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1采用變頻器驅(qū)動異步電動機(jī)調(diào)速。在異步電動機(jī)確定后,通常應(yīng)根據(jù)異步電動機(jī)的額定電流來選擇變頻器,或者根據(jù)異步電動機(jī)實際運行中的電流值(最大值)來選擇變頻器。當(dāng)運行方式不同時,變頻器容量的計算方式和選擇方法不同,變頻器應(yīng)滿足的條件也不一樣。選擇變頻器容量時,變頻器的額定電流是一個關(guān)鍵量,變頻器的容量應(yīng)按運行過程中可能出現(xiàn)的最大工作電流來選擇。變頻器的運行一般有以下幾種方式。
2連續(xù)運轉(zhuǎn)時所需的變頻器容量的計算
由于變頻器傳給電動機(jī)的是脈沖電流,其脈動值比工頻供電時電流要大,因此須將變頻器的容量留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊4藭r,變頻器應(yīng)同時滿足以下三個條件:
式中:PM、η、cosφ、UM、IM分別為電動機(jī)輸出功率、效率(取0.85)、功率因數(shù)(取0.75)、電壓(V)、電流(A)。
K:電流波形的修正系數(shù)(PWM方式取1.05~1.1)
PCN:變頻器的額定容量(KVA)
ICN:變頻器的額定電流(A)
式中IM如按電動機(jī)實際運行中的最大電流來選擇變頻器時,變頻器的容量可以適當(dāng)縮小。
3加減速時變頻器容量的選擇
變頻器的最大輸出轉(zhuǎn)矩是由變頻器的最大輸出電流決定的。一般情況下,對于短時的加減速而言,變頻器允許達(dá)到額定輸出電流的130%~150%(視變頻器容量),因此,在短時加減速時的輸出轉(zhuǎn)矩也可以增大;反之,如只需要較小的加減速轉(zhuǎn)矩時,也可降低選擇變頻器的容量。由于電流的脈動原因,此時應(yīng)將變頻器的最大輸出電流降低10%后再進(jìn)行選定。
4頻繁加減速運轉(zhuǎn)時變頻器容量的選定
根據(jù)加速、恒速、減速等各種運行狀態(tài)下的電流值,按下式確定:
I1CN=[(I1t1+I2t2+…+I5t5)/(t1+t2+…t5)]K0
式中:I1CN:變頻器額定輸出電流(A)
I1、I2、…I5:各運行狀態(tài)平均電流(A)
t1、t2、…t5:各運行狀態(tài)下的時間
K0:安全系數(shù)(運行頻繁時取1.2,其它條件下為1.1)
5一臺變頻器傳動多臺電動機(jī),且多臺電動機(jī)并聯(lián)運行,即成組傳動
用一臺變頻器使多臺電機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)時,對于一小部分電機(jī)開始起動后,再追加投入其他電機(jī)起動的場合,此時變頻器的電壓、頻率已經(jīng)上升,追加投入的電機(jī)將產(chǎn)生大的起動電流,因此,變頻器容量與同時起動時相比需要大些。
以變頻器短時過載能力為150%,1min為例計算變頻器的容量,此時若電機(jī)加速時間在1min內(nèi),則應(yīng)滿足以下兩式
若電機(jī)加速在1mn以上時
式中:nT:并聯(lián)電機(jī)的臺數(shù)
ns:同時起動的臺數(shù)
PCN1:連續(xù)容量(KVA)PCN1=KPMnT/ηcos
PM:電動機(jī)輸出功率
η:電動機(jī)的效率(約取0.85)
cosφ:電動機(jī)的功率因數(shù)(常取0.75)
Ks:電機(jī)起動電流/電機(jī)額定電流
IM:電機(jī)額定電流
K:電流波形正系數(shù)(PWM方式取1.05~1.10)
PCN:變頻器容量(KVA)
ICN:變頻器額定電流(A)
變頻器驅(qū)動多臺電動機(jī),但其中可能有一臺電動機(jī)隨時掛接到變頻器或隨時退出運行。此時變頻器的額定輸出電流可按下式計算:
式中:IICN:變頻器額定輸出電流(A)
IMN:電動機(jī)額定輸入電流(A)
IMQ:最大一臺電動機(jī)的起動電流(A)
K:安全系數(shù),一般取1.05~1.10
J:余下的電動機(jī)臺數(shù)
6電動機(jī)直接起動時所需變頻器容量的計算
通常,三相異步電動機(jī)直接用工頻起動時起動電流為其額定電流的5~7倍,對于電動機(jī)功率小于10kW的電機(jī)直接起動時,可按下式選取變頻器。
I1CN≥IK/Kg
式中:IK:在額定電壓、額定頻率下電機(jī)起動時的堵轉(zhuǎn)電流(A);
Kg:變頻器的允許過載倍數(shù)Kg=1.3~1.5
在運行中,如電機(jī)電流不規(guī)則變化,此時不易獲得運行特性曲線,這時可使電機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時的電流限制在變頻器的額定輸出電流內(nèi)進(jìn)行選定。
7大慣性負(fù)載起動時變頻器容量的計算
通過變頻器過載容量通常多為125%、60s或150%、60s。需要超過此值的過載容量時,必須增大變頻器的容量。
摘要:分析了7種不同情況下變頻器的容量計算方法與選型依據(jù),討論了變頻器的容量電動機(jī)的額定電流與負(fù)載轉(zhuǎn)矩等的關(guān)系,這些方法都具有很大的實用價值。
關(guān)鍵詞:變頻器容量額定電流計算方法