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1、变频器的选型及应用 目录 一、 力士乐变频器简介二、 变频器的选型三、 变频器的应用四、 变频器应用实例五、 变频器调试步骤一、 力士乐变频器简介 Frequency Converter Fe Control mode： V/F Power range： 3 AC for 0.75 kW to 315 kW Output frequency：0 Hz to 650 Hz Overload：G-type200% for 1 s and 150% for 60s P-type120% for 60s and 105% for 1h Start-up torque：150 % at 5 Hz Amb
2、ient temperature：-10 C to +40 C Degree of protection：IP20 Frequency Converter Fv Control mode： V/F, SVC, FOC Power range： 3 AC for 0.4 kW to 15 kW Output frequency：0 Hz to 400 Hz Overload：200% for 1 s and 150% for 60 s Start-up torque：SVC Maximum start-up torque 150 % at 0.5 Hz FOC Maximum start-up
3、torque 200 % at 0 Hz Ambient temperature：-10 C to +40 C Degree of protection：IP20 二、 变频器的选型采用通用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。正确选择通用型变频器对于传动控制系统能够的正常运行是非常关键的，首先要明确使用通用变频器的目的，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、起动转矩等要求，充分了解变频器所驱动的负
4、载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，然后决定选用哪种控制方式最合适。所选用的通用变频器应是既要满足生产工艺的要求，又要在技术经济指标上合理。若对通用变频器选型、系统设计及使用不当，往往会使变频器不能正常运行、达不到预期目标，甚至引发设备故障，造成不必要的损失。另外，为了确保变频器长期可靠的运行，变频器地线的连接也是非常重要的。通用变频器的选择包括通用变频器的型式选择和容量选择两个方面，选择的原则是：首先其功能特性能保证可靠地满足工艺要求，其次是获得较好的性能价格比。通用变频器类型的选择要根据负载特性进行。对于风机、泵类等平方转矩，低速下负载转矩较小，通常可选择专用或普通功能型通用
5、变频器。对于恒转矩类负载或有较高静态转速精度要求的机械应选用具有转矩控制功能的高功能型通用变频器，这种通用变频器低速转矩、静态机械特性硬度大，不怕负载冲击，具有挖土机特性。为了实现大调速比的恒转矩调速，常采用加大通用变频器容量的办法。对于要求精度高、动态性能好、速度响应快的生产机械（如造纸机械、注塑机、轧钢机等），应采用矢量控制或直接转矩控制型通用变频器。1、 规格指标 Bosch Rexroth Fe系列变频器类型编码：其中包含了产品类型、设计序号、额定电压、额定功率、防护等级、面板功能等等，详细信息请察阅力士乐Fe变频器中文使用手册第22页。Fe变频器规格、型号各个厂家所规定的型号都是不一
6、样的，这里指的是产品系列名称，无特定意义。其中包括的电压级别和标准可适配电机容量等，可做为选择通用变频器的参考。、电压级别根据各国的工业标准或用途不同，其电压级别也各不相同。在选择变频器是首先应该注意其电压级别是否与输入电源和所驱动的电动机的电压级别相适应。普通通用变频器的电压级别分别为220V级和380V级两种，用于特殊用途的还有500V、600V、3000V级等。、最大适配电动机功率通用变频器的最大适配电机功率（kW）及对应的额定输出电流（A）是以4极普通异步电动机为对象制定的，6级以上电动机和变极电动机等特殊电动机的额定电流大于4极普通异步电动机，因此，在驱动4极以上电动机及特殊电动机时
7、就不能依据功率指标选择变频器，要考虑通用变频器的额定输出电流是否满足所选用的电动机额定电流。、额定输出指标通用变频器的额定输出指标有额定功率、额定输入/输出电压、额定输出电流、额定输出频率和短时过载能力等内容。其中额定功率为通用变频器在额定输出电流下的三相视在输出功率；额定输出电压是通用变频器在额定输入条件下，以额定容量输出时，可连续输出的电压；额定输出电流是通用变频器在额定输入条件下，以额定容量输出时，可连续输出的电流，这是选择适配电动机的重要参数，其中电流值为有效值；短时过载能力是在规定的复杂类型及过载运行时间内，在额定输入条件下，通用变频器可承受的最大电流。、电源通用变频器对电源的要求主
8、要有输入电源电压、频率、允许电压波动范围、允许电压不平衡度和允许频率波动范围等。其中输入电源电压指标包括输入电源的相数，如，三相380V（+10%-15%），相间不平衡度2%，50HZ（15%），允许电压波动范围和允许频率波动范围为额定输入电压幅值和频率的允许波动范围。但有的变频器对电源电压指标给出的是一个允许输入电压的范围，如200240V、380480V等。、效率通用变频器的效率是指综合效率，即通用变频器本身的效率与电动机的效率的乘积，也即电动机的输出功率与电网输入的有功功率之比。通用变频器的综合效率与负载及运行频率有关，在电动机负载超过75%以上 且运行频率在40HZ以上时，通用变频器本
9、身的效率可达95%以上，综合效率也可达85%以上。、功率因数通用变频器的功率因数是指整个系统的功率因数，它不仅与电压和电流之间的相位差有关，还与电流基波含量有关，在基频和满载下运行时的功率因数一般不会小于电动机满载工频运行时的功率因数，所以我们一般可不予以考虑。电动机本身的功率因数一般在0.700.96之间，小容量电动机小一些，大容量电动机大一些，2极电动机的大一些，8极、10极电动机小一些。整个系统的功率因数又与系统的负载情况有关，轻载时小，满载时大；低速时小，高速时大。我们常提到的加装改善功率因数的直流电抗器，实际上是为了降低网侧输入电流的畸变率，减小谐波无功功率，因而也提高了整个系统的功
10、率因数。 、通用变频器的主要控制特性l 运行控制方式l 频率特性（输出频率范围、精度）l v/f特性l 转矩特性（适用于Fv系列变频器）l PID控制l 制动方式（直流制动、能耗制动）（9）、通用变频器主回路结构 通用变频器主回路结构如下图所示:通用变频器主回路结构图 其中包括三相全波整流桥（d1-d6）、充电电阻R、电解电容C、制动单元T7、逆变桥IGBT(T1-T6)、续流二极管（D1-D6）。（10）、变频器标准配线图（以Fe变频器为例）2、 变频器对电机的要求及影响 、用于标准电机时变频器驱动标准电机时，和工频电源比较，损耗将有所增加，低速冷却效果变差，电机温升将增加。因此低速时在负载
11、转矩要求不高的情况下应降低电机的负载力矩，若为普通三相异步电动机，应加装冷却风机。由于电机在50Hz以下是恒转矩输出，50Hz以上是恒功率输出（转速越高转矩越低），加之电机高速运行（50HZ以上）时的电动势平衡及轴承特性等将会改变，所以在变频器运行在50Hz以上时，请注意变频器的输出转矩级机械的承受能力 、用于特殊电机时 a、变级电机：因额定电流和标准电机不同，要确认电机的最大电流后在选用变频器，因为级对数越高，电机额定电流越大。级数的切换务必在电机停车后进行。 b、水中电机：额定电流比标准电机大，在变频器容量选择时应注意。另外电机和变频器之间配线距离较长时，会造成电机力矩下降，要配足够粗的电
12、缆并加装输出电抗器。如潜水泵 c、耐压防爆电机：驱动耐压防爆电机时，电机和变频器配套后的防爆检查是必要的。变频器本身是非防爆结构，所以要放在安全地方。 d、减速机电机：润滑方式和厂家不同，连续使用的速度范围也不同。特别是油润滑时，低速范围连续运转时有烧毁危险。另外超过60HZ的高速时，请和电机厂家商量。 e、单相电机：单相电机不适用变频器调速，电容起动方式时，电容受到了高频电流冲击，有损坏可能，分相起动方式和反接起动方式时，内部的离心开关不会动作，会烧毁起动线圈，请尽量改用三相电机。 f、振动机：振动机是在通用电机轴端加装不平衡块的电机。变频器容量选择时，全负载电流要确认，保证在变频器额定电流
13、以内。如水泥制砖机的振动筛等 g、动力传递机构（减速机、皮带、链条）：使用油润滑方式等传动系统时，低速运转会是润滑条件变坏。另外若超过60HZ的高速运转，会产生传动机构的噪音、寿命、离心力造成的强度问题。3、 变频器使用时的注意事项、选定a、用一台v/f控制变频器同时驱动并列电机或多台电机时，要按电机额定电流总和的1.2倍确定变频器额定电流，选定变频器容量b、电机的起动/加速特性受到变频器额定过载电流的限制，和一般工频电源比，力矩特性值变小。需要大起动力矩时，要选大一级的变频器，或者把电机和变频器容量都提高。、设置a、应避免油雾、棉纱、尘埃等有浮游物的恶劣环境，安装在清洁场所，或者安装在浮游物
14、无法入侵的“全封闭形控制柜内。安装在控制柜里时，要考虑变频器允许环境温度，采用冷却措施并决定合适的柜尺寸。b、和大容量电源变压器（600KVA以上连接以及有切换调功电容器时，电源输入侧会有很大峰值电流，将损坏逆变器部分，因此变频器输入侧务必设置交流电抗器。这样也有改善电源侧功率因素效果。另外，同一电源上有直流机等可控硅整流器连接时，无论电源侧条件如何，都应安装交流电抗器。变频器发生异常时保护功能失效，会停止输出，但不会急停电机。必要时，要设置紧急停止机构，如机械停止机构（抱闸等），保持机构。不要把变频器安装在如木材等可燃性材料上。、设定频率设定最大值：Fe系列变频器可达650Hz，Fv系列变频器可达400Hz，如果设定错误会有危险。请利用频率上限设定功能，设定上限频率。直流制动电流及动作时间设定过大，会成为电机发热或是变频器条过流保护。电机的加减速时间由电机转矩、负载转矩和负载惯性(GD2)决定,当过压、过流失速保护起作用时,可使加减速时间增加。想缩短加速时间时，应提高电机及变频的容量；想缩短减速时间时，应增加制动功能。、注意事项将电源接到变频器输出端子上，会损坏变频器。通电前请检查接线错误和程序。进线侧安装接触器时，不要频繁地开闭接触器，否则容易造成变频器的故障。即使在变频器电源切断后，内部仍有部分未放完的电。检查时要等
