變頻器的外圍設(shè)備及選擇

發(fā)布時(shí)間:2023-08-13
一、主要電器須選好/如圖所示
q──斷路器;
km──接觸器;
fu──快速熔斷器;
uf──變頻器;
m──電動(dòng)機(jī)
1、斷路器
主要作用如下圖所示:
用于電源電路的開閉,且在出現(xiàn)過(guò)流或短路事故時(shí)自動(dòng)斷開電源。
主要是隔離作用 保護(hù)作用
選擇原則
iqn≥(1.3~1.4)in
2、輸入接觸器如圖所示:
主要作用
ü 可通過(guò)按鈕開關(guān)方便地控制變頻器的通電與斷電;
ü 變頻器或制動(dòng)單元發(fā)生故障時(shí),可自動(dòng)切斷電源。
選擇原則 ikn≥in
3、輸出接觸器如圖所示:
作用:
(1)用于電動(dòng)機(jī)電源在工頻電網(wǎng)和變頻器之間的切換;
(2)保證變頻器的輸出端不會(huì)接到工頻電網(wǎng)上去。
輸出接觸器的選擇:ikn≥1.1imn
二、主電路線徑的選擇
1、電源與變頻器之間的導(dǎo)線
和同容量普通電動(dòng)機(jī)的電線選擇方法相同。
要求:δu≤(2~3)%un
2、變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的導(dǎo)線,如下圖所示:
3、變頻器的功率因數(shù)
功率因數(shù)的定義 pf=p/s=df•kd
式中, pf──功率因數(shù);
p──有功功率,kw;
s──視在功率,kva;
df──位移因數(shù),即cosφ;
kd──電流的畸變因數(shù),等于電流基波分量的有效值與總有效值之比. 如下圖所示:
功率因數(shù)的改善:
為了改善功率因數(shù)或安裝場(chǎng)所距大容量電源很近時(shí),必須加直流電抗器和交流電抗器。除改善功率因數(shù)外,還有以下作用:
(1)抑制輸入中的浪涌電流;
(2)削弱電源電壓不平衡所帶來(lái)的影響;
(3)可以將功率因數(shù)提高至(0.75~0.85)外;
(4)功率因數(shù)可提高0.9左右。
電抗的選用如下圖所示:
(1)電抗器電壓降不大于額定電壓的3%。
(2)當(dāng)變壓器容量大于500kva或變壓器容量超過(guò)變頻器容量10倍以上時(shí),應(yīng)配電抗器。
交流電抗器
交-直流電抗器
4、變頻器的抗干擾
變頻器的電壓、電流波形如下圖所示:
1、外界對(duì)變頻器的干擾
主要來(lái)源于電源進(jìn)線。當(dāng)電源系統(tǒng)投入其它設(shè)備(如電容器)或由于其它設(shè)備的運(yùn)行(如晶閘管等換相設(shè)備)時(shí),容易造成電源的畸變,而損壞變頻器的開關(guān)管。在變頻器的輸入電路中串入交流電抗器可有效抑制來(lái)源于進(jìn)線的干擾。
2、變頻器對(duì)外界的干擾
(1)干擾信號(hào)的傳播方式
電路耦合方式
即通過(guò)電源網(wǎng)絡(luò)傳播,這是變頻器輸入電流干擾信號(hào)的主要傳播方式,如下圖。
感應(yīng)耦合方式
(1)電磁感應(yīng)方式:這是電流干擾信號(hào)的主要傳播方式如下圖。
(2)靜電感應(yīng)方式:這是電壓干擾信號(hào)的主要傳播方式如下圖。
空中幅射方式:即以電磁波的方式向空中幅射,如下圖。
(2)抗干擾措施
★ 變頻器側(cè)
a、感應(yīng)方式傳播的干擾信號(hào),通過(guò)正確的布線和采用屏蔽線來(lái)消弱;
b、線路傳播的干擾信號(hào),可以在線路中串入小電感來(lái)消弱;
c、輻射傳播的干擾信號(hào),通過(guò)吸收方法來(lái)消弱(無(wú)線電抗干擾濾波器);
d、在變頻器輸出側(cè)和電機(jī)間串入濾波電抗器,可以不僅起到抗干擾作用,還可以消弱由于高次諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩,改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性;
e、在變頻器的輸出側(cè),絕對(duì)不允許用電容器來(lái)吸收諧波電流。
★ 儀器儀表側(cè)
電源隔離法:儀器電源側(cè)接入隔離變壓器
信號(hào)隔離法:信號(hào)側(cè)用光電耦合器隔離
五、制動(dòng)電阻請(qǐng)勿亂用
1、制動(dòng)過(guò)程中影響泵升電壓的因素
(1)拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪力矩gd2
(2)降速時(shí)間tb
2、制動(dòng)電阻的選擇
(1)能耗電路的工作特點(diǎn) 如圖所示:
制動(dòng)電阻的粗略算法
制動(dòng)電阻值 
rb=ud/ib (ib=imn→tb≈tmn)
制動(dòng)電阻的消耗功率
pb0=ud2/rb
制動(dòng)電阻的容量選擇
pb=αb •pb0
αb──制動(dòng)電阻容量的修正系數(shù)。在一般情況下:
αb=0.3~0.5
電動(dòng)機(jī)容量小時(shí)取小值,大時(shí)取大值。
3、制動(dòng)單元的構(gòu)成與設(shè)計(jì)
(1)制動(dòng)單元的功能與構(gòu)成如圖所示:
(2)用交流接觸器代替功率管的要點(diǎn)如圖所示:
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