6大絕招幫您輕松搞定變頻器容量選擇

變頻器容量的選擇是一個(gè)復(fù)雜的問題，容量偏小會(huì)影響電動(dòng)機(jī)有效力矩的輸出，影響系統(tǒng)的正常工作，甚至損壞裝置；而容量偏大，則電流的諧波分量會(huì)增大，也增加了設(shè)備投資。在采用變頻器對(duì)異步電機(jī)調(diào)速控制時(shí)，我們通常根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的最大電流來選擇合適的變頻器容量。但是不同的運(yùn)行方式或不同的運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)變頻器容量的確定方法是不同的。下面我們就對(duì)不同工作方式下根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流來選擇變頻器容量。

1、低頻低壓?jiǎn)?dòng)恒定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行變頻器容量選擇

如果低頻、低壓起動(dòng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器選擇滿足以下三個(gè)條件：

PCN≥（K*PM）/（η*cosΦ）（KVA）…………（1）；

ICN≥K*IM（A）…………………………………（2）；

PCN≥K*√3*UM*IM*10-3（KVA）……………（3）。

式中：PM、η、cosΦ、UM、IM分別為電動(dòng)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(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的最大電流來選擇變頻器時(shí)，變頻器的容量可以適當(dāng)縮小。

2、周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行變頻器容量選擇

根據(jù)電機(jī)加減、恒速、減速等各種運(yùn)行狀態(tài)下的電流值，可以根據(jù)下面確定變頻器的額定電流，然后選擇合適的變頻器容量。

ICN=[（I1*t1+I2*t2+…+I5*t5）/（t1+t2+…t5）]*K0；

式中：ICN：變頻器額定輸出電流（A）；

I1、I2、…I5：各運(yùn)行狀態(tài)平均電流（A）；

T1、t2、…t5：各運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)間；

K0：安全系數(shù)（運(yùn)行頻繁時(shí)取1.2，其他條件下為1.1）。

3、非周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行變頻器容量選擇

電機(jī)在非周期變化狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，我們難以知道各運(yùn)行狀態(tài)下的電流，此時(shí)可按電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流計(jì)算變頻器的額定電流，額定電流可用下式確定：

ICN≥IM(max)/KFg；

式中：IM(max)為電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流；

KFg—變頻器的過載倍數(shù)。

4、一臺(tái)變頻器同時(shí)傳動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行變頻器容量選擇

（1）采用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)傳動(dòng)電機(jī)，一部分電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)，另一部分電動(dòng)機(jī)由低頻、低壓起動(dòng)。除了使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的總電流不超過變頻器的額定輸出電流之外，還要考慮所有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。以變頻器過載能力為150％，1min為例計(jì)算變頻器的容量，此時(shí)若電機(jī)加速時(shí)間在1min內(nèi)，則應(yīng)滿足以下兩式：

PCN≥2/3PCN1[1+（ns/nT）*（Ks-1）]；

ICN≥2/3nT*IM[1+（ns/nT）*（Ks-1）]；

若電機(jī)加速在1min以上時(shí)，滿足下面兩式：

PCN≥PCN1[1+（ns/nT）*（Ks-1）]；

ICN≥nT*IM[1+（ns/nT）*（Ks-1）]；

式中：nT：并聯(lián)電機(jī)的臺(tái)數(shù)；

ns：同時(shí)起動(dòng)臺(tái)數(shù)；

PCN1：連續(xù)容量：PCN1=K*PM*nT/ηcosΦ；

PM：電動(dòng)機(jī)輸出功率；

η：電動(dòng)機(jī)的效率（約取0.85）；

cosΦ：電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)（常取0.75）；

Ks：電機(jī)起動(dòng)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）。

（2）變頻器驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)其中有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，隨時(shí)掛接或隨時(shí)退出變頻器的驅(qū)動(dòng)運(yùn)行時(shí)，此時(shí)根據(jù)額定電流選擇變頻器容量時(shí)，額定輸出電流可按下式計(jì)算：

ICN≥K*Σ（i=1~j）IM+0.9IMQ；

式中：ICN：變頻器額定輸出電流（A）；

IM：電動(dòng)機(jī)額定輸入電流（A）；

IMQ：最大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流（A）；

K：安全系數(shù)，一般取1.05~1.10；

J：余下的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)。

5、電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)變頻器容量選擇

額定電壓、額定頻率直接起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電流是額定電流的5~7倍。選擇變頻器容量時(shí)，需要用下式來計(jì)算變頻器的頻定電流ICN。

ICN≥（IR/KFg）；

式中：IR在額定電壓、額定頻率下電機(jī)起動(dòng)時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流（A）；

KFg：變頻器的允許過載倍數(shù)Kg=1.3~1.5。

6 、大慣性負(fù)載起動(dòng)時(shí)變頻器容量選擇

在大慣性負(fù)載時(shí)，按照式子計(jì)算變頻器容量：

PCN≥（K*nM）/（9550*η*cosΦ）*[TL+（GD2/375）*（nM/tA）]；

式中：GD2：換算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值（N*m2）；

TL：負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N*m）；

η，cosΦ，nM分別為電機(jī)的效率（取0.85），功率因數(shù)（取0.75），額定轉(zhuǎn)速（r/min）；

tA：電機(jī)加速時(shí)間(s)由負(fù)載要求確定；

K：電流波形的修正系數(shù)（PWM方式取1.05~1.10）；

PCN：變頻器的額定容量（KVA）。

以上介紹了各種不同運(yùn)行狀態(tài)下計(jì)算和選擇變頻器容量的一般方法，在實(shí)際的生產(chǎn)中還要根據(jù)機(jī)械特性靈活運(yùn)用，在選擇變頻器容量時(shí)要充分考慮變頻器的過載能力，也要不至于使裝置超限溫值。