如何选择变频器容量

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宋作勇
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如 何选择 变频 器 容量
聂林 荣 李 明
（ 黑龙江省鸡 东热电有限公司 ， 黑龙江 鸡东 １８ ０ ） ５２ ０
摘 要： 前． 目 变频嚣已迈进 了高性能、 多功能、 小型化和廉价化阶段 。为使于变频器的合理使用， 将对变频器容量选择过程作 简略探讨 。
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法。 电流的谐波分量会增大 ， 也增加了设备投资 。 频器的频定 电流。 ２变 频 器 起 动加 速 为 能 力 的 校验 １ ． １变频器容量选择 的步骤 Ｉ Ⅲ≥Ｉ √Ｋ 变频器 容量选择可分三步 ： 式中 一电动机在额定 电压 ，额定频率时 在电动机起动（ 加速 ） 的过程中电动机不仅 １． ． １了解负载性质和变化规律 ， 算出 的起 动电 流 。 １ 计 要负担稳速运行的负载转矩 ． 还要负担加速转 负载电流的大小或作出负载电流图 Ｉ 。 ＝ ｔ ） Ｋ 变频器的过载倍数 矩， 如果生产机械对起动（ 加速 ） 间无特殊 要 时
可适 当延长起动（ 加速为 ） 时间来避让 峰值 １１ ．． ２预选变频器容量及其他 （ ） 周期性变化 负载连续运行时变 频器 求 ， ２ １１ 校 验 预选 变频 器 。必 要 时进 行 过 载 容量 的计算。 ．． ３ 电流。若生产机械对起动（ 加速 ） 时问有一定要 就要慎重考虑 。如前所述 ， 变频器的允许 电 能力和起动能力 的校验。 若都通过 ， 则预选的变 很多情 况下电动机的负载具有周期性变化 求 ， 频 器容量 便选 定了 ；否则从 １ ． 开始重新进 的特点。显然 ， ．２ １ 在此情况下 。 按最小负载选择变 流 与过程时间呈反时限关 系。如果电动机起动 行 ， 到 通 过为 止 。 直 时 其 则预 频器 的容量 ， 出现过 载， 将 而按 最大负载选择 ， （ 加速 ） ， 电流小于变频器的过载能力 ， 在满足生产机械要求的前提下 ， 变频器容 将是不经济 白。 乞 由此推知 ， 变频器的容量可在最 选容量通过 ， 如果电动机起动（ 加速） ， 电流 时 其 量越小越经 济。 大负载与最小负载之间适当选择 ，以便变频器 已达到变频器的过载能力 ，而要求 的加速时间 １ ． ２基于不用电动机负载电流下变频器容 得 到充分利用而又不到过载 。 又与变频器过载能力规定 的时 限发生 冲突 ， 这 量 的 选择 变频器 的容量应在预选容量的基础上增容。 首先作 出电动机负载 电流图 ｎ ＝中ｔ 及 Ｉｆ 时 ， ） ＝ 般地说 ，变 频器的 容量有 三种表示方 （ 然后求出平均负载电流 Ｉ 再预选变频器的 结束语 Ｏ ， ａ ｖ 法： 额定电流 ．． ｂ适配电动机的额定功率。ｃ ． 额 容量 ， 结合实际中可 能遇到的几 种情况 ，总结了 关于 Ｉ －的计算采 用如下公式 ： 定 视在功率。 不管是哪一种表示方法 ， 归根到底 Ｉ （ｌ＋２＋ ＋ｊ … ） ｈ ｔ …＋Ｉ ） ＩｌＩ２… ｌ＋ ÷（ ＋２ ｔ ｔ ｒ ｊ ＋ ｔ… ＋ 在不 同电动机负载 电流下变频器容量的选择方 还是对变频器额定 电流的选择 ，应结合实际情 考虑到过渡过程中，电动机从变频 器吸收 法，从而为变频器容量的合理选择提供了一些 况根据电动机有可能向变频器吸收的电流来决 的电流要 比稳定运行时大 ，而上述 Ｉ 没有 反 有 益 的参 考 。 ａ ｖ 定 。通常变频器的过载能力有两种 ：．． ａ】 ２倍的 映过渡过程 中的情况。因此 ，变频 器的容量按 额定 电流 ， 可持续 １ 分钟 Ｉ．．倍 的额定电流 ， Ｉ ≥（ ． １ ） ｂ１ ５ １ 一 ． Ｌ修正后预选 （ １ ２ 式中 ， 为第 ｊ 段 可持续 １ 分钟 ；而且变频器的允许 电流与过程 运行状 态下的平均 电流， 为第 ｊ 段运行状态下 时间呈反 时限的关 系。 １ （． 倍的额定电流 对应 的时间 ，同时若过渡过程在整个工作过程 如 ．１ ） ２ ５ 可持续 ｌ ｉ； １ （．） 的额定 电流 ， ｍｎ 而 ． ２ｏ ｓ 倍 可持 续 中占较大 比重 ， 系数（．— ．） 则 １１ １ 选偏大的值 。 ２ ０ ｍｎ ． ｉ。这就 意味着 ： 不论任何时候向电动机 ５ （ ）非周期性变化负载连续运行时变频 器 ３ 提 供在 ｌ ｉ 或 ０ ｍｎ 以上 的电流都必 须在 容量的计算 。 ｍｎ （ ． ｉ） ５ 某些范围内 ． 过载能力这个指标 ， 对电动机来 这种情形一般难 以作 出负载电流图 ， 按 可 说， 只有在起动 （ 加速 ） 程中才有意义 ． 过 在运行 电动机在输 出最大转矩时的电流计算变频器 的 过程 中， 际上等同于不允许过载。 实 额定电流 ． 可用该式 Ｉ ， Ｆ式 中 ） ≥Ｉ Ｋ＿ （ 为 下面讨论如何 根据 电动 机负载 电流 的情 电动机在输出最大转矩时 的电流 ， 确定 。 况来选择变频器的容量。 １． ． ２一 台变 频器 同 时供 多 台 电动机 使 ２ １ ． 台变频器只供 一台 电动使 用 ， ． １一 ２ 即 用 ， 即一拖多 拖 一。 除了要考虑一拖一的几 种情形外 ，还可以 在计算 出负载电流后 。 还应考虑三个方 面 根据以下三种情况区别对待 。 的因素：一 ８ 用变频器供电时 ， 电动机电流的脉动 （ ） 台电动机均由低频低压起动， １各 在正 常 相对工频供电时要大些 ；． ｂ电动机 的起动要求。 运行后不要求其中某 台因故障停机的电动机重 即是 由低频低压起动 ， 还是额定电压 、 额定频率 新 直接 起 动 ，这 时 变频 器容 量 按 ≥Ｉ
关键词： 变额 器 ； 容量 ； 择 选
∑ （ 式中 ∑ ， 为其余各台电动机的额定 电 随着 电力 电子学 、 微电子学 、 计算 机技术 直接起动 。ｅ ． 变频器使用说 明书 中的相关数 据 ＋ ， 为最大电动机的起 动电流？ 和控制理论的迅速发展 ， 交流传动系统， 在宽调 是用该公司的标准电机测试出来 的。要 注意 按 流之和。Ｉ ， 速范围高稳速精度 、快速响应和四象 限运行等 常规设 计生产 的电机在 性 能上 可能有 一定差 （） ２一部分 电动机直接起动 ， 另一部分 电动 机 由低频低压起动。 性能方面也达到了与直流调速媲美的效果 。尤 异 ， 故计算变频器的容量时要 留适当余量 。 除了使 电动机运行的总电流不超过变频器 其是让变频器为核Ｊ 的变频词速因其优异的调 （ ）恒定负载连续运行时变频器容量的计 １ 的额定输 出电流之外 ，还要考虑所有直接起动 速性能 而被公认为最有发展前途 的词速方 式。 算 。 目前 ， 变频器 已迈进 了高性能 、 多功 能、 小型 化 由低频低压起 动或 由软起动器起 动，而变 电动机的起动电流，即 ≥（ ＋ 乏－’乏一 Ｋ ， 式 ∑ ｈ 为所有 直接起 动电动机在额定 电 和廉价化阶段。 为便于变频器的合理使用 ， 将对 频 器只用来完成变频调速时 ，要求变频器的额 （ 中 ． ．， ∑ 变频器容量选择过程作简略探讨 。 定 电流稍 大于 电 动机 的额 定 电流 即 可 ： 压 ，额定频 率下的起动电癞总和． 为全部 Ｊ ≥ １ 频 器容 量 的选 择 变 。 １１ ． ，其 中， 变频器额定 电流 ， ｒ 电动机 电 动 机额 定 电流 的总 和 ） Ｉ Ｉ Ｉ＿ 上述 是变频 器容量选 择的一 般原则 和步 变 频器容量 的选择是一个重 要且 复杂 的 额 定 电 流 。 问题 ， 要考虑变频器容量与电动机容量的匹配 ， 额定电压 、 额定频率直接起动时 ， 对三相电 骤 。 生产实际中 ， 还需要针对具体生产机制的特 灵活处理， 很多情况下 ， 也可根据经验 容易偏小会影响电动机有效力矩 的输出 ， 影响 动 机 而 言 ， 电动 机 的 额定 数 据 可 知 ， 动 电 流 殊要求 ， 由 起 系统的正常运行 ， 甚至损坏装置 ， 而容量偏大则 是额定电流 的 ５ ７ — 倍。因而得用下式来 计算变 或供应商 提供的建议，采用一些比较实用 的方