变频器应用技术通用情境4.ppt

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1、通用变频器应用技术四川机电职业技术学院电子电气工程系学习情境4：变频器及其外围设备选择学习性工作任务11：变频器的选型（2学时）教学目标知识目标：1.明确通用变频调速系统中变频器的选择要求。2.掌握变频器名牌数据的含义。3.了解变频器额定容量的计算方法。能力目标：初步掌握通用变频器交流调速系统中的变频器的选择。教学内容通用变频器的选择包括类型选择和容量选择两个方面。按照机械设备的类型、负载转矩特性、调速范围、静态速度精度、启动转矩和使用环境的要求，然后决定选用何种控制方式和防护结构的变频器最合适。11.1变频器控制方式的选择下表综述了各种变频器控制方式的性能特点。

2、表11-1变频器控制方式的性能特点控制方式U/F控制矢量控制直接转矩控制比较项目开环闭环无速度传感器带速度传感器速度控制范围<1：40<1：401：1001：10001：100启动转矩3HZ时150％3HZ时150％1HZ时150％0HZ时150％0HZ时150％静态速度精度±（2～3）％±0.03％±0.2％±0.2％±（0.1～0.5）％反馈装置无速度传感器无速度传感器无零速度运行不可不可不可可可控制响应速度慢慢较快快快特点优点结构简单、调节容易、可用于通用笼型异步电动机结构简单、调速精度高、可用于通用笼型异步电动机不需要速度传感器、力矩的响应好、速度控制范围

3、广、结构较简单力矩的控制性能良好、力矩的响应好、调速精度高、速度控制范围广不需要速度传感器、力矩的响应好、速度控制范围广、结构较简单缺点低速力矩难保证，不能进行力矩控制，调速范围小低速力矩难保证，不能力矩控制，调速范围小，要增加速度传感器需设定电动机的参数，需要有自动测试功能需设定电动机的参数，需要有自动测试功能，需有高精度速度传感器需设定电动机的参数，需要有自动测试功能主要应用场合一般的风机、泵类节能调速或一台变频器带多台电动机场合用于保持压力、温度、流量、pH定值等过程控制场合一般工业设备、大多数调速场合要求精确控制力矩和速度的高动态性能应用场合要求精确控制力

4、矩和速度的高动态性能应用场合，如起重机、电梯、轧机等表11-1变频器控制方式的性能特点11.2变频器防护结构的选择变频器的防护结构要与其安装环境相适应，这就要考虑环境温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素，这与变频器能否长期、安全、可靠运行关系重大。开放型封闭式密封式密闭式11.3变频器容量的选择额定输出电流：逆变器中半导体开关器件所能承受的电流耐量，以连续运行总电流不超过变频器额定电流。可用电动机的功率：以电动机的额定功率（kW）表示。为原有电动机选配变频器时，不可仅看kW值是否一致。选用时主要应考察额定电流。额定容量：是指额定输出电流与电压下的三相视在功率

5、。变频器的输出电压通常等于电动机的工频额定电压。瞬时过载能力电流瞬时过载能力常设计成150％额定电流、lmin或120％额定电流、lmin。与标准异步电动机相比较，变频器的过载能力较小，允许过载时间亦很短。11.4变频器容量的计算11.4.1连续恒载运转时所需的变频器容量（kVA）的计算式11.4.2一台变频器传动多台电动机并联运行，变频器容量的计算当变频器短时过载能力为150％、lmin时，电动机加速时间在lmin以内：当电动机加速时间在lmin以上时11.4.3大惯性负载起动时变频器容量的计算西门子公司提供了6SE70系列变频器与该公司的标准电动机相匹配时的技

6、术数据，电动机的电压等级有230、4O0、500、690V等四种。变频器驱动匹配电动机时，允许电动机长时恒载以额定功率运行。恒转矩由工频向下调速。转速范围越大，允许最大轴功率越小，无论是低速稳态工况造成的散热能力变差，还是频繁起制动造成瞬时过载，都会引起电动机温升增高。风机、泵类负载不经常起制动，基本上没有瞬时过载问题。不属于西门子的标准电动机，应事先确认其可替代性。11.5项目实例：MM420变频器在制糖业分离机上的应用制糖分离机工艺如图11-1所示，有加料、排蜜、高速分离、制动、刮料等过程，不同过程所要求的分离速度是不一样的，用变频器的多段速度控制可实现其要求

7、。11.5.1分离机的电气传动特点分离机的电动机的功率较大，为100～200KW；传动惯量即GD²较大，加速时间较短；调速范围宽，速比ｉ=1：20；工作周期较短，为4～6min；制动时间较短，由高速直下到低速；是反复短时周期性连续工作方式；工作环境湿热，环境温度达40～500C；由于在60Hz或3Hz工作时都要有较大转矩，故必须选用具有矢量控制的变频器才能适应工作的要求。图11－1制糖分离机工艺11.5.2负载特性的类别分析加料、排蜜属流体2次方转矩负载特性，工作频率为0～50Hz；洗涤分离属恒功率负载特性，工作频率为=60Hz；刮料类似切削，属恒功率负载特性，工

8、作频率小于