在變頻器的選型設計時(shí)，應充分考慮到所應用場(chǎng)合使用工況條件的最?lèi)毫忧闆r，留有足夠的設計裕度和必要的保護措施。在選型時(shí)應對技術(shù)性能和經(jīng)濟指標進(jìn)行綜合考慮，以選擇相應的變頻器規格容量。如果選型不當造成變頻器容量偏小，對變頻器的效率和正常運行影響極大。變頻器選型時(shí)容量應作如下考慮。 對連續運行時(shí)所需變頻器容量P0(KVA)必須滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)：
(1)變頻器容量必須大于負載所要求的輸出
(2)變頻器容量不能低于電動(dòng)機容量
(3)變頻器電流Io應大于電動(dòng)機電流，即幾I0KIM
(4)起動(dòng)時(shí)變頻器容量應滿(mǎn)足下式 P0 (TL ＋×)以上各式中，I0為變頻器電流，GD2為飛輪轉矩，Ta為加速時(shí)間。根據負載要求確定：K為電流波形補償系數(PWM控制方式時(shí)取1.05～1.10)，TL為負載轉矩，為電動(dòng)機效率(通常取0.85)，cos為電動(dòng)機功率因數(通常取0.75)，PM為負載所要求的電動(dòng)機軸輸出，IM為電動(dòng)機額定電流，UM為電動(dòng)機額定電壓，nM為電動(dòng)機額定轉。
對于容量明顯偏小的變頻器的解決措施，可采取增加變頻器容量、減小電動(dòng)機容量或負載等措施來(lái)適應變頻器的輸出功率。另外，用戶(hù)在提供實(shí)際工況原始參數時(shí)，要保證其準確性，未使用過(guò)變頻器的用戶(hù)可請有經(jīng)驗的單位或變頻器設計制造廠(chǎng)家做方案設計變頻器與電動(dòng)機配套問(wèn)題
變頻器在實(shí)際應用中，要考慮變頻器與電動(dòng)機相匹配的問(wèn)題，
如低速時(shí)的冷卻問(wèn)題、電動(dòng)機的穩定性和頻繁起動(dòng)問(wèn)題。對于調速范圍比較寬，特別是具有恒轉矩和恒功率調速兩個(gè)運行范圍的電動(dòng)機，由于在低速時(shí)的電流和磁通基本保持不變的恒轉矩特性，使它散熱困難，因此不能采用自帶風(fēng)扇冷卻。這種方式對高速和低速運行的工況不利，低速時(shí)冷卻效果差，高速時(shí)電動(dòng)機效率嚴重下降。
通常情況下，如果采用自帶風(fēng)機冷卻或管道通風(fēng)時(shí)，冷卻風(fēng)量的選擇原則是每20kW的電動(dòng)機損耗需要lm3／s的風(fēng)量。除了盡可能減少各種損耗外，還要對空氣的流暢程度和溫度進(jìn)行認真地分析，減少溫度分布的不均勻系數，提高電動(dòng)機線(xiàn)圈端部的傳熱性能，加強電動(dòng)機機座本身的散熱能力。
由于電動(dòng)機動(dòng)態(tài)穩定性與系統的狀態(tài)有關(guān)，它在電源容量大的工頻電源系統中可以穩定運行。在采用變頻器供電時(shí)，系統運行則可能發(fā)生不穩定性。在用戶(hù)實(shí)際使用中，當一臺電動(dòng)機專(zhuān)用一個(gè)變頻電源時(shí)，運行穩定。而多臺電動(dòng)機共用一個(gè)變頻電源組合傳動(dòng)時(shí)，就變得不穩定了。通過(guò)對這些現象的分析，發(fā)現有以下兩個(gè)原因:
即電動(dòng)機固有的低頻不穩定性和電動(dòng)機與變頻器相互影響造成的不穩定性。在低頻時(shí)的這種不穩定性表現為持續振蕩，也就是轉子轉速在同步轉速附近的擺動(dòng)；
另一方面，也可能超出變頻器的換向能力而使其保護動(dòng)作，導致不能正常工作。電動(dòng)機和變頻器之間相互影響造成的不穩定性，主要是由于電動(dòng)機機械系統的慣性或變頻器直流環(huán)節中濾波電感及電容之間發(fā)生能量交換造成的。
由于變頻器電源可以在很低的頻率下起動(dòng)電動(dòng)機，對于一些大容量的調速系統，不僅可以頻繁起動(dòng)，還可以頻繁正反轉，使交流電動(dòng)機在四象限內運行。為了達到節能的效果，風(fēng)機可以每天起動(dòng)幾十次，泵類(lèi)可以起動(dòng)幾百次。對于可逆軋機的主傳動(dòng)和輔助傳動(dòng)電動(dòng)機，則起動(dòng)和正反轉的次數會(huì )更多。因此使電動(dòng)機經(jīng)常處于循環(huán)交變應力的作用下，會(huì )給電動(dòng)機的機械部分和絕緣帶來(lái)疲勞和加速老化等問(wèn)題。
目前國內外電動(dòng)機生產(chǎn)廠(chǎng)商均有與變頻器配套的各種變頻電動(dòng)機，用戶(hù)可采用配套的電動(dòng)機，從而使調速系統性能更加完善，上述問(wèn)題均是變頻器在實(shí)際應用中值得認真考慮的。變頻器安裝的問(wèn)題由于變頻器屬于精密的功率電力電子產(chǎn)品，其現場(chǎng)安裝工藝的好壞也影響著(zhù)變頻器的正常工作。成功的安裝可以確保變頻器安全和無(wú)故障運行。變頻器對安裝環(huán)境要求較高。一般變頻器使用手冊規定溫度范圍為最低溫度—10℃，最高溫度不超過(guò)50℃；變頻器的安裝海拔高度應小于1000m，超過(guò)此規定應降容使用變頻器不能安裝在經(jīng)常發(fā)生振動(dòng)的地方，對振動(dòng)沖擊較大的場(chǎng)合，應采用橡膠等防振措施：不能安裝在電磁干擾源附近；不能安裝在有灰塵、腐蝕性氣體等空氣污染的環(huán)境不能安裝在潮濕環(huán)境中，如潮濕管道下面。應盡量采用密封柜式結構，并且要確保變頻器通風(fēng)暢通，確�？刂乒裼凶銐虻睦鋮s風(fēng)量，其典型的損耗數一般按變頻器功率的3%來(lái)計算柜中允許的溫升值。
由于變頻器的運行環(huán)境可能存在著(zhù)較高的電磁干擾(EMI)。因此，變頻器應該按要求可靠接地。安裝工藝要求如下：
(1)確�？刂乒裰械乃性O備接地良好，應該使用短、粗的接地線(xiàn)(最好采用扁平導體或金屬網(wǎng)，因其在高頻時(shí)阻抗較低)連接到公共地線(xiàn)上。按國家標準規定，其接地電阻應小于4Ω。另外與變頻器相連的控制設備(如PLC或PID控制儀)要與其共地。
(2)安裝布線(xiàn)時(shí)將電源線(xiàn)和控制電纜分開(kāi)，例如使用獨立的線(xiàn)槽等。如果控制電路連接線(xiàn)必須和電源電纜交叉，應成90°交叉布線(xiàn)。
(3)使用屏蔽導線(xiàn)或雙絞線(xiàn)連接控制電路時(shí)，確保未屏蔽之處盡可能短，條件允許時(shí)應采用電纜套管。
(4)確�？刂乒裰械慕佑|器有滅弧功能，交流接觸器既用R-C抑制器，也可采用壓敏電阻抑制器，如果接觸器是通過(guò)變頻器的繼電器控制的，這一點(diǎn)特別重要。
(5)用屏蔽和鎧裝電纜作為電動(dòng)機接線(xiàn)時(shí)，要將屏蔽層雙端接地。
(6)如果變頻器運行在對噪聲敏感的環(huán)境中，可以采用RFI濾波器減小來(lái)自變頻器的傳導和輻射干擾。為達到最優(yōu)效果，濾波器與安裝金屬板之間應有良好的導電性。
變頻器運行的問(wèn)題
變頻器在出廠(chǎng)時(shí)，所有的功能碼都已經(jīng)被設定成出廠(chǎng)值，但是在變頻器系統運行時(shí)，應根據系統的工藝要求，對某些參數重新設定。如操作方式、最高頻率、基本頻率、額定電壓、加減速時(shí)間等。
許多用戶(hù)在使用變頻器時(shí)，尤其是初次使用，缺乏正確的變頻器操作步驟，從而導致運行故障的發(fā)生。例如變頻器的起動(dòng)停止控制，應該嚴格按操作說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行，變頻器使用手冊要求用戶(hù)起動(dòng)變頻器應該按面板按鈕“運行”鍵或用控制端子FWD—CM或REV—CM端子來(lái)控制，停機時(shí)應該按“停止”鍵，不能通過(guò)主電路的通斷電來(lái)控制電動(dòng)機的運行及停機。
為了使變頻器和電動(dòng)機能在最佳狀態(tài)下運行，必須對變頻器的運行頻率和功能碼進(jìn)行設定。加減速時(shí)間的設定決定了調速系統的快速性。選擇較短的加速和減速時(shí)間會(huì )提高生產(chǎn)率，但是，如果選擇加速時(shí)間太短，系統可能無(wú)法起動(dòng)或者過(guò)電流跳閘保護；如果減速時(shí)間太短，頻率下降太快，電動(dòng)機會(huì )進(jìn)入再生制動(dòng)狀態(tài)，可能發(fā)生過(guò)壓跳閘保護，因此應該合理選擇加速/減速時(shí)間。該時(shí)間的選擇與電動(dòng)機所帶的負載大小和飛輪力矩GD2有關(guān)，一種是通過(guò)計算系統的飛輪力矩GD2來(lái)設定的；另一種是實(shí)驗的方法，在滿(mǎn)足工藝要求的時(shí)間內，以變頻器不發(fā)生跳閘保護為依據來(lái)設定。另外，當變頻器的加速/減速時(shí)間不能滿(mǎn)足系統的工藝要求時(shí)，應采用適當的制動(dòng)電阻，確保系統正�？煽窟\行。國內外許多變頻器生產(chǎn)廠(chǎng)商都配有標準的選配件，以適應用戶(hù)在不同工況環(huán)境下的要求。
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