1、 电机的规格指标参数
变频器在使用过程中带动的是电机,所以,变频器的选型可以从电机的角度来选择型号、规格。那首先,我们就必须先了解电机的各项规格指标参数。
每台电机都有它自己出厂的铭牌,从铭牌上,我们不难找到电机的各项参数。这些参数中,我们需要了解的主要参数有:电机的额定电压、额定电流、额定频率、额定转速等。
电机的额定电压:电机的额定电压一般有110V 、220V、380V、690V、1140V、6kV等。
我公司现生产的变频器电压等级有:220V、380V、690V、1140V。如有其它非标准的电压等级,请及时咨询生产厂家或各地办事处及经销商。
电机的额定电流:电机的额定电流根据电机的功率不同而不同。选择变频器时,变频器的额定电流应大于或等于电机的额定电流,特殊情况应将变频器功率档次放大一档。
电机的额定频率:普通电机的额定频率一般是50~60Hz,高速电机有1000~3000Hz等。CH-_100系列可满足0~600Hz电机的需要,如需更高频率,请选用CH_150系列变频器。
电机的额定转速:电机有分为2极、4极、6极、8极等,极数越高,转速越低,同功率电流也越大。我们一般用的电机的额定转速是1500 rpm对应4极电机。变频器也是根据4极电机来设计的。2极对应3000 rpm、6极对应960 rpm、8极对应720 rpm左右。
2、 温度和湿度
温度对变频器的影响:变频器的使用环境温度一般适用在-10℃~+40℃,湿度在低于90%的环境工作中。环境温度若高于40℃时候,每升高1℃,变频器应降额5%使用。环境温度每升10℃,则变频器寿命减半,所以周围环境温度及变频器散热的问题一定要解决好。
请尽量将变频器安装在远离发热源的地方。
湿度对变频器的影响:空气的相对湿度≤95%,无结露。湿度太高且湿度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。
1、 海拔高度
变频器安装在海拔高度1000m以下可以输出额定功率。海拔高度超过1000m,其输出功率会下降。
1、 防护等级
变频器的防护等级一般都是IP20(CHV110的防护等级为IP54),若使用现场的环境超出这个防护等级,请将变频器安装在电气控制柜内或安装在其它环境比较好的地方,以保证变频器的安全正常运行。
若变频器的使用现场附近有金属屑、腐蚀性气体、水、高温物体等影响变频器正常使用的东西,请将变频器远离这些地方安装,若连接线过长(超过50米),请安装输入、输出电抗器。
附:IP防护等级的意义
IP(INTERNATIONAL PROTECTION)防护等级系统是由IEC(INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION)所起草。将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具,人的手指等均不可接触到电器内之带电部分,以免触电。IP防护等级是由两个数字所组成,第1个数字表示电器离尘、防止外物侵入的等级,即对外来固体物体的防护;第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高,也即对水的防护。
3、 变频器容量的选择
按4极电机计算,一般情况下,我们选择变频器的功率一般都会选择和电机的功率一样,在有些特殊情况下,我们也会选择变频器的功率大于电机的额定功率,以保证变频器带动电机能够正常运行。
并列电机和多台电机用一台v/f控制变频器同时运行时(要求起停一致),按电机额定电流总和的1.1倍以上确定变频器额定电流,选定变频器容量。
电机的起动/加速特性受到变频器额定过载电流的限制,和一般工频电源比,力矩特性值变小。需要大起动力矩时,要选大一级的变频器,或者把电机和变频器容量都提高。
4、 传动系统对电机的要求及影响
(1)用于标准电机时
变频器驱动标准电机时,和工频电源比较,损耗将有所增加,低速耐冷却时效果变差,电机温升将增加。因此低速时应降低电机的负载力矩。电机高速运行时(60Hz以上)电动势平衡及轴承特性等改变,请及时咨询。
(2) 用于特殊电机时
·变级电机:因额定电流和标准电机不同,要确认电机的最大电流后在选用变频器。级数的切换务必在电机停车后进行。
·水中电机:额定电流比标准电机大,在变频器容量选择时应注意。另外电机和变频器之间配线距离较长时,会造成电机力矩下降,要配足够粗的电缆,并需要加交流输出电抗器。
· 耐压防爆电机:驱动耐压防爆电机时,电机和变频器配套后的防爆检查是必要的。变频器本身是非防爆结构,所以要放在安全地方。
·减速机电机:润滑方式和厂家不同,连续使用的速度范围也不同。特别是油润滑时,低速范围连续运转时有烧毁危险。另外超过60Hz的高速时,请和电机厂家商量。
·同步电机:起动电流和额定电流比标准电机大,用变频器时请咨询。多台控制时,数台同步电机逐步投入时有非同步现象发生。
·单相电机:单相电机不适用变频器调速,电容起动方式时,电容受到了高频电流冲击,有损坏可能,分相起动方式和反接起动方式时,内部的离心开关不会动作,会烧毁起动线圈,请尽量改用三相电机。
· 振动机:振动机是在通用电机轴端加装不平衡块的电机。变频器容量选择时,全负载电流要确认,保证在变频器额定电流以内。
·动力传递机构(减速机、皮带、链条):使用油润滑方式等传动系统时,低速运转会是润滑条件变坏。另外若超过60Hz的高速运转,会产生传动机构的噪音、寿命、离心力造成的强度问题。
5、 安装及使用环境
变频器在安装时,必须避免油雾、棉纱、尘埃等有浮游物的恶劣环境,安装在清洁场所,或者安装在浮游物无法入侵的“全封闭形控制柜内。安装在控制柜里时,要考虑变频器允许环境温度,采用冷却措施并决定合适的柜尺寸。
和大容量电源变压器(600kVA以上)连接以及有切换调功电容器时,电源输入侧会有很大峰值电流,将损坏逆变器部分,因此变频器输入侧务必设置交流电抗器。这样也有改善电源侧功率因素效果。另外,同一电源上有直流机等可控硅整流器连接时,无论电源侧条件如何,都应安装交流电抗器。
变频器发生异常时保护功能失效,会停止输出,但不会急停电机。必要时,要设置紧急停止机构,如机械停止机构(抱闸等),保持机构。
不要把变频器安装在如木材等可燃性材料上。
6、 频率设定
CHV100/CHE100/CHF100/CHV160/CHV110系列频率设定值最大值可达600Hz,CHV150/CHE150可达1500Hz至3000Hz,如果设定错误会有危险。请利用频率上限设定功能,设定上限频率。
工厂出厂时最大输出频率为50Hz(欧洲标准),CHV150/CHE150出厂时最大输出频率为1000Hz。
直流制动电流及动作时间设定过大,会成为电机发热原因。
电机的加减速时间由电机转矩、负载转矩和负载惯性(GD2)决定,当电压控制器起作用时,可使加减速时间增加。想缩短加速时间时,应提高电机及变频的容量;想缩短减速时间时,应增加制动功能(包括能耗制动、直流制动和能量回馈制动)。
7、 注意事项
将电源接到变频器输出端子上,会损坏变频器。通电前请检查接线错误和程序。
进线侧安装接触器时,不要频繁地开闭接触器,否则容易造成变频器的故障。
即使在变频器电源切断后,内部仍有部分未放完的电。检查时要等到操作器及指示灯灭了之后再进行。
8、 变频器周边器件的选择
变频器周边器件主要包括线缆、接触器、空开、电抗器、滤波器、制动电阻等。变频器周边器件的选择是否正确、合适,也直接影响着变频器的正常使用和变频器的使用寿命,所以我们在选择了变频器后,也必须正确的选择它的周边器件。下面我们就变频器周边设备选择的注意事项做简要的说明。
(1) 进线断路器的设置和选择
在变频器电源侧,为保护原边配线,请设置用配线用断路器。断路器的选择取决于电源侧的功率因素(随电源电压、输出频率、负载而变化)。其动作特性受高频电流影响而变化,有必要选择大容量的。
(2) 进线接触器
变频器没有进线接触器可以使用。进线接触器可进行停止操作,但这时变频器的制动功能将不能使用。
(3) 电机侧接触器
变频器和电机间若设置接触器,原则上禁止在运行中切换。变频器运行中接入时,会有大冲击电流,因此变频器过电流保护动作。
为了和电网切换而设置接触器时,务必在变频器停止输出后进行切换,并合适地使用速度搜寻功能。
(4) 热继电器的设置
为防止电机过热,变频器有电子热保护功能。
但一台变频器驱动多台电机及多级电机时,请在变频器和电机间设置热继电器。热继电器在50Hz设定为电机铭牌的1倍,60Hz时设定为1.1倍。
(5) 功率因数的改善
改善功率因数,可在变频器进线中插入交流电抗器或在直流回路中加直流电抗器。
变频器输出侧接改善功率因数的电容滤波时,有因变频器输出的高频电流造成破损和过热的危险,另外会使变频器过电流,造成电流保护发生,请不要接电容滤波器。
(6) 关于电波干扰
变频器的输出(主回路)中有高频成分,对变频器附近使用的通信器械(如AM收音机)会产生干扰。此时可以安装滤波器,减少干扰。另外,还可将变频器和电机及电源配线套上金属管接地,也是有效的。
(7) 功率电缆的线径和配线距离
变频器和电机间配线距离较长时(特别是低频输出时),由于电缆压降会引起电机转矩下降;应用充分粗的电缆配线;操作器装在别处时,请使用专用的连接电缆;远程操作时,模拟量、控制线和变频器间的距离应控制在50米以内;控制信号妥善屏蔽接地。