变频器的选用及注意事项

　　变频器的选用

　　变频器选型时要确定以下几点：

　　1、采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。

　　2、变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。

　　3、变频器与负载的匹配问题；

　　1）电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。

　　2）电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。

　　3）转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。

　　4、在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。

　　5、变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

　　6、对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一档。

　　变频器选用注意事项

　　1、确定变频器是否适合我们的应用程序。

　　变频器的主要功能是改变三相交流感应电机的转速。此外变频器还提供了非紧急启动和停止控制，加速和减速以及过载保护。另外，变频器可以逐步加速电机，减少电机启动冲击电流。由于这些原因，变频驱动器适用于输送机，风机和泵，这些输送机，风机和泵都受益于电机运行速度的降低和控制。

　　变频器将输入的交流电转换成直流，然后再转换回三相输出电。基于转速设定值，变频器直接改变反向输出功率的电压和频率来控制电机转速。注意如果没有使用变频器，将交流电转换成直流母线，然后再回到模拟交流正弦波，可以使用直接提供给电机的功率的4％。出于这个原因，正常运行的电动机全速运行时，变频器可能不具有成本效益。也就是说，如果电动机必须在一定时间内输出变速，而有时只能输出全速，则与变频器一起使用的旁路接触器可以使效率最大化。

　　2、考虑我们选择变频器的原因。

　　考虑变频器的选择原因包括节能，受控启动电流，运行速度和扭矩可调，停止控制和反向运行。变频器降低了能耗，特别是离心式风机和泵的负载。使用变频器将风扇转速降低一半，风扇功率与风扇速度的三次方成正比，将所需马力降低八倍。在整条线路上启动交流电机需要启动电流超过电机满载电流（FLA）的八倍。根据电机的大小，这可能会对配电系统造成严重的损耗，并且由此产生的电压跌落可能会影响敏感设备。使用变频器可以消除与电动机启动相关的电压暂降，并且降低电动机启动电流以减少用电需求费用。控制起动电流也可延长电机寿命，因为跨线路浪涌电流会缩短交流电机的使用寿命。在需要频繁启动和停止的应用中，缩短的生命周期尤为突出。变频器大大减少了启动电流，从而延长了电机的使用寿命，并且减少了电机回卷的必要性。

　　改变运行速度的能力允许优化受控过程。许多变频器允许使用电位计，键盘，可编程逻辑控制器（PLC）或过程回路控制器进行远程速度调节。变频器也可以限制施加的扭矩，以保护机器和最终产品免受损坏。

　　3、为变频器负载选择适当的大小。

　　指定变频器尺寸和功率额定值时，要考虑其驱动的负载的运行配置文件。加载是恒定的还是可变的？会不会频繁启停，还是会连续运转？考虑扭矩和峰值电流。在最差的工作条件下获得最高的峰值电流。检查位于电机铭牌上的电机FLA。请注意，如果电机回卷，其FLA可能会高于铭牌上标明的FLA。不要根据马力评级来确定变频器的大小。相反，在峰值扭矩需求下，按照其最大电流要求来确定变频器的大小。变频器必须满足对电机的最大要求。考虑变频器可能需要加大尺寸的可能性。某些应用程序由于冲击载荷或启动要求而遇到临时过载条件。电机的性能是基于变频器产生的电流量。例如，满载的输送机可能需要额外的起动转矩，并因此增加来自变频器的功率。许多变频器被设计为在150％的过载下运行60秒。要求过载大于150％或超过60秒的应用需要超大的变频器。高度也影响变频器的大小，因为变频器是空气冷却的。空气在高空变薄，降低了它的冷却性能。大多数变频器的设计是在100米的海拔高度上运行，除此之外，驱动器必须降额或超大。

　　4、注意制动要求

　　对于适度的惯性负载，减速过程中的过电压通常不会发生。对于具有高惯性负载的应用，变频器会自动延长减速时间。但是，如果重负荷必须快速减速，则应使用动态制动电阻。当电动机减速时，它们起到发电机的作用，动态制动允许变频器产生额外的制动或停止转矩。变频器通常可以产生15到20％的制动力矩，无需外部元件。必要时增加外接制动电阻，增加变频器的制动控制力矩，加快大惯量负载减速，频繁启停循环。

　　5、确定I/O需求

　　大多数变频器可以集成到控制系统和过程中。电机速度可以通过调整电位器或通过集成在某些变频器上的键盘手动设置。另外，几乎每个变频器都有一些I/O，高端驱动器有多个I/O和全功能通讯端口。这些可以连接到控制，以自动执行电机速度命令。大多数变频器包括多个离散输入和输出，并且至少有一个模拟输入和一个模拟输出。离散输入将变频器与控制设备（如按钮，选择器开关和PLC离散输出模块）连接起来。这些信号通常用于启动/停止，正转/反转，外部故障，预置速度选择，故障复位和PID启用/禁用等功能。离散输出可以是晶体管，继电器或频率脉冲。通常，晶体管输出驱动PLC，运动控制器，指示灯和辅助继电器的接口。继电器输出通常驱动交流设备和其他设备有自己的接地点，因为继电器触点隔离外部设备接地。频率输出通常用于将速度参考信号发送到PLC的模拟输入，或者发送到以跟随器模式运行的另一个变频器。通常，大多数变频器的通用输出是晶体管。有时还会包含一个或多个继电器输出以隔离更高电流的设备。频率脉冲输出通常保留给更高端的变频器。模拟输入用于将变频器与外部0至10Vdc或4至20mA信号连接。这些信号可以表示速度设定值和/或闭环控制反馈。一个模拟输出可以用作为其他变频器提供设定值的前馈，所以其他设备将遵循主变频器的速度;否则，它可以将速度，扭矩或电流信号传送回PLC或控制器。

　　变频器选型应充分考虑环境对变频器的影响

　　1、温度变频器的影响

　　变频器选型时要考虑到使用环境温度一般在-10～40℃，工作环境的温度如果高于40℃的情况下，每升高1℃，变频器应降额5％使用；工作环境的温度每升10℃，那么变频器的寿命就会减半，所以周围环境及变频器散热的问题一定要解决好。

　　2、湿度对变频器的影响

　　给变频器选型时，若在湿度低于90％的环境中工作，空气的相对湿度小于或等于90％，无结露。湿度若太高且湿度变化比较大的时候，变频器的内部比较容易出现结露现象，那么绝缘性能就会大幅度降低，甚至会引发短路。必要时，必须在箱中增加干燥剂或加热器。

　　3、海拔高度对变频器的影响

　　变频器安装在海拔高度在1000m以下可以输出额定功率。当海拔高度超过了1000m，其输出功率会呈下降。

　　4、粉尘对变频器的影响

　　在有金属导电性粉尘的场合，不宜安装变频器。因为导电性粉尘会侵入变频器的内部，容易导致变频器的内部线路短路，严重情况下会烧毁变频器。在变频器选型时一定要想到这一点。