變頻器容量的選擇

發(fā)布時間:2024-01-28
變頻器的容量直接關(guān)系到變頻調(diào)速系統(tǒng)的運行可靠性,因此,合理的容量將保證最優(yōu)的投資。變頻器的容量選擇在實際操作中存在很多誤區(qū),這里給出了3種基本的容量選擇方法,它們之間互為補充。 (1)從電流的角度
大多數(shù)變頻器容量可從3個角度表述:額定電流、可用電動機功率和額定容量。其中后兩項,變頻器生產(chǎn)廠家由本國或本公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)電動機給出,或隨變頻器輸出電壓而降低,都很難確切表達變頻器的能力。
選擇變頻器時,只有變頻器的額定電流是一個反映半導(dǎo)體變頻裝置負載能力的關(guān)鍵量。負載電流不超過變頻器額定電流是選擇變頻器容量的基本原則。需要著重指出的是,確定變頻器容量前應(yīng)仔細了解設(shè)備的工藝情況及電動機參數(shù),如潛水電泵、繞線轉(zhuǎn)子電動機的額定電流要大于普通籠型異步電動機額定電流,冶金工業(yè)常用的輥道用電動機不僅額定電流大很多,同時它允許短時處于堵轉(zhuǎn)工作狀態(tài),且輥道傳動大多是多電動機傳動,應(yīng)保證在無故障狀態(tài)下負載總電流均不允許超過變頻器的額定電流。
(2)從效率的角度
系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時,系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā),在選用變頻器功率時,要注意以下幾點:
1)變頻器功率值與電動機功率值相當(dāng)時最合適,以利變頻器在高的效率值下運轉(zhuǎn);
2)在變頻器的功率分級與電動機功率分級不相同時,則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率,但應(yīng)略大于電動機的功率;
3)當(dāng)電動機屬頻繁啟動、制動工作或處于重載啟動且較頻繁工作時,可選取大一級的變頻器,以利于變頻器長期、安全地運行;
4)經(jīng)測試,電動機實際功率確實有富余,可以考慮選用功率小于電動機功率的變頻器,但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護動作;
5)當(dāng)變頻器與電動機功率不相同時,則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置,以利達到較高的節(jié)能效果。
變頻器負載率b與效率η的關(guān)系曲線見圖。
圖 負載率與效率的關(guān)系曲線
可見:當(dāng)β=50%時,η=94%;當(dāng)β=100%時,η=96%。雖然β增一倍,η變化僅2%,但對中、大功率如幾百千瓦至幾千千瓦電動機而言亦是可觀的。系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時,系統(tǒng)效率才較高。
(3)從計算功率的角度
對于連續(xù)運轉(zhuǎn)的變頻器必須同時滿足以下3個計算公式。
1)滿足負載輸出:pcn≥pm/η。
2)滿足電動機容量:pcn≥√3kueie×10-3。
3)滿足電動機電流:icn≥kie。
式中,pcn為變頻器容量(單位為kva);pm為負載要求的電動機軸輸出功率(單位為kw);ue為電動機額定電壓(單位為v);ie為電動機額定電流(單位為a);η為電動機效率(通常約為0. 85);cosφ為電動機功率因數(shù)(通常約為0.75),k是電流波形補償系數(shù)(由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波,還含有高次諧波的成分,其電流應(yīng)有所增加,通常k為1. 05~1. 1)。
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