变频调速系统电动机的选用原则
变频器的选用原则和注意事项详解
变频器的选用原则和注意事项详解导语：变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
选用变频器的类型，按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求，决定选用那种控制方式的变频器最合适。
所谓合适是既要好用，又要经济，以满足工艺和生产的基本条件和要求。
一、需要控制的电机及变频器自身1、电机的极数。
一般电机极数以不多于(极为宜，否则变频器容量就要适当加大。
2、转矩特性、临界转矩、加速转矩。
在同等电机功率情况下，相对于高过载转矩模式，变频器规格可以降额选取。
3、电磁兼容性。
为减少主电源干扰，使用时可在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器，或安装前置隔离变压器。
一般当电机与变频器距离超过50m时，应在它们中间串入电抗器、滤波器或采用屏蔽防护电缆。
二、变频器功率的选用系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积，只有两者都处在较高的效率下工作时，则系统效率才较高。
从效率角度出发，在选用变频器功率时，要注意以下几点：1、变频器功率值与电动机功率值相当时最合适，以利变频器在高的效率值下运转。
2、在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，但应略大于电动机的功率。
3、当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时，可选取大一级的变频器，以利用变频器长期、安全地运行。
4、经测试，电动机实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。
5、当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整节能程序的设置，以利达到较高的节能效果。
变频器对电动机和电缆的要求
变频器对电动机的要求
4.4电缆的主要制造工艺技求 在变频电机专用电缆生产过程中，绝缘线芯挤包工序、成 缆工序等是最关键的工序。
1．绝缘线芯挤包工序绝缘线芯的质量将直接影响到电缆的电气性能。在生产过程中，我 们特别注重原材料的净化，屏蔽与绝缘材料挤包紧密，控制绝缘偏心度和绝缘外径的均匀一 致，这样可减少界面效应，提高电缆电气性能。为了提高电缆的质量，我们选择高电性能绝 缘材料生产，绝缘材料分：聚氯乙烯、交联聚乙烯、佛塑料、硅橡胶。2．成缆工序变频电 缆要求结构对称，成缆时必须保证绝缘线芯张力均匀，使成缆后的线芯长度尽量保持一致， 否则会引起结构变化，导致电容和电感的不均匀性，影响电缆的电气性能。
避开与各次力波产生共振现象。 3）冷却方式：一般采用强迫通风冷却，即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。 4）防止轴电流措施，对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称，
也会产生轴电流，当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时，轴电流将大为增加，从而导致轴 承损坏，所以一般要采取绝缘措施。
变频器对电动机的要求
4.3变频电缆的结构 了解变频电缆工作特点之后，就不难从电缆结构改进来解决上述三个问题。 1．电缆绝缘 设计：大多数情况选用一般电力电缆，如聚氯乙烯绝缘或交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆 ，由于电缆本身耐压水平较高，很少发生电缆本体击穿。为何电缆在工频下能长期运行而变 频下几小时内击穿? 这决不是老化问题，基本上可归结于高频脉冲电压的影响。一般采用聚 氯乙烯绝缘并不理想，因为其介质损耗偏大。交联聚乙烯绝缘较为满意，它兼有机、电、热 等优良性能。若适当加厚，当然更为可靠，这对变频电缆更为有利。
电压、电流下运行。据资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基 本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。
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变频技术：变频技术考试考试题模拟考试考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题什么是软开关，什么是硬开关？ 本题答案： 2、填空题在模拟量控制线中，由于模拟量信号的抗干扰能力较差，因为必须采用（ ），在连接时，屏蔽层靠近变频器一侧应接变频器的（ ），另一端应（ ）。
本题答案： 3、单项选择题卷扬机负载转矩属于（ ）。
A ．恒转矩负载 B ．恒功率负载 C ．二次方律负载 D ．以上都不是 本题答案： 4、问答题一般的通用变频器包含哪几种电路？ 本题答案： 5、问答题试说明GTR 三种缓冲电流的特点？ 本题答案： 6、问答题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------矢量控制的理念是什么？矢量控制经过哪几种变换？本题答案：7、问答题变频器为什么要垂直安装？本题答案：8、填空题变频器的干扰主要包括有（）两部分。
本题答案：9、填空题点动频率是指变频器在（）时的给定频率。
本题答案：10、问答题电动机的额度功率是它吸收电能的功率吗？本题答案：11、名词解释外接给定本题答案：12、判断题对于连续工作的负载来说，由于电动机在运行期间不能够到达稳定温升，因此允许电动机过载。
本题答案：13、填空题旋转体的惯性，常用（）来度量。
本题答案：14、问答题交-交变频有什么优点和缺点？本题答案：15、单项选择题多段速度运行是指（）。
A.在几个不同的频率下运行B.在同一个频率下运行C.在工频下运行D.不运行本题答案：16、填空题变频器输入侧的额定值主要是（）和（）。
交流变频调速技术复习题纲
交流变频调速技术复习题纲交流变频调速技速复习题纲⼀、单项选择题1、处于停⽌状态的异步电动机加上电压后，电动机产⽣的启动转矩为额定转矩的（B）倍：A、1倍B、1.25倍C、1.5倍D、2.2倍2、电动机通常启动电流为额定电流的（D）倍。
A、2～3倍B、3～4倍C、4～5倍D、5～7倍3、电动机在空载时产⽣的电流（空载电流），此时电动机的转速接近（ B ）。
A、额定转速B、同步转速C、再⽣制动转速D、反接制动转速4、恒转矩负载与（B ）A、速度有关B、速度⽆关C、张⼒F有关D、转差率有关8、正弦波脉冲宽度调制英⽂缩写是（C ）。
A：PWM B：PAMC：SPWM D：SPAM9、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（A ）调速。
A：恒功率B：恒转矩C：恒磁通D：恒转差率10、下列哪种制动⽅式不适⽤于变频调速系统（ C ）。
A：直流制动B：回馈制动C：反接制动D：能耗制动11、变频器安装场所周围振动加速度应⼩于（ C ）m/s2 。
A： 1 B：6.8C：9.8 D：1012、变频器种类很多，其中按滤波⽅式可分为电压型和（ A ）型。
A：电流B：电阻C：电感D：电容13、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B ）有关系。
A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度14、⽬前，在中⼩型变频器中普遍采⽤的电⼒电⼦器件是（D ）。
A：SCR B：GTOC：MOSFET D：IGBT15、变频器常⽤的转矩补偿⽅法有：线性补偿、分段补偿和（B ）补偿。
A：平⽅根 B ：平⽅率C：⽴⽅根D：⽴⽅率16、平⽅率转矩补偿法多应⽤在（ B ）的负载。
A ：⾼转矩运⾏B ：泵类和风机类C ：低转矩运⾏D ：转速⾼17、变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（ C ）。
A ：输出电压U 不变B ：频率f 不变C ：U/F 不变D ：U ·f 不变18.对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ B ）调速。
电动机的选型
电动机的选型1.负载的种类、特性与要求为防止电动机因选配不当而发生故障或损坏，在选定电动机时必须详细了解被拖动负载的种类、特性和要求，然后尽可能去选择满足这些特性和要求的电动机。
1.1被拖动负载应考虑的主要事项（1）被拖动负载的类型；（2）被拖动负载所需的功率；（3）被拖动负载所需的转速；（4）被拖动负载的转速—转矩特性；（5）是否需要进行转速调节（分有级变速、无级变速）；（6）被拖动负载转动惯量的大小；（7）被拖动负载要求的起动方式（分手动、自动及遥控等）；（8）被拖动负载的制动方式（分一般制动、快速制动等）；（9）被拖动负载的工作制（分连续、短时、断续、变负载工作制等）；（10）被拖动负载是否需要可逆运转；（11）被拖动负载的安装型式；（12）工作时的环境条件（温度、湿度高低，有无腐蚀、爆炸性气体和液体，有无滴水和粉尘等）。
1.2电动机的技术要求当根据被拖动负载以上的要求去选择确定电动机时，须考虑以下的技术要求：（1）电动机的类型；（2）电动机的额定功率；（3）电动机的额定电压、相数及频率；（4）电动机的额定转速；（5）电动机的起动转矩及最大转矩；（6）电动机的转速—转矩特性；（7）电动机的工作定额（连续、短时、断续定额等）；（8）电动机能否进行转速调节；（9）电动机的绝缘等级；（10）电动机的外壳防护型式；（11）电动机轴伸中心高及轴伸尺寸；（12）电动机的安装型式（分卧式、立式和凸缘式等）；（13）供电电源容量；（14）电动机所使用的起动和控制设备；（15）相关附件（如安装用底座等）。
选择电动机的步骤和内容主要有：应以被拖动机械、设备的具体要求出发，并考虑使用场所的电源、工作环境、防护等级，以及电动机的功率因数、效率、过载能力、安装方式、传动设备、产品价格、运行和维护费用等情况来选择电动机的电气性能和机械性能，使被选定的电动机能安全、经济、节能和合理地运行。
选择电动机的过程中其功率的确定极为重要，选择原则应该是在电动机能够满足被拖动负载要求的前提下，最经济、合理地确定电动机功率的大小。
变频器的控制方式及合理选用
变频器的控制方式及合理选用1.变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在380~650V，输出功率在0.75~400KW，工作频率在0~400HZ，它的主电路都采用交-直-交电路。
其控制方式经历以下四代。
（1）第一代以U/f=C，正弦脉宽调制（SPWM）控制方式。
其特点是：控制电路结构简单、成本较低，但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。
（2）第二代以电压空间矢量（磁通轨迹法），又称SPWM控制方式。
他是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形。
以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。
经实践使用后又有所改进：引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流成闭环，以提高动态的精度和稳定度。
但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。
（3）第三代以矢量控制（磁场定向法）又称VC控制。
其实质是将交流电动机等效直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。
通过控制转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。
然而转子磁链难以准确观测，以及矢量变换的复杂性，实际效果不如理想的好。
（4）第四代以直接转矩控制，又称DTC控制。
其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。
具体方法是：a.控制定子磁链——引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；b.自动识别（ID）——依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；c.算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；d.实现Band-Band 控制——按磁链和转矩的Band-Band 控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制；e.具有快速的转矩响应（〈2ms），很高的速度精度（±2%，无PG反馈），高转矩精度（〈±3%）；f.具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括0速度时）,可输出150% ~200%转矩。
浅谈选电动机选择的主要依据
浅谈选电动机选择的主要依据一、选用电动机的主要依据根据水泵的形式、轴功率、转速以及生产工艺对电动机的启动（是否带负荷）、制动、运转、调速等要求，选择电动机的类型。
根据泵组的轴功率、转矩、转速变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电动机的温升限制、过载能力和启动转矩，合理选择电动机的容量，并确定冷却通风方式。
根据使用场合的环境条件，如温度、湿度、安装位置、灰尘、雨水及存在的易燃易爆气体等，考虑必要的保护方式和电机的结构型式，确定电动机的防爆等级和防护等级。
根据企业电网电压标准和对功率因数的要求，确定电动机的电压等级。
根据泵组最高转速和传动调速系统的过渡过程的性能要求，选择电动机的额定转速。
除此之外，选择电动机还必须符合节能要求，考虑运行可靠性、供货情况、备品备件的通用性、安装检修的难易、产品价格、建设费用、运行和维修费用等。
二、电动机类型的选择1．电动机类型选择的一般原则电动机类型的选择要从负载特性和节能两个角度来考虑。
容积式泵（如往复泵）的转速-水力转矩特性属恒转矩（平均转矩）特性，每转内的平均转矩随转速的增加基本不变；离心泵等叶片泵属平方转矩特性，其转矩随转速的提高以平方或立方的关系增加，如图1-24所示。
泵的总转矩主要是摩擦阻力矩与水力转矩的总和。
泵启动转矩与泵的水力设计、结构设计以及启动方式有关，为减少启动过程中的阻力矩，往复泵最好采用旁路方式启动；低比转速的离心泵应关阀启动（在许多情况下，采用打开最小流量阀启动泵，避免泵内液体过热蒸发）；轴流泵应开阀启动。
三、相交流笼型感应电动机具有结构简单紧凑、运行可靠、价格便宜、易于维修、更换，在无特殊要求的场合，是首选的电机类型。
恒转矩特性的泵宜选用笼型、具有硬机械特性的电动机。
无调速要求的平方转矩特性的泵则可选用普通笼型电动机，其中功率较大、转速较低的可选用同步电机。
有调速要求的泵可视其调速范围、调速平滑程度等要求选用变极对数、变频笼型电动机或串级调速的绕线型电动机等。
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》
一、异步电动机变频调速系统简介
异步电动机变频调速系统是一种基于变频器技术完成频率控制的调速系统，其结构组成主要包括：异步电动机、变频器、控制器和传动机构等组成。
本系统可以实现对电动机的输出功率、转速和负载的关系，从而提高机器的能源利用率，减少电机输出的能耗。
二、异步电动机变频调速系统组成
1.异步电动机：异步电动机是一种由能量变换设备的机械部分，它通过电能激励的电磁作用而可发生转动，其结构由定子、转子及密封装置等组成。
该部件能够接受输入的直流电压，完成外界功率转换。
2.变频器：变频器是由变频技术控制异步电动机输出电压和频率的装置，其特性是能够将低电压变高，将低频率调整到高频率，使输出电压与频率可以随着被控制设备的运行状况而灵活变化，能有效节省电源能耗，减少设备故障。
3.控制器：控制器是负责控制变频器给异步电动机提供指令的，它的功能有：对异步电动机的转矩与频率进行控制；实现变频器与异步电动机的细微调整；实现较快速度的反应。
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》三相异步电动机变频调速系统是一种应用广泛的电机控制系统，通过对电机的供电频率和电压进行调整，实现电机的调速功能。
本文将对三相异步电动机变频调速系统进行详细的设计。
1.系统结构三相异步电动机变频调速系统主要由电机、变频器和控制系统三部分组成。
电机作为执行元件，接受变频器输出的电压和频率进行运行；变频器则负责将输入的电网电压和频率转换为适合电机运行的电压和频率；控制系统则完成对变频器的控制和监测，实现对电机的精确调速。
2.硬件设计在硬件设计方面，需要选择适合电机的变频器和控制器，并完成相应的接线和连接。
变频器通常需要选择带有电压和频率调节功能的型号，以满足不同工作条件下的电机要求。
控制器则需要选择具备快速响应和稳定性能的型号，以确保系统的准确调速。
3.变频器参数设置变频器的参数设置对于电机的工作性能影响较大。
在设置参数时，首先需要根据电机的额定功率和工作特性确定变频器的额定输出功率。
同时，还需要根据电机的额定电压和额定转速设置变频器的额定输出电压和额定输出频率。
此外，还需要根据电机的负载特性设置变频器的过载保护和反馈调节参数。
4.控制系统设计控制系统的设计主要包括速度信号检测、计算和反馈控制三个步骤。
速度信号检测可以通过安装编码器或霍尔传感器等装置实现。
根据检测到的速度信号，控制系统可以计算出电机的当前转速，并与设定的目标转速进行比较，得到误差信号。
通过对误差信号进行PID控制，控制系统可以调整变频器的输出频率和电压，以实现对电机转速的控制。
5.保护措施设计三相异步电动机变频调速系统在运行过程中需要考虑到一些保护措施，以防止电机过载、短路等故障。
常见的保护措施包括过载保护、过流保护、过热保护和失速保护等。
通过在控制系统中添加相应的保护逻辑和监测装置，可以及时发现并处理电机故障，保证系统的安全运行。
总之，三相异步电动机变频调速系统设计涉及到硬件设计、变频器参数设置、控制系统设计和保护措施设计等方面。
变频调速系统电动机的选用原则
变频调速系统电动机的选用原则发表时间：2017-11-21T16:09:14.127Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第16期作者：孙忠成[导读] 本篇文章详细介绍了一些电动机在调速时所要注重的问题，例如，电压、电流以及所规定的最高频率等。
黑龙江中盟龙新化工有限公司黑龙江安达 151400摘要：本篇文章详细介绍了一些电动机在调速时所要注重的问题，例如，电压、电流以及所规定的最高频率等，最后又给出了一些避免电动机绝缘性能恶化的措施。
关键词：变频器调速原理；变频调速系统电动机；选用原则1 变频器的调速原理和用途变频器的工作原理是在不影响电动机本身一些性能的前提下，来达到改变电动机旋转速度的目的，其主要是改变电动机的电压以及供电频率。
变频器在现代工业中的应用是非常广泛的，在一些钢铁企业、轻工业、纤维材料、化工业、煤矿行业等一些与之相关的方面都会应用到变频器，其主要是目的就是提升工作效率、提高产品质量、使企业更加自动化、使设备使用周期更长、减少人员管理成本，从而增加企业的经济利润。
由于变频器属于电子元件，在工作中会因外部环境等其它因素而产生影响。
另外，变频器本身在工作中也会产生持续不断地干扰波段。
所以其在工作时不仅需要注意外界影响，还要注意自身所产生的干扰。
以保证变频器安全高效的工作。
2 变频器的适用范围变频器用在三项感应电动机和单项正反转的电动机调速中3 变频器的重要参数：输入电压与频率：在实际的工作中，适用的电源频率为50Hz-60Hz，通常情况下其输入电压的频率范围越广越好。
输出功率：变频器的负载驱动能力与其直接有关。
变频范围：其变频的范围越广泛表明调速的范围越广，通常为0Hz-150Hz。
加速时间：从零到最高频率的时间。
如：0Hz-100Hz，1s-10s。
减速时间：从最高频率到零的时间。
如：100Hz-0Hz，1s-10s。
4 变频调速系统选用电动机时选用原则4.1 电流当电动机驱动负载时，负载相同，采用通用变频器运转会比使用工频电源运转的额定电流增加10%。
变频器调速电动机的设计说明
变频调速电机的设计摘要在这个经济快速发展的社会，随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，交流调速代替DC调速已经成为现代电气传动的主要发展方向，这使得交流变频调速系统广泛应用于工业电机传动领域。
许多国外企业会在生产中应用变频技术。
此外，由于PLC功能强大、使用方便、可靠性高，常被用作数据采集和设备控制。
工作中发现身边很多设备都应用了变频技术，在接触中感受到了变频技术的重要性。
通过调节电机的速度来达到节能增产的效果，在未来必然更加重要。
变频器和可编程控制器以其优越的调速、启停性能、高效率、高功率因数和显著的节电效果，广泛应用于大中型交流电动机，被公认为最有前途的调速控制。
关键词:电气传动，变频技术，调速目录第一章导言..........................................................一1.1交流变频调速发展历史综述........................................一1.2逆变器的结构和功能........................................一1.3....................................二、逆变器的关键技术。
第二章变频器调速...................................................四2.1变频调速原理.................................................四2.2逆变器的控制模式 (5)2.3变频器调速模式 (6)第三章变频调试技术 (8)3.1变频器的结构和功能预设有.........................................8.3.2操作...................................................变频器9的第四章变频调速电机的设计 (11)4.1硬件设计 (11)4.2软件设计 (14)摘要 (20)致谢 (21)参考 (22)第一章导言1.1交流变频调速发展历史概述自1965年变频器问世以来，已经经历了40多年的发展。
变频器的选型
变频器的选型一、变频器的额定参数指标（一）额定输入指标（1）输入侧容量；（2）输入电压；（3）电源频率。
（二）额定输出指标（1）额定功率。
变频器额定容量为在连续不断的负载中，允许配用的最大负载容量。
必须注意，在生产机械中，负载的容量主要是根据发热状况来决定的。
在由变频器构成的控制系统中，当负载为变动的负载、断续的负载时负载且温升不超过允许值时，电动机是允许短时间（几分钟或几十分钟）过载的，而变频器一般只允许150%负载时运行1min。
（2）最大适配电动机功率。
变频器的最大适配电动机功率（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极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极以上电动机时就不能单单依据功率指标选择变频器，同时要考虑电流是否满足所选用的电动机额定电流。
（3）额定输出电压。
额定输出电压是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。
（4）额定输出电流。
额定输出电流是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。
（5）短时过载能力。
短时过载能力是指变频器的输出电流允许超过额定值的倍数和时间。
大多数变频器的过载能力规定为150%／min。
二、变频器的选型原则及注意事项（一）变频器的容量选择总负载电流不超过变频器的额定电流，是选择变频器的基本原理。
由于变频器输出中包含谐波成分，其中电流有所增加，应适当考虑加大容量。
当电动机频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁工作时，可选取大一档的变频器，以利于变频器长期、安全地运行。
还应考虑最小和最大运行速度极限，满载低速运行时电动机可能会过热，所选通用变频器应有可设定下限频率、可设定加速和减速时间的功能，以防止在低于该频率下运行。
一般风机，泵类负载不宜在15Hz以下运行，如果确实要在15Hz以下长期运行，需考虑电动机的容许温升，必要时应采用外置强迫风冷措施。
电动机额定功率的选择
载率(%)] ， 用FS表示 ， 即
FS=
(8. 12)
我国规定的负载持续率有15% 、25% 、40%和60% 4种， 一个周期的总时 间为 + ≤10min 。
四 、额定功率的选择
正确选择电动机容量的原则 ， 应在电动机能够胜任生产机械负载要求的 前提下 ， 最经济最合理地决定电动机的功率 。若功率选得过大 ， 设备投资增 大 ，造成浪费 ， 且电动机经常欠载运行 ， 效率及交流电动机的功率因数较低； 反之 ， 若功率选得过小 ， 电动机将过载运行 ，造成电动机过早损坏 。决定电 动机功率的主要因素有3个：
10000V时 ， 电动机的额定电压应选与之适应的高电压 。 直流电动机的额定电压也要与电源电压相配合 。一般为110V 、220V和
440V 。其中220V为常用电压等级 ， 大功率电机可提高到600～ 1000V 。当交流 电源为380V ， 用三相桥式可控硅整流电路供电时 ， 其直流电动机的额定电压应 选440V ， 当用三相半波可控硅整流电源供电时 ， 直流电动机的额定电压应为 220V ， 若用单相整流电源 ， 其电动机的额定电压应为160V 。
3 . 周期性断续工作方式
周期性断续工作方式是指工作和与停歇相互交替进行 ， 两者时间都比较短，
即工作时间t r<(3～4) ， 停歇时间t 0<(3～4) 。工作时温升达不到稳态值，
停歇时温升降不到零 。属于此类工作的生产机械有起重机 、 电梯 、轧钢辅助机
械等 。
在重复短时工作方式下 ， 负载工作时间与整个周期之比称负载持续率[又称暂
1. 电动机种类的选择 选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下 ，优先选用结构简单 、
价格便宜 、工作可靠 、维护方便的电动机 。在这方面交流电动机优于直流电动机 ，交流 异步电动机优于交流同步电动机 ， 笼型异步电动机优于绕线式异步电动机 。
变频器的选用方案
变频器的选用方案摘要：本文首先对变频器作了简单介绍，其次变频器根据性能及控制方式等不同可分为多种类型，再次详细介绍根据机械负载特性正确选用变频器及选用变频器时的考虑因素、注意事项等，最终使我们认识到变频器选用的重要意义。
关键字：机械特性考虑因素注意事项一、前言：变频器主要用于交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案，除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有显著的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。
自上世纪80年代被引进中国以来，变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要的自动化设备，得到了快速发展和广泛的应用。
在电力、纺织与化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品饮料、烟草等行业以及公用工程（中央空调、供水、水处理、电梯等）中，变频器都在发挥着重要作用。
除了工业相关行业，在普通家庭中，节约电费、提高家电性能、保护环境等受到越来越多的关注，变频家电成为变频器的另一个广阔市场和应用趋势。
带有变频控制的冰箱、洗衣机、家用空调等，在节电、减小电压冲击、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的优势。
目前，中国是世界上最主要的家电供应国，但家电采用变频器的比例很低，而在日本，90％以上的家电是变频控制。
据调查，2003年，中国的变频家电同比增长超过200％，但体现在市场中的变频家电并不多见，因此，变频家电具有非常好的发展潜力。
因此，选用何种类型的变频器更能发挥其最好的作用，成了重要的问题。
二、变频技术及变频器的简介2.1变频技术简介变频调速：即用三相变频器产生频率、电压可调的三相变频电源，对三相感应电动机和同步电动机进行变频调速简单的说,变频技术就是把直流电逆变成不同频率的交流电，或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电，或是把直流电变成交流电再把交流电变成直流电等技术的总称。
总之，这一切都是电能不发生变化，而只有频率发生变化。
2.2 变频器简介变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频调速永磁同步电动机的设计
变频调速永磁同步电动机的设计随着科技的不断发展，变频调速技术日益成为工业领域中重要的节能技术之一。
变频调速技术通过改变电源频率，实现对电动机的速度控制。
在众多类型的电动机中，永磁同步电动机因其高效、节能、高精度控制等优点，逐渐得到广泛应用。
本文将探讨变频调速永磁同步电动机的设计方法。
变频调速技术主要通过改变电源频率来改变电动机的转速。
根据异步电动机的转速公式 n=f(1-s)/p，其中n为转速，f为电源频率，s为转差率，p为极对数，可知当f改变时，n也会相应改变。
变频调速技术具有调速范围广、精度高、节能等优点，被广泛应用于各种工业领域。
永磁同步电动机是一种利用永磁体产生磁场的高效电动机。
其特点如下：效率高：永磁同步电动机的磁场由永磁体产生，可降低铁损和额定负载下的铜损，从而提高效率。
节能：由于其高效率，永磁同步电动机在长期运行中可节省大量能源。
调速性能好：永磁同步电动机的转速与电源频率成正比，因此可通过变频调速技术实现对电动机的速度精确控制。
维护成本低：永磁同步电动机结构简单，故障率低，维护成本相对较低。
变频调速永磁同步电动机的设计原则是在满足额定负载要求的前提下，尽可能提高电动机效率，同时确保调速性能优越。
为此，设计时需考虑以下几个方面：(1)优化电磁设计：通过合理选择永磁体的尺寸和位置，以及优化定子绕组的设计，降低铁损和铜损。
(2)转子结构设计：保证转子的强度和稳定性，同时考虑散热问题，防止因转子故障导致电动机损坏。
(3)控制系统设计：选择合适的控制算法和硬件设施，实现对电动机速度的精确控制。
(1)明确设计需求：根据应用场景和负载要求，确定电动机的功率、转速、电压、电流等参数。
(2)选择合适的永磁材料：根据需求和市场供应情况，选择合适的永磁材料，如钕铁硼等。
(3)设计定子结构：根据电磁负荷要求，设计定子的槽数、绕组形式等结构参数。
(4)优化转子设计：根据强度和稳定性要求，设计转子的结构形式，选择合适的材料和加工工艺。
变频器变频器选型原则
变频器变频器选型原则[变频器]变频器选型原则随着变频调速技术的成熟，控制芯片和模块的硬件水平不断提高，变频器成本的不断下降。
这就使得变频器的应用也就越来越广泛，和其它调速方式相比，变频调速以其极高的性价比得到了普遍认可，成为电机调速领域的主力军。
变频器的恰当挑选对于控制系统的正常运转就是非常关键的。
挑选变频器时必须必须充份介绍变频器所驱动的功率特性。
人们在实践中常将生产机械分成三种类型:恒转矩功率、恒功率功率和平方转距功率。
2.1恒转矩负载功率转矩tl与输出功率n毫无关系，任何输出功率之下tl总维持恒定或基本恒定。
比如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类功率以及吊车、提升机等位能够功率都属恒转矩功率。
变频器拖曳恒转矩性质的功率时，低速下的转矩必须足够多小，并且存有足够多的负载能力。
如果须要在低速下稳速运转，必须考量标准异步电动机的散热器能力，防止电动机的梅再升过低。
2.2恒功率负载机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的进料机、首篇机等建议的转矩，大体与输出功率成反比，这就是所谓的恒功率功率。
功率的恒功率性质必须就是就一定的速度变化范围而言的。
当速度很低时，受到机械强度的管制，tl不可能将无穷减小，在低速下转型为恒转矩性质。
功率的恒功率区和恒转矩区对传动方案的挑选存有非常大的影响。
电动机在恒磁通变频时，最小容许输入转矩维持不变，属恒转矩变频；而在强磁变频时，最小容许输入转矩与速度成反比，属恒功率变频。
如果电动机的恒转矩和恒功率变频的范围与功率的恒转矩和恒功率范围相一致时，即为所谓“相匹配”的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最轻。
2.3平方转距负载在各种风机、水泵、油泵中，随其叶轮的旋转，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。
随着输出功率的增大，转矩按输出功率的2次方增大。
这种功率所需的功率与速度的3次方成正比。
当所须要风量、流量增大时，利用变频器通过变频的方式去调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。
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变频技术：变频技术考试考试题模拟考试考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、填空题由于模拟量信号的抗干扰能力较差，因此必须采用（ ）。
本题答案： 2、问答题 什么是变频技术？ 本题答案： 3、单项选择题电路板上的电解电容使用（ ）年应更换。
A ．1 B ．3 C ．5 D ．7 本题答案： 4、问答题说明什么是脉冲宽度调制技术？ 本题答案： 5、问答题已知变频器为远距离操作，即操作室与变频器不在一处。
为了知道变频器是正常运行还是停止，输出频率是多少，能否进行正、反转及停止控制，应该选用哪些控制端子来满足以上控制要求？ 本题答案： 6、填空题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------目前变频器主要使用的串行接口有RS-232和（）两种。
本题答案：7、单项选择题表示1s时钟脉冲的特殊辅助继电器是（）。
A．M8000B．M8002C．M8011D．M8013本题答案：8、填空题智能功率模块把（）和（）集成在一起，而且还内置有（）电路。
本题答案：9、问答题简述主电路端子的功能。
本题答案：10、问答题什么是PWM技术？本题答案：11、填空题低速运行是指该生产机械所需要的（）转速。
本题答案：12、填空题上限频率和下限频率是指变频器输出的最高、最低频率，一般可通过（）来设置。
本题答案：13、问答题什么是加速时间？本题答案：14、填空题变频器对环境湿度要求：内部不出现（）为度本题答案：15、单项选择题一般而言，PLC的I/O点数冗余（）。
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变频调速系统电动机的选用原则X
杨海英
(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 151400)
摘 要:介绍了变频调速系统选用电动机时应注意电流、速度控制、容许最高频率范围及防止冲击(浪涌)电压引起电动机绝缘性能恶化。
关键词:变频器调速原理;变频调速系统电动机;选用原则
中图分类号:T E28 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0041—01
1 变频器的调速原理和用途
变频器是在保护电机原有性能的情况下,通过改变电机的供电频率和电压的方式,实现电机转速调节的电力电子设备。
变频器根据电机不同负载分别实现节能、提高生产效率和产品质量、实现自动化、增加设备使用寿命并使设备小型化等用途,广泛应用与钢铁、轻工、化学、纤维、汽车、水泥、矿业、石油等领域。
变频器的电子元器件、芯片容易受到外界的一些电气干扰;同时,变频器自身的元器件在工作中也会产生连续的干扰频谱。
因此变频器运行的过程中既要防止外界干扰,又要防止干扰外界。
以保证变频器安全高效的工作。
2 变频器的适用范围
变频器通常用于三项感应电机调速和单项正反转的电机调速。
3 变频器的重要参数
输入电压与频率:输入电压频率越宽越好,一般都适应电源频率50Hz～60H z。
输出功率:直接代表了变频器的带负载能力。
变频范围:越宽调速范围越大,一般在0Hz～150Hz的范围内。
加速时间:从零到最高频率的时间。
如:0Hz～100Hz,1s～10s。
减速时间:从最高频率到零的时间。
如:100Hz ～0Hz,1s～10s。
4 变频调速系统选用电动机时选用原则
4.1 电流
对于同一负载,用通用变频器运转与用工频电源运转相比,电动机的额定电流约增加10%。
增加的电流将会引起绕组和其他器件的温度上升,要求绕组和其他器件有较高的绝缘强度和耐热等级。
4.2 速度控制
4.2.1 速度控制的上限。
对已经有的交流调速系统进行改造时,采用变频器驱动调速,在驱动普通异步电动机超过额定频率运转的场合,一定要检查转子的动平衡和轴承耐磨性。
4.2.2 中间速度。
风扇、风机等大惯性负载的固有振动频率通常都在这段可调速范围内,电动机所产生的脉动转矩的频率一旦与固有振动频率一致,则发生共振,严重的会引起轴断裂,而无法运转。
即使是一般的工业机械,在速度控制范围宽的场合,也有可能出现机械的固有振动频率与运转频率相同的情况。
为避免出现上述现象可采取如下对策:在变频器上加装频率跳变选用件,当机械系统工作在谐振频率时,频率跳变选用件使变频器的输出频率向上或者向下跳变,避开共振点运转。
对于采用PAM调制方式控制的变频器,低频时可采用PWM 调制方式控制(电流型变频器)及多重化连接,以降低脉动转矩。
采用具有弹性的联轴器。
改变机构的共振频率,将其排除在运转范围之外。
另外,需要对旋转部分的离心力进行核算。
例如,叶轮、轴、联轴器、电动机转子等,由于转速变化的幅度和频率使旋转部分受交变应力的作用,必须核算旋转部分的动平衡、疲劳强度、机械强度等,以确认是否安全。
4.2.3 速度控制的下限。
普通异步电动机中使用滚动轴承,虽然对最低速度没有限制,但对大容量电动机及机械侧使用滚动轴承的场合,低速时由于润滑不良会导致油膜过热情况的出现,需要了解机械设备轴承的工作方式,确保最低的运转速度。
另外,在用变频器对泵的流量进行控制时,因有净扬程的要求,所以需要控制速度的下限值。
同样,在用变频器对风速和风量进行控制(下转第页)
41
2012年第9期 内蒙古石油化工
X收稿日期3582
:2012-0-2
深度的变化对抽油杆下行力的影响并不明显。
假设油井泵径、泵深、抽油杆钢级、油管内液体密度、原油动力粘度、冲程、冲次,全部一定;凡尔孔截面、凡尔流量系数积受到各种因素的影响而变小将导致抽油杆下行阻力增大,抽油杆下行力减小。
假设油井泵径、泵深、抽油杆钢级、油管内液体密度、原油动力粘度、全部一定;冲程、冲次的增加导致抽油杆下行阻力增加,抽油杆下行力减小。
同时冲次的增加导致抽油杆下行过程中与油管产生的偏磨作用更加严重,使抽油杆下行时与油管的摩擦力F =增大,进一步增大了抽油杆柱下行阻力。
3.4 造成抽油杆滞后的主要影响因素
2011年1月份至9月份现场共发现抽油杆滞后井54口,其中U 38mm 泵6口,U 44mm 泵11口,U 57mm 泵19口,U 70mm 泵15口,U 83mm 泵2口,U 95mm 泵1口。
其中有U 57mm 泵井4口,U 70mm 泵井1口在解泵过程中发现抽油泵上游动凡尔罩内出现打堆现象,导致凡尔孔截面积、凡尔流量系数减小出现抽油杆滞后现象。
表6
泵径(Umm )384457708395井数(口)611191521与同泵径井数比(%)
1.09
1.65
1.38
1.06
0.39
0.51
通过对抽油杆下行力的分析以及根据实际生产情况的结合,我们可以得出影响抽油杆下行力的主要因素有以下四点:抽油机井泵径;抽油机的使用冲程;抽油机的使用冲次;凡尔孔截面积、凡
尔流量系数。
图1 不同泵径抽油杆滞后井占同泵径井数比例
4 对造成抽油杆滞后原因的几点认识
随着泵径增大抽油杆下行力增大,产生抽油
杆滞后现象的可能性降低。
使用冲程的增加使抽油杆下行阻力增加,产生抽油杆滞后的可能性增加。
使用冲次的增加使抽油杆下行阻力增加,产生抽油杆滞后的可能性增加。
凡尔孔截面积、凡尔流量系数降低使抽油杆下行阻力增加,产生抽油杆滞后的可能性增加。
5 对抽油杆滞后的两点治理建议
在满足生产的条件下尽可能放大泵径降低冲
程、冲次生产。
从工艺上、生产条件上保障凡尔孔截面积、凡尔流量系数的稳定,避免凡尔孔截面积、凡尔流量系数的下降造成抽油杆滞后。
[参考文献]
[1] 任国亮,张世安,任素云,等.杜俊稠油斜直井
抽油杆柱滞后原因分析及解决途径[J ].特种油气藏,2004,11(4).
[2] 王鸿勋,张琪,等.采油工艺原理[M ].北京:石
油工业出版社,1989.
(上接第41页)时,也需根据喘振界限风量确定最低转速。
如此,考虑到电动机自身由于低速时冷却能力下降而确定的最低转速,与机械系统所允许的下限速度一起,决定电动机转速的下限。
4.3 容许最高频率范围
通过变频器中有的可以输出工频以上的频率,这就意味着电动机将在高于额定转速的条件下运行。
但普通异步电动机是以在工频下运转为前提而制造的,因此,为了保证电动机及负载的运行安全,在工频以上频率使用时,必须确认电动机的最高允许频率。
通常,电动机最高允许频率受下列因素的限制电动机的最高转速,不能超过轴承的极限转速。
风扇、瑞环等的机械强度和疲劳强度。
转子
的机械强度。
其他特殊零件的强度。
4.4 防止冲击(浪涌)电压引起电动机绝缘性能恶化
用变频器驱动异步电动机时,变频器换向会产生冲击电压,开关元件瞬间开闭也会产生冲击电压,必须采取措施以防止电动机绝缘性能恶化。
综上所述,我们在变频调速系统电动机的选用原则一定要切实重视上面所叙述的四点,只有这样才能做到更好。
[参考文献]
[] 余功军,钟彦儒电力电子技术,,()[] 张敬菽中国电机工程学报,,(3)82
内蒙古石油化工 2012年第9期
:1.19974.2.2004.。