变频控制柜设计时应注意的问题

1、变频控制柜设计时应注意的问题.doc变频控制系统设计前，一定要了解系统配制，工作方式，环境，控制方式，客户具体要求具体系统分新设计系统还是旧设备改造系统。对旧设备改造，电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求。2. 电机的负载特性类型.3. 工作制式。4. 电机起动方式。5. 工作环境。如现场的温度、防护等级、电磁辐射等级、防爆等级、配电具体参数。6. 变频柜安装位置到电机位置实际距离。（变频柜到电机距离是非常重要的参数）7. 变频柜拖动电机的数量及方式。8. 变频柜与旧的电气系统的切换关系。一般为-Y启动与变频工作互为备用切换保护。9.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。10.变频控

2、制柜的控制方式，如手动/自动，本地/远程，控制信号的量程,是否通讯组网。11.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。12.工作场合的供电质量，如防雷，浪涌，电磁辐射。对新变频系统，电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性，深入了解，才能确电机类型，容量。根据电机机械负载特性，容量，选用变频器的类型、容量。目前，机械负载与电机转矩特性有许多种类，常用有三种。1 恒转矩负载。如传送带， 升降机等用公式表式为 P=T*N/975 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速对恒转矩，系统设计应注意：（1） 电机应选变频器专用电机（2） 变频柜应加装专用冷却风扇（3） 增大电机容量，降低负

3、载特性（4） 增大变频器的容量（5） 变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌，一般为1.11.5电机的容量。2 平方转矩负载。如风机，水泵类用公式表式为 T=K1*N2 ，P=K2*N3 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速一般，风机，水泵，采用变频节能，理论与实际证明节能为4050%左右，此类应用占变频器应用3040%左右。对平方转矩负载，系统设计应注意：（1） 电机通常选异步交流电机。（2） 根据环境需要，选电机防护等级和方式。（3） 大于7.5KW变频柜,应加装通风散热设施（4） 电机与变频器容量关系。关系系数 国外变频器容量 国产变频器容量国外变频器容量相当国外电机容量 1.3-

4、1.5电机容量 国产电机容量 1.5-2电机容量3 恒功率负载。如卷扬机，机床主轴。公式：P=T*N/975=CONT。一般达到特定速度段时，按恒转矩，超过特定速度时，按恒功率运转。恒功率机械特性较复杂。对于每个变频控制柜，设计是整个系统重点，最能体现产品质量关键环节。对于变频控制柜，电气设计工程师应在如下设计方面入手。1. 变频控制系统的原理图设计2. 电路主路设计。3. 电路控制路设计。包括常规控制电路，4. PLC控制接口电路，5. 变频器联网等。6. 变频控制柜的工艺设计。包括电气工艺设计，7. 柜体板金工艺设计。原理图设计根据以上所述的原理规则，参照变频控制柜的原理图，根据实际需要，

5、画出原理图。电路主路设计。按如下顺序选择主回路电器件。（1） 确定机械负载特性：a.功率 b.扭矩 c.转速（2） 确定电机特性:a.额定电压 b.额定功率 c.额定电流（3） 根据以上条件和实际客户的需要，对下列电器元件取舍:a.TR-变压器为可选项，根据电压等级标准，选配。b.FU-熔断丝，一般要，选择为2.5-4倍额定变频器电流。注意熔断丝选速熔类。c.QA-空开，一般要选择为1.2倍额定变频器电流d.KM-接触器，必须要选择为额定变频器电流e.LY-防雷浪涌器，最好要，特别雷暴多发区，以及交流电源尖峰浪涌多发场合，保护变频系统免遭意外破坏。一般配40KVA浪涌器。f.DK-电抗器电抗器

6、的作用是抑制变频器输入输出电流重高次谐波成份带来的不良影响，而滤波器的作用是抑制由变频器带来的无线电电波干扰，即电波噪声。有的变频器内置电抗器，有的场合也可不装电抗器。一般，多大功率变频器配多大电抗器，变频器厂商提供参数。选择电抗器的参数，可由下面公式计算L=(2%5%)V/6.18*F*IV-额定电压 VI-额定电流 AF-最大频率 HZLBI/ LBO 输入输出滤波器，一般应根据频率进行配置R-制动电阻 计算较复杂，应在变频器柜制造商指导下配置。电路控制回路设计，按电气工程师知识及变频器要求设计。但应注意：（1） 输入/输出的弱电信号与PLC、仪表、传感变送器一定采取信号隔离，否则控制系统

7、信号混乱，系统不正常。（2） 与PLC常规控制系统接口，一定加装浪涌吸收器，控制电源应采用隔离变压器， 进行电气隔离。变频控制柜的工艺设计。（1） 电气工艺设计电气工程师变频电路设计出来，下一步就是电气工艺设计，包括：a. 多大功率变频器b. 配什么类型电缆c. 多大的线径d. 配多远。一般可以查表格或计算。e. 接地配线。f. 抗干扰布线。是非常重要的,一般强电电缆用带屏蔽电缆，电缆及屏蔽层用金属卡固定安装底板上，也有的加装屏蔽金属环，抗干扰。g. 进出线的电缆管接头配置。柜体板金工艺设计应根据以下原则设计1 变频器的环境温度：变频器环境温度为-10度-50度，一定要考虑通风散热。湿度：震动：气体：有无暴炸，腐蚀性气体2 柜体承载重量。3