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變頻控制柜的設計思路精辟分析

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:155
核心提示:

  眾所周知,變頻器已經廣泛應用各行各業。但變頻控制系統如何設計,變頻控制柜設計與制造對實際應用具體要求,是許多電氣工程師及制造商,客戶想明確了解的。本章從實際設計及應用案例中,總結設計要點,寫出拙見,供同行參考。

  根據實際及客戶要求進行設計

  在變頻控制系統設計前,一定要了解系統配制,工作方式,環境,控制方式,客戶具體要求。

  具體系統分新設計系統還是就設備改造系統。

  對舊設備改造,電氣工程師應該確切知道如下技術參數及要求。

  1. 電機具體參數, 出廠日期, 廠商(國產, 進口),電機的額定電壓, 額定電流, 相數。

  2. 電機的負載特性類型, 工作制式。 電機起動方式。

  3. 工作環境。如現場的溫度, 防護等級, 電磁輻射等級, 防爆等級。

  4. 配電具體參數。

  變頻柜安裝位置到電機位置實際距離。(變頻柜到電機距離是非常重要的參數)

  變頻柜拖動電機的數量及方式。

  變頻柜與舊的電氣系統的切換關系。一般為Δ-Y啟動與變頻工作互為備用,切換保護。

  變頻柜的外圍傳感變送器的選用參數及采樣地點。

  變頻控制柜的控制方式,如手動/自動,本地/遠程,控制信號的量程。是否通訊組網。

  強電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號的隔離。

  工作場合的供電質量,如防雷,浪涌,電磁輻射。

  對新變頻系統,電氣工程師應該與機械工程師對傳動機械負載特性,深入了解,才能確電機類型,容量。根據電機機械負載特性,容量,選用變頻器的類型,容量。

  目前,機械負載與電機轉矩特性有許多種類,常用有三種。

  1. 恒轉矩負載。如傳送帶, 升降機等

  用公式表式為 P=T*N/975 P-電機的功率 T-電機轉矩 N-電機轉速

  對恒轉矩,系統設計應注意:

  (1) 電機應選變頻器專用電機

  (2) 變頻柜應加裝專用冷卻風扇

  (3) 增大電機容量,(4) 降低負載特性

  (5) 增大變頻器的容量

  (6) 變頻器的容量與電機的容量關系應根據品牌, 一般為1.1~1.5電機的容量。

  2. 平方轉矩負載。如風機,水泵類

  用公式表式為 T=K1*N2 ,P=K2*N3 P-電機的功率 T-電機轉矩 N-電機轉速

  一般,風機,水泵,采用變頻節能,理論與實際證明節能為40~50%左右,此類應用占變頻器應用30~40%左右。

  對平方轉矩負載,系統設計應注意:

  (1) 電機通常選異步交流電機。根據環境需要,選電機防護等級和方式。

  (2) 大于7.5KW變頻柜,應加裝通風散熱設施

  (3) 電機,變頻器容量關系。

  關系系數 國外變頻器容量 國產變頻器容量

  國外電機容量 相等相當電機容量 1.3-1.5電機容量

  國產電機 1.2電機容量 1.5-2電機容量


  3. 恒功率負載。如卷揚機,機床主軸。

  公式:P=T*N/975=CONT。

  一般達到特定速度段時,按恒轉矩,超過特定速度時,按恒功率運轉。

  恒功率機械特性較復雜。

  對于每個變頻控制柜,設計是整個系統重點,最能體現產品質量關鍵環節。對于變頻控制柜,

  電氣設計工程師應在如下設計方面入手。

  1. 變頻控制系統的原理圖設計

  2. 電路主路設計。

  3. 電路控制路設計。包括常規控制電路, PLC控制接口電路, 變頻器聯網等。

  4. 變頻控制柜的工藝設計。包括電氣工藝設

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