變頻器選型原則與方法

1、變頻器選型原則與方法       關(guān)于通用變頻器的選型，是一個很多人關(guān)心的話題，也有一些初學(xué)者對選型原則不清楚。在這里，我想先把通用變頻器的選型方法跟大家分享一下。1.最關(guān)鍵的選型因素：工作電流。       根據(jù)工作電流來選變頻器，在整個選型流程當(dāng)中，是最后一步了。之所以把它提到最前面來講，是要強調(diào)一下。選型時，要根據(jù)電機的實際工作電流（不是銘牌電流），來選型變頻器，而不是銘牌功率。       

2、; 原則上要求，在長時工作時：變頻器輸出電流  >  電機實際工作電流         在這里，希望大家首先對電機和變頻器的銘牌數(shù)據(jù)有一個深刻的理解。這里不多講。         一般情況下，項目是先選電機，后選變頻器。即變頻器的選型都是針對即有電機進行的。電機的實際工作電流與實際工況有關(guān)。只有熟悉工況，估算出電機的工作電流隨時間變化的關(guān)系，才能確定相應(yīng)的變頻器的型號。   

3、60;    （1）一般情況下，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的電機，可以以額定電流為依據(jù)，選擇變頻器。比如10KW電機，20A額定電流。變頻器樣本上10KW的變頻器，21A輸出電流。可以選這個變頻器。        （2）一般情況下，拖動風(fēng)機泵類負(fù)載的電機，也可以以額定電流為依據(jù)，選擇變頻器。        （3）經(jīng)常短時過載運行的電機，需要計算過載周期。要求變頻器最大輸出電流Imax大于電機峰值電流，且變頻器的I2t在自身允許范圍內(nèi)。很可

4、能會放大一檔或幾檔來選變頻器。比如10KW電機，20A額定電流。間歇工作制，1秒內(nèi)過載運行2倍（即電流為40A），之后停止運行29秒。這就需要根據(jù)變頻器過載曲線來選型?？梢援嬕幌码姍C電流隨時間變化的曲線出來，要求變頻器的輸出電流曲線能覆蓋（超過）電機電流曲線即可。對于重載變頻器的選型，往往有一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)可以參考。比如同類項目。        這方面，西門子變頻器做得比較好，過載能力強，一般允許1.6倍短時過載（詳細(xì)數(shù)據(jù)，請參考樣本）。        （4）

5、電機大，而工作負(fù)載輕時，可以根據(jù)實際情況選小變頻器。2.變頻器選型的其他因素        海拔。        環(huán)境溫度。運輸和存儲溫度。保護等級。        進線電壓等級。進線電源頻率。變頻器輸出頻率范圍。        變頻器本身的效率。過載能力。冷卻方式。   

6、60;    尺寸。結(jié)構(gòu)。安裝方法。        其他選件。 （1）海拔        海拔超過1000米以后，會造成電子器件性能下降，比如電容耐壓能力下降，電流承受能力也會下降。所以在海拔超過1000米的地方使用變頻器，注意它的降容系數(shù)。西門子變頻器樣本上，會給出一個降容曲線，隨海拔升高，過壓和過流能力都有所下降。（2）環(huán)境溫度       

7、在運輸過程中，變頻器允許的溫度范圍大一些。比如MM4系列變頻器允許的存儲溫度為-40+70度。這滿足世界上絕大多數(shù)場合。        在工作過程中，變頻器允許的溫度范圍一般在-10+50度（參考樣本）。如果在北方寒冷的冬天使用變頻器，可能會因為溫度過低而起動不了。在提高環(huán)境溫度到工作溫度范圍內(nèi)以后，再起動變頻器。起動以后，變頻器自身發(fā)熱，以保證溫度不至過低。        變頻器的性能數(shù)據(jù)，是在工作溫度為40度時給出的。原則上，如果保證環(huán)境溫度低于40度

8、，那么變頻器是可以增容使用的。在超過40度時，變頻器要降容使用，這也是要注意的。        海拔和溫度都會影響變頻器的額定數(shù)據(jù)。（3）進線電源        常用的電壓為單相220VAC，三相220VAC，三相380VAC，三相690VAC。這是在選型初期就該確定下來的。這由既有的上游變壓器電壓等級決定。        電壓等級也決定了電機接線盒的接線方式。星接比角接有更高的耐壓能力

9、和更小的工作電流。        進線電源頻率，一般在50Hz。變頻器對進線頻率的波動有較高的承受能力，二極管整流橋?qū)︻l率不敏感。MM440允許的頻率范圍是47Hz63Hz。（4）過載能力        在電機不在S1工作制時，即短時間歇過載運行時，其瞬間工作電流可以超過電機額定電流，以獲得更高的軸功率輸出。這要求變頻器有很強的過流能力。西門子變頻器的過載能力十分出色。以MM440為例，一個額定為10A輸出的變頻器，可以3秒內(nèi)過載至20A。即200%過載！

10、（5）冷卻方式        常見的低壓（1000VAC以下）變頻器，多為內(nèi)部風(fēng)冷。在大功率變頻器成組傳動時，風(fēng)機的工作噪音很大。在必要的情況下，可以選用水冷系列產(chǎn)品。根據(jù)使用環(huán)境，選用西門子變頻器的方法如下。1 風(fēng)機、水泵類負(fù)載這是常用的場合，使用變頻器效果顯著，特點是對速度精度要求不高，單體傳動，對加減速時間沒有要求，屬于要求相對寬松的場合。如果追求廉價，那首推MM430。如果比MM430的功率還要小，那么可以使用MM420.如果比MM430的功率范圍還要大，那么可以使用SINAMICS V50。如果比V50的功率范圍還

11、要大，那么可以使用SINAMICS G150。總體來說，是按功率范圍來分，從小到大依次是：MM420MM430V50G1502 一般調(diào)速場合，單體傳動廉價之選，可以使用MM440。支持矢量控制、轉(zhuǎn)矩控制，具有非常實用的起動、制動方式，自由功能塊等。甚至可以把MM440用于簡單卷曲的場合。功率到200KW。其次，作為MM440的升級，SINAMICS G120也是不錯的選擇。G120的功能大于等于MM440。關(guān)于兩者的比較，可以搜一下我之間的文章。G120也很便宜，功能更跟得上時代。如果超出了MM440功率范圍，可以使用MasterDrives 6SE70,這是老產(chǎn)品了，CUVC的速度、轉(zhuǎn)矩控制

12、精度比MM440要高一個數(shù)量級。是典型的工程型變頻器，比較皮實，抗燥。對于資金充裕的單位，還是推薦使用SINAMICS S120系列變頻器。畢竟CUVC要退出歷史舞臺了，以后都是CU320的天下！在S120系列中的單體傳動控制單元CU310也很實用?？傮w來說，按功率范圍來分，從小到大，從舊到新，依次是：MM440G1206SE70S1203 一般調(diào)速場合，多臺傳動，多傳生產(chǎn)線的全線協(xié)調(diào)運行，需要使用AC/DC和DC/AC結(jié)構(gòu)的變頻器。老系列是6SE70 CUVC,新系列是SINAMICS S120。這是市場上比重很大的一部分?？傮w來說，按新舊來排序，依次是：6SE70S1204 高速動態(tài)響應(yīng)，

13、伺服控制，位置控制，定位場合老系列是使用6SE70 CUMC控制器。或者使用T400工藝板。另外，通過PLC的運行控制功能，也可以彌補驅(qū)動器功能上的不足。比如使用T系列的PLC，如CPU315T等，或者使用高速計數(shù)模塊FM353,FM458等。也可以用SIMOTION。新系列是SINAMICS S120，S120本身定位就是伺服驅(qū)動器，在配置過程中，可以選擇配置為伺服驅(qū)動。同時本身帶有簡單的定位功能程序步，可以實現(xiàn)回零、定位等簡單的位置控制。它與SIMOTION的組合，是最理想的生產(chǎn)機械配置方案！總體來說，目前最靈活的方案就是：SIMOTION + S1205 驅(qū)動步進電機場合使用SINAMI

14、CS V60或V80，功率就到2KW。V60功率段大一點。能到10000脈沖/轉(zhuǎn)。6 其他場合根據(jù)實際需要，如果要求高防護等級，則選用SINAMICS G120D。如果追求廉價，小功率，那么SINAMICS V10也能用。對于簡單定位的場合，追求廉價，那么SINAMICS S110也能用。變頻器進線側(cè)設(shè)備介紹        變頻器選型有時候是件十分讓人頭疼的事情，好不容易把變頻器本體確定了，但豐富多樣的選件又要頭疼一次。好多初學(xué)者會在變頻器的這些選件上糾結(jié)，十分糾結(jié) 當(dāng)根據(jù)電機電流把變頻器選定以后，進線側(cè)還有一些選件，比如進

15、線電抗器、進線濾波器（A級濾波器、B級濾波器）等，這些東西該不該選？該怎么選？一句話：由于需求決定。如果沒有這方面需要，就不選。 * 進線電抗器進線電抗器是抑制變頻器進線側(cè)電流變化率的，就是一堆線圈，跟電感對電路的影響是一樣的。另外，在長期工作過程中，電抗器會發(fā)熱，不過在絕緣材料承受范圍內(nèi)，都是沒問題的，一般155度以下。電網(wǎng)上除了變頻器以外，如果還有直掛電網(wǎng)的電機，那么在電機直接起動時，勢必拉低電網(wǎng)電壓，同時對電網(wǎng)也造成電流沖擊。另外，在斷路器、接觸器合閘的瞬間，對電網(wǎng)也會有沖擊。這些沖擊表現(xiàn)為電流和電流的瞬間畸變。在變頻器工作過程中，如果進線側(cè)電流和電流的尖峰超過了整流器的承受能力，或直流母線的承受能力，就可能引起變頻器過電壓、欠電壓等故障，影響變頻器的工作運行，更有慎者，可能損壞變頻器。使用進線電抗器，可以在一定程度