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變頻器選型誤區 & 選型方法 & 案例分析

變頻器選型誤區

誤區1:為了省電而選用變頻器

很多廠家和業務員吹噓變頻器節電率有多高, 用戶也信以為真, 單純為了省電就花高成本選用變頻器, 結果卻大失所望。

使用變頻器後能否省電, 是由其驅動的負載類型決定的。 對於風機、泵類負載, 選用變頻器後節能效果顯著, 而對於恒功率負載和恒轉矩負載, 節能效果就差很多, 甚至不能省電。

誤區2:通過電機銘牌額定功率來決定變頻器選型

以電動機的額定功率來選擇變頻器是有一定的理論依據的, 但很多現場實際情況下, 電機運行富裕量太大,

或者電機超負荷運行, 這樣變頻器選型要麼太大, 造成經濟浪費, 要麼變頻器選型過小, 造成電機損壞或變頻器炸機。

最簡便的預估方法是, 變頻器選型以電機穩定運行時最大的工作電流的1.1倍為依據, 如果機械設備是重載類型, 變頻器還需要放大一檔使用。

變頻器選型分析

變頻系統帶動的負載設備大致可分為三種類型

恒轉矩負載

恒功率負載

風機、泵類負載

恒功率區和恒轉矩區別:恒功率在負載比較輕的場合為多用, 恒轉矩則多用在重負載。

所以不同負載類型選擇變頻器的型號不同。

>>>恒功率負載<<<

恒功率調速是指電機低速時輸出轉矩大, 高速時輸出轉矩小, 即輸出功率是恒定的。 如機床、切割機、造紙機等。

例如:機床變頻器系統, 是恒功率負載, 負載慣性特大, 變頻器選型應配置同功率的機型, 外加制動單元和制動電阻。

>>>恒轉矩負載<<<

恒轉矩負載的特點是負載轉矩與轉速無關, 任何轉速下轉矩總保持恒定或基本恒定。 恒轉矩負載設備要求變頻器低頻轉矩大, 動態回應速度快。 比如傳送帶、攪拌機, 擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載。

例如:某挖沙船主挖鬥變頻器系統, 是恒轉矩負載, 雙電機, 且負載超載時間長, 因此變頻器選型配置應放大兩檔的機型, 同時該設備的電源多為發電機供電, 變頻器需配置輸入交流電抗器。

>>>恒風機、泵類負載載<<<

這是最適合用變頻調速的現場環境, 對變頻器功能技術沒有過高的要求,

使用變頻器後節能效果顯著。

例如:某東北一大型集中供暖設備變頻系統, 其中鼓風機、引風機(離心風機)變頻器選型配置同功率機型;

補水泵(離心泵)、迴圈泵變頻器選型配置同功率的機型;

除渣機、皮帶機(輸煤機)變頻器選型配置放大一檔的機型;

破碎機(煤炭破碎機)變頻器選型配置放大一檔或兩檔的機型。

變頻器選型注意事項

變頻器選型主要是由驅動的負載特性及電機實際工作電流來定, 除此之外, 還有以下注意事項:

1 環境

對於一些高溫度(高於50度)、高海拔(高於1000米)的應用場合, 變頻器選型應適當留有一定餘量, 以保證變頻器和電機使用壽命。

2 距離

變頻器安裝的地點與驅動電機之間的距離超過50米,

變頻器選型時就要配合電抗器以降低載波頻率。

3 一拖多

一台變頻器拖動多台電機時, 如果中間連接的電纜過長, 通用變頻器選型時就要放大一檔使用, 且每台電機後面都要加裝熔斷器。

4 高速電機

高速電機運行過程中會產生大量諧波, 增強變頻器的輸出電流, 產生大量熱量。 因此, 變頻器選型時也要比普通電機大一檔。

5 防爆電機

在某些礦井、石油開採環境下, 變頻系統中是防爆電機時, 變頻器的選擇應選用具備防爆功能的變頻器, 且將變頻器放置在較安全的場所。

6 防護等級

對於灰塵多, 潮濕的應用場合, 變頻器選型時要注意其防護等級。

7 單相電機

當現場使用單相電動機時, 變頻器不起作用。

8 變極電機

當現場使用變極電動機時,

變頻器選型應保證最大工作電流不要超過變頻器的額定電流, 且在轉換電機極數時要防止空轉損壞變頻器。

變頻器選型原則及步驟

變頻器選型是個技術活, 如果選擇不當, 可能會使變頻器炸機損壞, 嚴重則會影響工廠的正常生產, 所以科學合理地選擇變頻器是至關重要的。 下面羅列了變頻器造型的幾大原則, 供終端使用者參考。

1、專業人做專業事

變頻器選型最好由廠家的技術工程師根據現場的實際情況來定, 不僅選型準確, 而且有利於後期的調試、安裝及售後服務。

2、負載設備功能要求

根據現場實際的工況需求(啟動轉矩、回應速度、調速精度等), 考慮是選擇通用變頻器、向量變頻器還是專用變頻器, 是選擇重載還是輕載。

3、交流電機工作電流

變頻器選型要以電機的實際工作電流來確定功率。一般情況下,對於風機、泵類負載,電機的額定電流也可作為變頻器選型的依據。對於電機有可能超負荷運行的情況,變頻器選型通常需要放大一檔使用。

4、現場安裝環境

對於現場有金屬導電性粉塵,或者工作環境溫度過高時,變頻器選型需要慎重。這時需要有專門的空間放置變頻器,而且風扇散熱功能要好,以此確定變頻器選型是掛機、櫃機還是工變頻一體機。

變頻器選型之週邊設備

變頻器選型完成後,還要根據現場的實際情況考慮是否需要配置其它週邊設備。變頻器選型的週邊設備主要有斷路器、電抗器、接觸器、制動電阻等。

1、 斷路器

斷路器可方便地控制電路的斷電和閉合。主要用於當變頻系統出再逆電流、過流、短路和欠壓時自動斷開電源,起到隔離作用,保護電源。

2、電擾器

電抗器是變頻選型時常用的週邊設備。當變頻器與電機距離太長,或者變頻器與電源距離太近時,為改善功率因數,使輸入中的浪湧電流降到最低,在變頻器選型過程中必須添加直流電抗器或交流電抗器。

3、 接觸器

接觸器分為輸入接觸器和輸出接觸器。當變頻系統某一部件發生故障時,自動切斷電源,防止遠距離接通燒壞設備。

4、 制動電阻

當通用變頻器應用於數控機床、升降機等慣性負載,變頻器選型需要使用制動電阻,將變頻系統中產生的多餘能量消耗掉。

是選擇重載還是輕載。

3、交流電機工作電流

變頻器選型要以電機的實際工作電流來確定功率。一般情況下,對於風機、泵類負載,電機的額定電流也可作為變頻器選型的依據。對於電機有可能超負荷運行的情況,變頻器選型通常需要放大一檔使用。

4、現場安裝環境

對於現場有金屬導電性粉塵,或者工作環境溫度過高時,變頻器選型需要慎重。這時需要有專門的空間放置變頻器,而且風扇散熱功能要好,以此確定變頻器選型是掛機、櫃機還是工變頻一體機。

變頻器選型之週邊設備

變頻器選型完成後,還要根據現場的實際情況考慮是否需要配置其它週邊設備。變頻器選型的週邊設備主要有斷路器、電抗器、接觸器、制動電阻等。

1、 斷路器

斷路器可方便地控制電路的斷電和閉合。主要用於當變頻系統出再逆電流、過流、短路和欠壓時自動斷開電源,起到隔離作用,保護電源。

2、電擾器

電抗器是變頻選型時常用的週邊設備。當變頻器與電機距離太長,或者變頻器與電源距離太近時,為改善功率因數,使輸入中的浪湧電流降到最低,在變頻器選型過程中必須添加直流電抗器或交流電抗器。

3、 接觸器

接觸器分為輸入接觸器和輸出接觸器。當變頻系統某一部件發生故障時,自動切斷電源,防止遠距離接通燒壞設備。

4、 制動電阻

當通用變頻器應用於數控機床、升降機等慣性負載,變頻器選型需要使用制動電阻,將變頻系統中產生的多餘能量消耗掉。

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