1 引言
采用变频器驱动异步电念头调速。在异步电念头确定后,通常应根据异步电念头的额定电流来选择变频器,或者根据异步电念头实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。当运行方式不同时,变频器容量的计算方式和选择方法不同,变频器应知足的前提也不一样。选择变频器容量时,变频器的额定电流是一个枢纽量,变频器的容量应按运行过程中可能泛起的最大工作电流来选择。变频器的运行一般有以下几种方式。
2 连续运转时所需的变频器容量的计算
因为变频器传给电念头的是脉冲电流,其脉动值比工频供电时电流要大,因此须将变频器的容量留有适当的余量。此时,变频器应同时知足以下三个前提:

式中:PM、η、cosφ、UM、IM分别为电念头输出功率、效率(取0.85)、功率因数(取0.75)、电压(V)、电流(A)。
K:电流波形的修正系数(PWM方式取1.05~1.1)
PCN:变频器的额定容量(KVA)
ICN:变频器的额定电流(A)
式中IM如按电念头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缩小。
3 加减速时变频器容量的选择
变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定的。一般情况下,对于短时的加减速而言,变频器答应达到额定输出电流的130%~150%(视变频器容量),因此,在短时加减速时的输出转矩也可以增大;反之,如只需要较小的加减速转矩时,也可降低选择变频器的容量。因为电流的脉动原因,此时应将变频器的最大输出电流降低10%后再进行选定。
4 频繁加减速运转时变频器容量的选定
根据加速、恒速、减速等各种运行状态下的电流值,按下式确定:
I1CN=[(I1t1+I2t2+…+I5t5)/(t1+t2+…t5)]K0
式中:I1CN:变频器额定输出电流(A)
I1、I2、…I5:各运行状态均匀电流(A)
t1、t2、…t5:各运行状态下的时间
K0:安全系数(运行频繁时取1.2,其它前提下为1.1)
5 一台变频器传动多台电念头,且多台电念头并联运行,即成组传动
用一台变频器使多台电机并联运转时,对于一小部门电机开始起动后,再追加投入其他电机起动的场合,此时变频器的电压、频率已经上升,追加投入的电机将产生大的起动电流,因此,变频器容量与同时起动时比拟需要大些。
以变频器短时过载能力为150%,1min为例计算变频器的容量,此时若电机加速时间在1min内,则应知足以下两式

若电机加速在1mn以上时

式中:nT:并联电机的台数
ns:同时起动的台数
PCN1:连续容量(KVA) PCN1=KPMnT/ηcos
PM:电念头输出功率
η:电念头的效率(约取0.85)
cosφ:电念头的功率因数(常取0.75)
Ks:电机起动电流/电机额定电流
IM:电机额定电流
K:电流波形正系数(PWM方式取1.05~1.10)
PCN:变频器容量(KVA)
ICN:变频器额定电流(A)
变频器驱动多台电念头,但其中可能有一台电念头随时挂接到变频器或随时退出运行。此时变频器的额定输出电流可按下式计算:

式中:IICN:变频器额定输出电流(A)
IMN:电念头额定输入电流(A)
IMQ:最大一台电念头的起动电流(A)
K:安全系数,一般取1.05~1.10
J:余下的电念头台数
6 电念头直接起动时所需变频器容量的计算
通常,三相异步电念头直接用工频起动时起动电流为其额定电流的5~7倍,对于电念头功率小于10kW的电机直接起动时,可按下式选取变频器。
I1CN≥IK/Kg
式中:IK:在额定电压、额定频率下电机起动时的堵转电流(A);
Kg:变频器的答应过载倍数 Kg=1.3~1.5
在运行中,如电机电流不规则变化,此时不易获得运行特性曲线,这时可使电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。
7 大惯性负载起动时变频器容量的计算
通过变频器过载容量通常多为125%、60s或150%、60s。需要超过此值的过载容量时,必需增大变频器的容量。这种情况下,一般按下式计算变频器的容量:

式中:GD2:换算到电机轴上的滚动惯量值(N·m2)
TL:负载转矩(N·m)
η,cosφ,nM分别为电机的效率(取0.85),功率因数(取0.75),额定转速(r/min)。
tA:电机加速时间(s)由负载要求确定
K:电流波形的修正系数(PWM方式取1.05~1.10)
PCN:变频器的额定容量(KVA)
8 轻载电念头时变频器的选择
电念头的实际负载比电念头的额定输出功率小时,多以为可选择与实际负载相当的变频器容量,但是对于通用变频器,即使实际负载小,使用比按电机额定功率选择的变频器容量小的变频器并不理想,这主要是因为以下原因;
1) 电机在空载时也流过额定电流的30%~50%的励磁电流。
2) 起动时流过的起动电流与电念头施加的电压、频率相对应,而与负载转矩无关,假如变频器容量小,此电流超过过流容量,则往往不能起动。
3) 电机容量大,则以变频器容量为基准的电机漏抗百分比变小,变频器输出电流的脉动增大,因而过流保护容量动作,往往不能运转。
4) 电机用通用变频器起动时,其起动转矩同用工频电源起动比拟多数变小,根据负载的起动转矩特性,有时不能起动。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机不能知足负载所要求的起动转矩和低速区转矩时,变频器和电机的容量还需要再加大。
以上先容的是几种不同情况下变频器的容量计算与选择方法,详细选择容量时,既要充分利用变频器的过载能力,又要不至于在负载运行时使装置超温。有些制造厂(如ABB公司)还备有确定装置定额软件,只要用户提出明确的负载图就可以确定装置的输出定额。
变频器的容量计算和选择
文章来源:线槽 文章作者:日成线槽 日期:2013年07月16日
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