变频器原理与应用 第3版 教案 8.1 变频器的选择

PAGE《变频器原理及应用（第3版）》电子教案PAGE第2页共5页中等职业教育课程改革国家规划新教材《电子技术基础》电子教案 PAGE1章节课题第8章变频调速系统的选择与操作8.1变频器的选择课时2教学目的掌握变频器选择的方法。重点难点重点难点：变频器选择的方法教学方法联系工程实际讲授变频器选择的方法。教具变频器作业习题8-1；习题8-2课后小结变频调速系统包括变频器、电动机和负载等，合理选择系统设备和规范的操作，是实现系统安全、可靠和经济运行的保证。变频器一般依据容量大小选择电压等级，而容量大小的选择应依据所带电动机的类型、电动机的运行方式、负载机械特性等因素。教学内容8.1变频器的选择知识目标：1.掌握变频器电压等级的选择;2.掌握变变频器容量的选择方法。技能目标：能根据电动机类型、运行方式和负载类型选择变频器及控制方式。教学内容8.1变频器的选择8.1.1变频器电压等级的选择变频器电压等级的选择应考虑以下因素：系统的综合造价、电源谐波的影响以及场地环境等。一般情况下，400kW以下的功率范围建议选用400V（380V）的变频器产品；400～1000kW的功率范围建议选用660V或以上电压等级的变频器产品；1000～2000kW的功率范围建议选用2.3kV电压等级的变频器产品；5000kW及以上建议选用4.16kV或以上电压等级的变频器产品。8.1.2变频器容量的选择变频器的容量以千伏安（kVA）值表示，同时也标明它所适配的电动机功率（kW）值。变频器容量的选择主要依据以下几个方面。根据原有的电动机功率。根据电动机的实际功率。3）根据代换后的功率。实际工作中，有时采取临时措施将不同工作制的电动机代用。例如短时工作制的电动机使用到连续工作的负载上，这时需要合理计算代换后的电动机功率，然后再去选择变频器。教学内容8.1.3依据电动机的类型选用变频器1笼型电动机1．依据负载电流选择变频器2．考虑低速转矩特性3．考虑短时最大转矩4．考虑容许最高频率范围5．考虑噪声6．考虑振动2绕线式异步电动机绕线式异步电动机采用变频器控制运行，大多是对老设备进行改造，利用已有的电机。改用变频器调速时，可将绕线式异步机的转子短路，去掉电刷和起动器。考虑电机输出时的温度上升的问题，所以要降低容量的10％以上。由于绕线式异步电动机转子内阻较小，是一种高效的笼形异步机，但容易发生谐波电流引起的过电流跳闸，所以应选择比通常容量稍大的变频器。3变频器专用电机1)在运转频率区域内低噪声、低振动。2)在低频区内提高连续容许转矩(恒转矩式电机)。3)高速用电机。4)用于闭环控制(抑制转速变动)的带测速发电机的电机。5)矢量控制用电机。教学内容8.1.4依据电动机的运行方式选择变频器1．一台变频器驱动一台电动机一台变频器驱动一台电动机，变频器的额定工作电流应满足I＞1.1Im(8-1)式中I——变频器的额定工作电流，A；Im——电动机最大工作电流，A。详见电动机参数，该电流值与电动机种类、极数等有关，当最大电流小于额定电流时取额定电流。2．一台变频器驱动多台电动机1）n台电动机同时起动、停止，变频器工作电流I应满足I＞1.1∑IM(8-2)式中∑IM——n台电动机输出电流总和，A。2）先投入n1台，后投入n2台，变频器工作电流I应满足I＞(8-3)式中Ist——电动机的起动电流，A。电动机周期性4）电动机非周期运行3.电动机快速加速或快速减速教学内容教学内容8.1.5依据负载的机械特性选择变频器1．恒转矩负载变频器的选择1）依据调速范围。2）依据负载转矩的变动范围。3）考虑负载对机械特性的要求。2．恒功率负载变频器的选择对恒功率负载，一般可选择通用型的，采用V/f控制方式的变频器。但对于动态性能有较高要求的卷取机械，则必须采用具有矢量控制功能的变频器。3．二次方律负载变频器的选择可以选用“风机、水泵用变频器”。4．直线律负载变频器的选择直线律负载的机械特性虽然也有典型意义．但在考虑变频器时的基本要点与二次方律负载相同，故不作为典型负载来讨论。5．特殊性负栽变频器的选择当机床对加工精度有特