载容量时,必须选择按式(3-10)算出额定电流的1.33倍的变频器容量。    ③轻载电动机  电动机的实际负载比电动机的额定输出功率小时,多认为可选择与实际相称的变额器容量。但是对于通用变频器,即使实际负载小,使用比按电动机额定功率选择的变额器容量小的变频器并不理想,其理由如下。    a.在空载时也流过数值为额定电流的30%~50%的励磁电流。    b.启动时流过的启动电流与电动机施加的电压、频率相对应,而与负载转矩无关,如果变频器容量小,此电流超过过电流容量则往往不能启动。    c.电动机容量大,则以变频器容量为基准的电动机漏抗百分比变小,变频器输出电流的脉动增大。因而过电流保护容易动作,往往不能运转。    d.启动转矩和低速区转矩电动机用通用变频器启动时,其启动转矩同用工频电流启动相比多数变小,根据负载的启动转矩特性有时不能启动。另外,在低速运转区的转矩有比额定转矩减小的倾向。用选定的变频器和电动机不能满足负载所要求的启动转矩和低速区转矩时,变频器和电动机的容量还需要再加大。例如,在某一速度下,需要最初选取变频器和电动机额定转矩70%的转矩时,那么变频器和电动机的容量都要重新选择,为最初选定容量的1.4(70/50=1.4)倍以上。