變頻器的容量計(jì)算與選擇
發(fā)布時(shí)間:2019-07-31 11:24:06來(lái)源:
采用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在異步電動(dòng)機(jī)確定后,通常應(yīng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選擇變頻器,或者根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的電流值(比較大值)來(lái)選擇變頻器。當(dāng)運(yùn)行方式不同時(shí),變頻器容量的計(jì)算方式和選擇方法不同,變頻器應(yīng)滿足的條件也不一樣。變頻器的運(yùn)行一般有以下幾種方式。
2 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的變頻器容量的計(jì)算
由于變頻器傳給電動(dòng)機(jī)的是脈沖電流,其脈動(dòng)值比工頻供電時(shí)電流要大,因此須將變頻器的容量留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊4藭r(shí),變頻器應(yīng)同時(shí)滿足以下三個(gè)條件:
式中:PM、η、cosφ、UM、IM分別為電動(dòng)機(jī)輸出功率、效率(取0.85)、功率因數(shù)(取0.75)、電壓(V)、電流(A)。
K:電流波形的修正系數(shù)(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(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的比較大電流來(lái)選擇變頻器時(shí),變頻器的容量可以適當(dāng)縮小。(歡迎來(lái)電咨詢 鄭州變頻器 網(wǎng)址:www.cntjjp.com.cn 電話:0371- 56700815 手機(jī):15515598858 )
3 加減速時(shí)變頻器容量的選擇
變頻器的比較大輸出轉(zhuǎn)矩是由變頻器的比較大輸出電流決定的。一般情況下,對(duì)于短時(shí)的加減速而言,變頻器允許達(dá)到額定輸出電流的130%~150%(視變頻器容量),因此,在短時(shí)加減速時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以增大;反之,如只需要較小的加減速轉(zhuǎn)矩時(shí),也可降低選擇變頻器的容量。由于電流的脈動(dòng)原因,此時(shí)應(yīng)將變頻器的比較大輸出電流降低10%后再進(jìn)行選定。
4 頻繁加減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變頻器容量的選定
根據(jù)加速、恒速、減速等各種運(yùn)行狀態(tài)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(yùn)行狀態(tài)平均電流(A)
t1、t2、…t5:各運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)間
K0:安全系數(shù)(運(yùn)行頻繁時(shí)取1.2,其它條件下為1.1)
5 一臺(tái)變頻器傳動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī),且多臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行,即成組傳動(dòng)
用一臺(tái)變頻器使多臺(tái)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),對(duì)于一小部分電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)后,再追加投入其他電機(jī)起動(dòng)的場(chǎng)合,此時(shí)變頻器的電壓、頻率已經(jīng)上升,追加投入的電機(jī)將產(chǎn)生大的起動(dòng)電流,因此,變頻器容量與同時(shí)起動(dòng)時(shí)相比需要大些。
以變頻器短時(shí)過(guò)載能力為150%,1min為例計(jì)算變頻器的容量,此時(shí)若電機(jī)加速時(shí)間在1min內(nèi),則應(yīng)滿足以下兩式
若電機(jī)加速在1mn以上時(shí)
式中:nT:并聯(lián)電機(jī)的臺(tái)數(shù)
ns:同時(shí)起動(dòng)的臺(tái)數(shù)
PCN1:連續(xù)容量(KVA) PCN1=KPMnT/ηcos
PM:電動(dòng)機(jī)輸出功率
η:電動(dòng)機(jī)的效率(約取0.85)
cosφ:電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)(常取0.75)
Ks:電機(jī)起動(dòng)電流/電機(jī)額定電流
IM:電機(jī)額定電流
K:電流波形正系數(shù)(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(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī),但其中可能有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)隨時(shí)掛接到變頻器或隨時(shí)退出運(yùn)行。此時(shí)變頻器的額定輸出電流可按下式計(jì)算:
式中:IICN:變頻器額定輸出電流(A)
IMN:電動(dòng)機(jī)額定輸入電流(A)
IMQ:比較大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流(A)
K:安全系數(shù),一般取1.05~1.10
J:余下的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)
(歡迎來(lái)電咨詢 鄭州變頻器 網(wǎng)址:www.cntjjp.com.cn 電話:0371- 56700815 手機(jī):15515598858 )
6 電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)所需變頻器容量的計(jì)算
通常,三相異步電動(dòng)機(jī)直接用工頻起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流為其額定電流的5~7倍,對(duì)于電動(dòng)機(jī)功率小于10kW的電機(jī)直接起動(dòng)時(shí),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(jī)起動(dòng)時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流(A);
Kg:變頻器的允許過(guò)載倍數(shù) Kg=1.3~1.5
在運(yùn)行中,如電機(jī)電流不規(guī)則變化,此時(shí)不易獲得運(yùn)行特性曲線,這時(shí)可使電機(jī)在輸出比較大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流限制在變頻器的額定輸出電流內(nèi)進(jìn)行選定。
7 大慣性負(fù)載起動(dòng)時(shí)變頻器容量的計(jì)算
通過(guò)變頻器過(guò)載容量通常多為125%、60s或150%、60s。需要超過(guò)此值的過(guò)載容量時(shí),必須增大變頻器的容量。這種情況下,一般按下式計(jì)算變頻器的容量:
式中:GD2:換算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值(N?m2)
TL:負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N?m)
η,cosφ,nM分別為電機(jī)的效率(取0.85),功率因數(shù)(取0.75),額定轉(zhuǎn)速(r/min)。
tA:電機(jī)加速時(shí)間(s)由負(fù)載要求確定
K:電流波形的修正系數(shù)(PWM方式取1.05~1.10)
PCN:變頻器的額定容量(KVA)
8 輕載電動(dòng)機(jī)時(shí)變頻器的選擇
電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載比電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率小時(shí),多認(rèn)為可選擇與實(shí)際負(fù)載相稱(chēng)的變頻器容量,但是對(duì)于通用變頻器,即使實(shí)際負(fù)載小,使用比按電機(jī)額定功率選擇的變頻器容量小的變頻器并不理想,這主要是由于以下原因;
1) 電機(jī)在空載時(shí)也流過(guò)額定電流的30%~50%的勵(lì)磁電流。
2) 起動(dòng)時(shí)流過(guò)的起動(dòng)電流與電動(dòng)機(jī)施加的電壓、頻率相對(duì)應(yīng),而與負(fù)載轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān),如果變頻器容量小,此電流超過(guò)過(guò)流容量,則往往不能起動(dòng)。
3) 電機(jī)容量大,則以變頻器容量為基準(zhǔn)的電機(jī)漏抗百分比變小,變頻器輸出電流的脈動(dòng)增大,因而過(guò)流保護(hù)容量動(dòng)作,往往不能運(yùn)轉(zhuǎn)。
4) 電機(jī)用通用變頻器起動(dòng)時(shí),其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩同用工頻電源起動(dòng)相比多數(shù)變小,根據(jù)負(fù)載的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性,有時(shí)不能起動(dòng)。另外,在低速運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)的轉(zhuǎn)矩有比額定轉(zhuǎn)矩減小的傾向,用選定的變頻器和電機(jī)不能滿足負(fù)載所要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和低速區(qū)轉(zhuǎn)矩時(shí),變頻器和電機(jī)的容量還需要再加大。
以上介紹的是幾種不同情況下變頻器的容量計(jì)算與選擇方法,具體選擇容量時(shí),既要充分利用變頻器的過(guò)載能力,又要不至于在負(fù)載運(yùn)行時(shí)使裝置超溫。有些制造廠(如ABB公司)還備有確定裝置定額軟件,只要用戶提出明確的負(fù)載圖就可以確定裝置的輸出定額。(歡迎來(lái)電咨詢 鄭州變頻器 網(wǎng)址:www.cntjjp.com.cn 電話:0371- 56700815 手機(jī):15515598858 )