《变频器应用技术》PPT课件

变频器应用技术,主编郭艳萍北京师范大学出版社,第5章变频器的选择和使用,5.1变频器的选择5.1.1容量的选择1.容量选择的三步骤（1）了解负载性质和变化规律，计算出负载电流的大小或作出负载电流图I=f（t）；（2）预选变频器容量；（3）校验预选变频器;2.基于不同电动机负载电流下的变频器容量选择（1）变频器的容量有三种表示方法：额定电流,适配电动机的额定功率,额定视在功率。（2）变频器的过载能力,3.根据要驱动电动机的负载电流和数量来选择变频器的容量（1）一台变频器只供一台电动机使用（即一拖一）(A)恒定负载连续运行时变频器容量的计算ICN1.1IMN（5-1）式中，ICN变频器输出的额定电流，单位为A；IMN电动机的额定电流，单位为A；(B)周期性变化负载连续运行时变频器容量的计算式中，I1、I2、I3各运行状态下平均电流，单位为A；t1、t2、t3各运行状态下运行时间，单位为s；k0安全系数（加减速频繁时取1.2，一般取1.1）。,(C)非周期性变化负载连续运行时变频器容量的计算主要指不均匀负载或冲击负载，这种情形一般难以作出负载电流图，可按电动机在输出最大转矩时的电流计算变频器的额定电流，可用下式确定：ICNImax/KCg（5-4）式中，Imax电动机在输出最大转矩时的电流。,各台电动机均由低频低压起动，在正常运行后不要求其中某台因故障停机的电动机重新直接起动，这时变频器容量为：（5-5）式中，IM（max）为最大电动机的起动电流；其余各台电动机的额定电流之和。一部分电动机直接起动，另一部分电动机由低频、低压起动。变频器的容量可按下式进行计算：所有直接起动电动机在额定电压、额定频率下的起动电流之和；为全部电动机额定电流之和。,（2）一台变频器同时供多台电动机使用（即一拖多）,4.变频器起动加速能力的校验,在电动机起动（或加速）的过程中电动机不仅要负担稳速运行的负载转矩，还要负担加速转矩，如果生产机械对起动（或加速）时间无特殊要求，可适当延长起动（或加速）时间来避让峰值电流。若生产机械对起动（或加速）时间有一定要求，就要慎重考虑。,5.1.2变频器类型及控制方式的选择,1.调速范围2.负载对机械特性的要求（1）风机和泵类负载（2）恒转矩负载（3）要求响应快的系统（4）被控对象具有一定的动态、静态指标要求（5）被控对象具有较高的动态、静态指标要求（6）要求控制系统具有良好的动态、静态性能,5.2变频器的安装,5.2.1安装环境1.周围温度、湿度2.周围环境,5.2.2安装方向和空间,1.墙挂式安装2.柜式安装,（1）安装设计要求,3.多粉尘现场的安装,（2）控制柜通风、防尘、维护要求总体要求控制柜应密封，使用专门设计的进风和出风口进行通风散热。控制柜顶部应设有出风口、防风网和防护盖；底部应设有底板、进线孔、进风口和防尘网。风道要设计合理，使排风通畅，不易产生积尘。控制柜内的轴流风机的风口需设防尘网，并在运行时向外抽风。对控制柜要定期维护，及时清理内部和外部的粉尘、絮毛等杂物。对于粉尘严重的场所，维护周期在1个月左右。,变频器的布线原则：（1）输入端安装噪声滤波器。（2）采取以下方法抑制变频器干扰：将易受变频器干扰的外围设备及信号线远离变频器安装；信号线使用屏蔽电缆线，屏蔽层接地。在变频器的输入输出侧安装无线电噪声滤波器或线性噪声滤波器（铁氧体共模扼流圈）。变频器到电动机的电缆要采用4芯电缆并将电缆套入金属管，其中一根的两端分别接到电动机外壳和变频器的接地侧。（3）避免信号线与动力线平行布线或捆扎成束布线；（4）当操作台与控制柜不在一处或具有远方控制信号线，要对导线进行屏蔽，并特别注意各连接环节，以避免干扰信号串入。,5.3变频器的布线,1.基本接线,5.3.1主电路布线,2.电源控制开关及导线线径选择本着宜大不宜小的原则选择线径。3.变频器输出线径选择决定输出导线线径时主要是U影响，一般要求为：U（23）UX（5-7）U的计算为：（5-8）上两式中，UX电动机的最高工作电压，单位为V；IMN电动机的额定电流，单位为A；R0单位长度导线电阻，单位为mm；l导线长度，单位为m。,例5.1已知电动机参数为：PN=30kW，UN=380V，IN=57.6A，fN=50HZ，nN=1460r/min。变频器与电动机之间距离30m，最高工作频率为40Hz。要求变频器在工作频段范围内线路电压降不超过2%，请选择导线线径。,解：已知UN=380V，则：UX=UN=380（4050）304（V）U3042%=6.08（V）又：U=6.08解得：R02.03。查相关电阻率表格知，应选截面积为10.0平方毫米的导线。,5.3.2控制电路布线,1.控制电路导线线径选择小信号控制电路通过的电流很小，一般不进行线径计算。考虑到导线的强度和连接要求，一般选用0.75（mm）2及以下的屏蔽线或绞合在一起的聚乙烯线。接触器、按钮开关等控制电路导线线径可取1mm2的独股或多股聚乙烯铜导线。,2.控制电路输入端的连接,（1）触点或集电极开路输入端（与变频器内部线路隔离）接线。,（2）模拟信号输入端（与变频器内部线路隔离）接线。,（3）正确连接频率设定电位器,3.控制电路输出端的连接,（1）集电极开路输出端的接线,（2）脉冲串输出端接法如图5.10（a）所示。（3）模拟信号输出（DC010V）端的接法如图5.10（b）所示。,图5.10脉冲串和模拟信号输出端的接法,5.3.3变频器的接地,5.4变频器的抗干扰措施,1.变频器的干扰（1）引起电网电源波形的畸变，影响周围机器设备的正常工作，使它们因接收错误信号而产生误动作，或因影响传感器电路的检测而引起错误判断。（2）产生电磁干扰波，影响无线电设备的正常接收。,2.变频器的干扰传播方式,（1）空中辐射方式（2）电磁感应方式（3）静电感应方式（4）线路传导方式,3.变频器的抗干扰措施,（1）变频器侧对于通过