變頻器應該如何選型？如何給電機選擇合適變頻器？

具體來講，低壓通用變頻器的選擇包括低壓通用變頻器的型式選擇和容量選擇兩個方面，選擇變頻器的基本原則有兩方面：變頻器功能特性能保證可靠地實現(xiàn)工藝要求，獲得比較好的性價比。

變頻器應該如何選型

為使變頻器功能特性能保證可靠地實現(xiàn)工藝要求，在變頻器選型時應密切關注以下技術參數(shù)：

1、根據(jù)電機實際工作電流選擇變頻器

電機實際工作電流是變頻器選型最關鍵的因素，變頻器在長時間工作時必須滿足變頻器輸出電流大于電機實際工作電流。切記!!!

項目中通常先選電機，再根據(jù)電機選變頻器。電機實際工作電流并不是電機銘牌上標注的額定電流，變頻器選型時應先熟悉工況，估算出電機的工作電流隨時間變化的關系，才能確定相應的變頻器的型號。

1.1 一般情況下，變頻器拖動恒轉矩負載電機，以電機額定電流為依據(jù)選擇變頻器。

1.2 一般情況下，變頻器拖動風機、泵類負載的電機，以電機額定電流為依據(jù)選擇變頻器。

1.3 經(jīng)常短時過載運行的電機，需要計算過載周期及過載電流。

變頻器拖動這類型負載的電機，要求變頻器最大輸出電流Imax大于電機峰值電流，且變頻器的I2t在自身允許范圍內，變頻器選型時有可能放大一檔或幾檔來才能滿足現(xiàn)場需求?，F(xiàn)以10kW、20A額定電流電機舉例：假如電機間歇性工作，1秒內過載運行時峰值電流為40A(額定電流2倍)，之后停止運行20秒。此時選型就要用到變頻器過載曲線：首先將電機電流隨時間變化的曲線出來，其次看變頻器的輸出電流曲線能否覆蓋電機電流曲線(即變頻器輸出電流超過電機實是否際工作電流)，只有變頻器輸出電流曲線覆蓋電機電流曲線的變頻器型號才適用于重載負荷的電機。能對于重載變頻器的選型，往往有一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)可以參考。

變頻器過載能力西門子產(chǎn)品比較好，一般允許1.6倍短時過載。不同品牌變頻器過載能力可參考該變頻器選型樣本。

2、變頻器選型應充分考慮環(huán)境對變頻器的影響

2.1 溫度變頻器的影響

變頻器的使用環(huán)境溫度一般在-10～40℃，環(huán)境溫度若高于40℃，每升高1℃，變頻器應降額5%使用;環(huán)境溫度每升10℃，則變頻器壽命減半，所以周圍環(huán)境及變頻器散熱的問題一定要解決好。

2.2 濕度對變頻器的影響

變頻器在濕度低于90%的環(huán)境中工作，空氣的相對濕度小于或等于90%，無結露。濕度太高且濕度變化較大時，變頻器內部容易出現(xiàn)結露現(xiàn)象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發(fā)短路。必要時，必須在箱中增加干燥劑或加熱器。

2.3 海拔高度對變頻器的影響

變頻器安裝在海拔高度1000m以下可以輸出額定功率。海拔高度超過1000m，其輸出功率會下降。

2.4 粉塵對變頻器的影響

在有金屬導電性粉塵的場合，不宜安裝變頻器。導電性粉塵侵入變頻器內部，會使變頻器內部線路短路，嚴重時會燒毀變頻器。

3、變頻器進線電源選擇

常用的電壓為單相220VAC、三相220VAC、三相380VAC和三相690VAC。進線電源由既有的上游變壓器電壓等級決定，在變頻器選型初期就應明確。

電壓等級也決定了電機接線盒的接線方式。星形接法比三角接法有更高的耐壓能力和更小的工作電流。

進線電源頻率一般在50Hz，變頻器對進線頻率的波動有較高的承受能力，變頻器二極管整流橋對頻率不敏感。

4、正確選用變頻器冷卻方式

常見的1000VAC以下低壓變頻器，多為內部風冷。在大功率變頻器成組傳動時，變頻器散熱風機的工作噪音很大。在必要的情況下，可以選用水冷系列變頻器。

通用低壓變頻器選型步驟

在選擇變頻器時，可以按以下六個步驟進行：

1、明確設備的工作方式、容量及負載類型

2、明確設備的工藝、性能指標及控制要求

3、確定系統(tǒng)的組建方式、I/O接口、通信接口等

4、對各項性能指標和要求進行歸納

5、對歸納后的結果進行技術咨詢或直接進行招標

6、對變頻器性能、變頻器使用壽命、變頻器價格、變頻器服務進行綜合對比。

給電機選擇合適變頻器

變頻器的英文譯名是VFD(Variable Frequency Drive)，這可能是現(xiàn)代科技由中文反向翻譯為英文的為數(shù)不多實例之一。變頻器是應用在變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。

而為整個電機運動系統(tǒng)選擇合適的變頻器，已是讓工程師一個頭痛的問題。

總的來說，變頻器的選用，應按照被控對象的類型、調速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動轉矩等來考慮，使之在滿足工藝和生產(chǎn)要求的同時，既好用，又經(jīng)濟。

一般性的經(jīng)驗是：

多大的電機就選擇多大的變頻器，有時也可大一個規(guī)格。

大功率的變頻器功率因數(shù)較低最好在變頻器的進線端加裝交流電抗器。這樣一是提高功率因數(shù)，二是抑制高頻諧波。如果經(jīng)常頻繁啟動，制動，要安裝制動單元和制動電阻。

如果需要降低噪音，可用選擇水冷型變頻器;

如果需要制動，需選配制動斬波器以及制動電阻。或可用選擇四象限產(chǎn)品，可以向電網(wǎng)回饋能量，節(jié)省電能 ;

如果現(xiàn)場僅有直流電源的話，可以選擇單純的逆變產(chǎn)品(使用直流電源)用以驅動電動機。

變頻器選型的最終依據(jù)，是變頻器的電流曲線包羅機械負載的電流曲線。

這里羅列了一些選擇變頻器時，我們需要關注的實際問題。

1.采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。

2.變頻器的負載類型;如葉片泵或容積泵等，特別注意負載的性能曲線，性能曲線決定了應用時的方式方法。

3.變頻器與負載的匹配問題;

電壓匹配;變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。

電流匹配;普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。

轉矩匹配;這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時有可能發(fā)生。

4.在使用變頻器驅動高速電機時，由于高速電機的電抗小，高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機的選型。

5.變頻器如果要長電纜運行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

6.對于一些特殊的應用場合，如高溫，高海拔，此時會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。

對一些電機運動控制系統(tǒng)要求嚴格的場合，需要準確檢測變頻器的選配效果如何，直接方法就是通過電機測試系統(tǒng)進行測試。但要想完成變頻器與電機系統(tǒng)的整體測試，對電機測試系統(tǒng)也就提出了更高的要求，比如高帶寬、高精度的電參數(shù)測量，多通道同步測試等。

變頻器使用過程中注意事項

變頻器使用不當，不但不能很好的發(fā)揮其優(yōu)良的功能，而且還可能損壞變頻器及其設備，或造成干擾影響等，因此在使用過程中應該注意以下的事項：

1、必須正確選用變頻器。

2、認真閱讀產(chǎn)品說明書，并按照說明書的要求接線、安裝和使用。

3、變頻器裝置應可靠接地，一抑制射頻干擾，防止變頻器因漏電而引起電擊。

4、用變頻器控制電動機轉速時，電動機的溫升及噪聲會比用網(wǎng)電(工頻)時高;在低速運轉時，因電動機風葉轉速低，應注意通風冷卻以及適當減輕負載，以免電動機溫升超過允許值。

5、供電線路的阻抗不能太小。變頻器接入電壓電網(wǎng)，當配電變壓器的容量大于500KVA或配電變壓器的容量大于變頻器的容量的10倍時，或變頻器的接在離配電變壓器很近的地方時，由于回路阻抗小，投入瞬間對變頻器產(chǎn)生很大的浪涌，會損壞變頻器的整流元件等。當線路阻抗過小時，應在電網(wǎng)與變頻器之間加裝交流電抗器。

6、當電網(wǎng)三相電壓不平衡率大于3%時，變頻器輸入電流的峰值就很大，會造成變頻器及連接過熱或損壞電子元件，這時也需加裝交流電抗器。特別是變壓器為V形接法時更為嚴重，除在交流側加裝電抗器外，還需要在直流側加裝直流電抗器。

7、不能因為提高功率因數(shù)而在進線側裝設過大的電容器，也不能再電動機與變頻器之間裝設電容器，否則會使線路阻抗下降，產(chǎn)生過流而損壞變頻器

8、變頻器出線側不能并聯(lián)補償電容，也不能為了減少變頻器輸出電壓的高次諧波而并聯(lián)電容器，否則可能損壞變頻器，為了減少諧波。可以串聯(lián)電抗器。

9、用變頻器調速的電動機的起動和停止，不能用斷路器及接觸器直接操作，而應用變頻器的控制端子來操作，否則會造成變頻器失控，并可能造成嚴重的后果

10、變頻器與電動機之間一般不宜加裝交流接觸器，以免斷流間產(chǎn)生過電壓而損壞逆變器。若需要加裝，在變頻器運行前，輸出接觸器應先閉合。

11、對于變頻器驅動普通電動機作恒轉矩運行的場合，應盡量避免長期低速運行，否則電動機散熱效果變差，發(fā)熱嚴重。如果需要以低速恒轉矩長期運行，就必須選用變頻電動機。

12、對于提升負載、頻繁起停的場合，會有夫轉矩產(chǎn)生，需要選配適當?shù)闹苿与娮?，否則變頻器將常因過電流或過電壓故障而跳閘。

13、當電動機另有制動器時，變頻器應工作于自由停機方式，且制動的動作信號在變頻器發(fā)出停車指令后才發(fā)出。

14、變頻器外接的制動電阻的阻止不能小于變頻器允許所帶制動電阻的要求。在滿足制動要求的前提下，制動電阻宜取大些。切不可將應接制動電阻的端子直接短接，否則，在制動時會通過開關管發(fā)生短路事故。

15、變頻器與電動機相連時，不允許用兆歐表去測量電動機的絕緣電阻，否則，兆歐表輸出的高壓會損壞逆變器。

16、正確處理好升速與減速問題。變頻器設定的加、減速時間過短，容易受到“電沖擊”而有可能損壞變頻器。因此使用變頻器時，在負載設備允許的前提下，應盡量延長加、減速時間。

①、如果負載重，則應增加加、減速時間;反之，可適當減少加、減速時間。

②、如果負載設備需要短時間內加、減速，則必須考慮增大變頻器的容量，以免出現(xiàn)太大的電流，超過變頻器的額定電流。

③、如果負載設備需要很短的加、減速時間(如1S以內)，則應考慮在變頻器上采用剎車系統(tǒng)。一般較大容量的變頻器都配有剎車系統(tǒng)。

17、避開負載設備的機械共振點。因為電動機在一定的頻率范圍內，可能會遇到設備的機械共振點，產(chǎn)生機械的諧振，影響系統(tǒng)的運行。為此，需要對變頻器設置跳躍頻率(或稱回避頻率)，把該頻率跳過去(回避掉)以避開共振點。

18、電動機首次使用或長時間放置后再接入變頻器使用之前，必須對電動機進行絕緣電阻測量(用500V或1000V兆歐表，測量值應不小于5M歐)。如果絕緣電阻過低，則會損壞變頻器。

19、變頻器應垂直安裝，留有通風空間，并控制環(huán)境溫度不超過40℃。

20、必須采取抗干擾措施，以免變頻器受干擾而影響其正常工作，或變頻器產(chǎn)生的高次諧波干擾其他電子設備的正常工作。

21、注意電動機的熱保護。如果電動機與變頻器容量適配，則變頻器內部的熱保護能有效的保護電動機。如果兩者容量不匹配，須調整其保護值或采取其他保護措施以保證電動機的安全運行。

變頻器電子熱保護值(電動機過載檢測)，可在變頻器額定電流的25%-105%范圍內設定。