如何选择和确定变频驱动器的尺寸？

选择和调整变频驱动器 （VFD） 的尺寸可能会令人困惑，即使对于最有经验的工程师也是如此。本文使它变得简单。

变频驱动器（VFD）的目标是将单相交流电的输入转换为直接电源，然后将功率反转为三相交流电输出。这些重要的电机控制驱动器专为许多电力应用而设计，例如流量、压力维护、氧气溶解和液位维护。

在解决VFD选择和尺寸之前，有一些基本事项需要了解。首先，VFD不能产生扭矩或马力。其次，VFD旨在提供具有正确频率和电压的电流，以达到运行给定电机所需的速度。

现在，您已准备好学习如何选择和调整VFD的大小。

电机选择

在选择和确定变频器尺寸之前，请选择正确的电机并选择正确的变频器来驱动电机。电机选择中使用的公式因电机的运行方式而异。电机可以通过垂直或水平运动来操作。

水平移动

图3.水平移动

从图中可以看出，W（kg）是行走物体的总重量，V（m/min）是速度，μ是系统频率因子。

设 p 为驱动电机所需的力功率。这是使用公式计算的

［P=frac{mu WV}{6120eta}，where，the，units，are，in，kW］

问题1

物体的质量为80公斤，其速度，频率和效率分别为80米/分钟，o.2和0.8。计算电机驱动力。

解决方案 1

［P=frac{mu WV}{6120eta}］

［P=frac{80times0.2times80}{6120times0.8} = 0.26kW］

垂直移动

图4. 垂直移动

如果质量为 W （kg） 的物体承受 V（m/min）的提升速度，则驱动电机所需的力 P 使用以下公式确定

［P=frac{mu WV}{6120eta}］

哪里

［eta=效率，的，电机，系统］

问题2

该物体的质量为50公斤，提升速度为60米/分钟，效率为0.8。计算驱动电机提升负载所需的力。

解决方案 2

［P=frac{mu WV}{6120eta}］

［P=frac{50times60}{6120times0.8}=0.61kW］

考虑加速/减速的电机和VFD尺寸

对于加速和减速，必须根据机器运动确定容量大小选择。检查铭牌上记录的机器数据，包括所需的操作模式。

以下是选择过程中要遵循的步骤。

第 1 步： 计算机器负载扭矩。这是在移动负载时具有重要意义的负载扭矩。

第 2 步：计算动力机器的转动惯量。转动惯量由J表示。此值用于指示停止或移动对象的难易程度。这可以与汽车轨道背面的负载进行比较。

第 3 步：找到机器的操作模式。这是从机器循环操作的行程和停止时间得出的。

检查下面的图 5，灰色和黑色条带标记的区域表示行程量。

图5.旅行金额图表

假设最高速度为 V （mm/s），加速度为 tpsa（s），减速为 tpsd（s），行驶时间为 t（s），行程量为 L （mm），tpsa 等于 tpsd，则以下公式显示了它们之间的关系。

［L=V（mm/s）times（t-tpsa）mm］

第 4 步：暂行进行电机选型。选择满足转动惯量J和负载转矩的电机。请记住，电机的额定转矩必须高于负载的转矩。否则，电机可能会发生故障。

第 5 步：使用暂定选择的电机计算扭矩。扭矩计算由以下列出的条件执行：

❖ 从一开始就将电机加速到恒定运行速度所需的扭矩。

❖ 将负载保持在恒定工作速度所需的扭矩。

❖ 使电机减速到停止所需的扭矩。

❖ 电机产生的预测热量。

通过涉及在步骤1至3中获得的电机电流值并假设一个周期，使用以下公式计算等效电流，并将结果与额定电流进行比较。电机尺寸的等效电流应小于其额定电流。

［Motor，Equivalent，Current-sqrt{frac{sum（ln^{2}times tn）}{sum（Cntimes tn）}}］

其中 Cn 是冷却系数

第 6 步：检查是否需要制动电阻。制动电阻是再生制动器所必需的。根据减速过程中使用再生制动器时产生的能量计算制动力。检查计算的功率范围是否在允许的性能范围和规格范围内。如果功率超出范围，请在外部安装制动电阻。

选择和调整VFD大小的关键要点

变频驱动器将单相交流电转换为直流电，然后再将其反相为三相交流输出。

电机通过水平或垂直驱动力运行。

水平运动驱动力可以使用公式计算

［P=frac{mu WV}{6120eta}，where，the，units，are，in，kW］

垂直运动驱动力可以使用下面列出的公式计算。

［P=frac{mu WV}{6120eta}］

电机和VFD选择过程可以通过以下六个重要步骤进行：计算机器负载扭矩，计算给定机器的转动惯量，找到机器中使用的操作模式，进行电机选择，计算所选电机的扭矩，并检查减速过程中是否需要制动器。

计算电机等效电流可以使用公式实现

［Motor，Equivalent，Current-sqrt{frac{sum（ln^{2}times tn）}{sum（Cntimes tn）}}］
审核编辑：陈陈