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變頻器的容量計算及選擇

2010-09-07 14:50 發佈者: 文龍| 支持 (+0) | 反對 (-0) | 評論: (0) | 固定鏈接

1 采用变频器驱动异步电动机调速 在异步电动机确定后,通常应根据异步电
1 採用變頻器驅動異步電動機調速 在異步電動機確定後,通常應根據異步電動機的額定電流來選擇變頻器,或者根據異步電動機實際運行中的電流值(最大值)來選擇變頻器。當運行方式不同時,變頻器容量的計算方式和選擇方法不同,變頻器應滿足的條件也不一樣。選擇變頻器容量時,變頻器的額定電流是一個關鍵量,變頻器的容量應按運行過程中可能出現的最大工作電流來選擇。變頻器的運行一般有以下幾種方式。
2 連續運轉時所需的變頻器容量的計算 由於變頻器傳給電動機的是脈沖電流,其脈動值比工頻供電時電流要大,因此須將變頻器的容量留有適當的餘量。此時,變頻器應同時滿足以下三個條件: 式中:pm、η、cosφ、um、im分別爲電動機輸出功率、效率(取0.85)、功率因數(取0.75)、電壓(v)、電流(a)。 k:電流波形的修正系數(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如按電動機實際運行中的最大電流來選擇變頻器時,變頻器的容量可以適當縮小。 3 加減速時變頻器容量的選擇 變頻器的最大輸出轉矩是由變頻器的最大輸出電流決定的。一般情況下,對於短時的加減速而言,變頻器允許達到額定輸出電流的130%~150%(視變頻器容量),因此,在短時加減速時的輸出轉矩也可以增大;反之,如只需要較小的加減速轉矩時,也可降低選擇變頻器的容量。由於電流的脈動原因,此時應將變頻器的最大輸出電流降低10%後再進行選定。 4 頻繁加減速運轉時變頻器容量的選定 根據加速、恒速、減速等各種運行狀態下的電流值,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:各運行狀態平均電流(a) t1、t2、…t5:各運行狀態下的時間 k0:安全系數(運行頻繁時取1.2,其它條件下爲1.1) 5
一台變頻器傳動多台電動機,且多台電動機並聯運行,即成組傳動
用一台變頻器使多台電機並聯運轉時,對於一小部分電機開始起動後,再追加投入其他電機起動的場合,此時變頻器的電壓、頻率已經上升,追加投入的電機將產生大的起動電流,因此,變頻器容量與同時起動時相比需要大些。 以變頻器短時過載能力爲150%,1min爲例計算變頻器的容量,此時若電機加速時間在1min內,則應滿足以下兩式
若電機加速在1mn以上時 式中:nt:並聯電機的台數 ns:同時起動的台數 pcn1:連續容量(kva) pcn1=kpmnt/ηcos pm:電動機輸出功率 η:電動機的效率(約取0.85) cosφ:電動機的功率因數(常取0.75) ks:電機起動電流/電機額定電流 im:電機額定電流 k:電流波形正系數(pwm方式取1.05~1.10) pcn:變頻器容量(kva)
icn:變頻器額定電流(a) 變頻器驅動多台電動機,但其中可能有一台電動機隨時掛接到變頻器或隨時退出運行。此時變頻器的額定輸出電流可按下式計算: 式中:iicn:變頻器額定輸出電流(a) imn:電動機額定輸入電流(a) imq:最大一台電動機的起動電流(a) k:安全系數,一般取1.05~1.10 j:餘下的電動機台數 6 電動機直接起動時所需變頻器容量的計算 通常,三相異步電動機直接用工頻起動時起動電流爲其額定電流的5~7倍,對於電動機功率小於10kw的電機直接起動時,可按下式選取變頻器。 i1cn≥ik/kg 式中:ik:在額定電壓、額定頻率下電機起動時的堵轉電流(a); kg:變頻器的允許過載倍數 kg=1.3~1.5 在運行中,如電機電流不規則變化,此時不易獲得運行特性曲線,這時可使電機在輸出最大轉矩
時的電流限製在變頻器的額定輸出電流內進行選定。 7 大慣性負載起動時變頻器容量的計算 通過變頻器過載容量通常多爲125%、60s或150%、60s。需要超過此值的過載容量時,必須增大變頻器的容量。這種情況下,一般按下式計算變頻器的容量: 式中:gd2:換算到電機軸上的轉動慣量值(n m2) tl:負載轉矩(n m)
η,cosφ,nm分別爲電機的效率(取0.85),功率因數(取0.75),額定轉速(r/min)。 ta:電機加速時間(s)由負載要求確定 k:電流波形的修正系數(pwm方式取1.05~1.10) pcn:變頻器的額定容量(kva) 8 輕載電動機時變頻器的選擇 電動機的實際負載比電動機的額定輸出功率小時,多認爲可選擇與實際負載相稱的變頻器容量,但是對於通用變頻器,即使實際負載小,使用比按電機額定功率選擇的變頻器容量小的變頻器並不理想,這主要是由於以下原因; 1) 電機在空載時也流過額定電流的30%~50%的勵磁電流。 2) 起動時流過的起動電流與電動機施加的電壓、頻率相對應,而與負載轉矩無關,如果變頻器容量小,此電流超過過流容量,則往往不能起動。
3) 電機容量大,則以變頻器容量爲基

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