第4章变频器周边设备

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,4,章,变频,器,器及,周,周围,设,设备的选,择,择,4.1,生产,机,机械,的,的负,载,载特,性,性,一、,机,机械,负,负载,与,与转,矩,矩关,系,系,1.,运动,方,方程,2.,负载,的,的分,类,类：,正确,地,地把,握,握变,频,频驱,动,动的,机,机械,负,负载,对,对象,的,的转,速,速,转矩,特,特性,，,，是,选,选择,电,电动,机,机及,变,变频,器,器容,量,量、,决,决定,其,其控,制,制方,式,式的,基,基础,。,。机,械,械负,载,载包,罗,罗万,象,象，,但,但归,纳,纳其,转,转速,转矩,的,的特,性,性，,主,主要,有,有以,下,下三,大,大类,：,：恒,转,转矩,负,负载,，,，平,方,方降,转,转矩,负,负载,，,，恒,功,功率,负,负载,。,。,二、,机械,负,负载,与,与电,动,动机,的,的,特性,1.,恒转,矩,矩负,载,载,对于,传,传送,带,带、,搅,搅拌,机,机、,挤,挤压,成,成形,机,机等,摩,摩擦,负,负载,，,，吊,车,车或,升,升降,机,机等,重,重力,负,负载,，,，无,论,论其,速,速度,变,变化,与,与否,，,，负,载,载所,需,需要,的,的转,矩,矩大,体,体上,是,是一,个,个定,值,值，,称,称此,类,类负,载,载为,恒,恒转,矩,矩负,载,载。,例如,，,，吊,车,车所,吊,吊起,的,的重,物,物，,无,无论,升,升降,速,速度,大,大小,，,，其,重,重量,在,在地,球,球引,力,力的,作,作用,下,下而,产,产生,的,的重,力,力是,永,永远,不,不变,的,的，,即,即为,恒,恒转,矩,矩负,载,载。,电,电动,机,机的,功,功率,可,可以,表,表达,为,为,P=Tn/9550,其中,T,为转,矩,矩，,n,为转,速,速，,转,转速,和,和转,矩,矩之,积,积为,功,功率,，,，那,么,么恒,转,转矩,特,特性,负,负载,消,消耗,的,的能,量,量与,转,转速,成,成正,比,比。,2.,平方,降,降转,矩,矩负,载,载,风扇,、,、风,机,机、,泵,泵等,流,流体,机,机械,(,风机,水,水力,机,机械,),，在,低,低速,时,时由,于,于流,体,体的,流,流速,低,低，,所,所以,负,负载,只,只需,很,很小,的,的转,矩,矩，,而,而随,着,着电,动,动机,转,转速,的,的增,加,加流,速,速加,快,快，,所,所需,转,转矩,越,越来,越,越大,，,，转,矩,矩大,小,小以,转,转速,的,的平,方,方成,比,比例,增,增减,，,，这,样,样的,负,负载,特,特性,称,称之,为,为平,方,方降,转,转矩,负,负载,。,。在,这,这种,场,场合,，,，因,为,为负,载,载所,消,消耗,的,的能,量,量正,比,比于,转,转速,的,的三,次,次方,，,，所,以,以通,过,过变,频,频器,控,控制,流,流体,机,机械,的,的转,速,速可,以,以得,到,到显,著,著的,节,节能,效,效果,。,。,3.,恒功,率,率负,载,载机床,的,的主,轴,轴驱,动,动，,造,造纸,机,机、,塑,塑料,胶,胶片,生,生产,机,机械,的,的中,央,央传,动,动部,分,分，,卷,卷扬,机,机等,输,输出,功,功率,为,为恒,值,值，,与,与转,速,速无,关,关，,这,这样,的,的负,载,载特,性,性称,之,之为,恒,恒功,率,率负,载,载。例如,，,，卷,纸,纸机,要,要求,以,以一,定,定的,速,速度,和,和相,同,同的,张,张力,卷,卷取,纸,纸张,。,。在,卷,卷取,初,初期,由,由于,纸,纸卷,的,的直,径,径较,小,小，,所,所以,为,为保,持,持恒,速,速纸,卷,卷必,须,须以,较,较高,速,速度,旋,旋转,，,，转,矩,矩较,小,小；,但,但随,着,着纸,卷,卷直,径,径的,逐,逐渐,变,变大,，,，纸,卷,卷的,转,转速,也,也应,随,随之,变,变低,，,，转,矩,矩则,必,必须,相,相应,增,增大,。,。,4.,电动,机,机的,转,转矩,特,特性普通,异,异步,电,电动,机,机在,V,f,控制,方,方式,变,变频,器,器驱,动,动下,，,，由,于,于变,频,频器,的,的输,出,出电,压,压不,能,能高,于,于电,网,网电,源,源电,压,压，,电,电动,机,机在,50Hz,以上运,转,转时，,V,f,比值减,小,小并造,成,成输出,转,转矩变,小,小。当变频,器,器的输,出,出频率,低,低于,50Hz(,或,60Hz),时，可,以,以按原,来,来的恒,转,转矩特,性,性考虑,，,，但由,于,于转速,的,的降低,将,将导致,电,电机冷,却,却能力,的,的下降,，,，所以,可,可允许,的,的连续,运,运转转,矩,矩也将,下,下降。,但,但转速,较,较低时,，,，电动,机,机冷却,能,能力下,降,降，而,且,且电动,机,机定子,线,线圈的,阻,阻抗压,降,降的相,对,对影响,增,增大，,使,使得连,续,续运转,转,转矩大,幅,幅度下,降,降。此,时,时，运,转,转频率,越,越低变,频,频器输,出,出电压,越,越低，,电,电动机,内,内部压,降,降的影,响,响越大,，,，转矩,急,急剧减,小,小。,三、变,频,频器驱,动,动不同,负,负载时,需,需要注,意,意的问,题,题,1.,驱动恒,转,转矩负,载,载,采用变,频,频器驱,动,动普通,异,异步电,动,动机的,场,场合，,由,由于高,次,次谐波,的,的原因,，,，电机,的,的温升要有些增大，此外,低,低速时,风,风扇的冷却效果变差，在选,择,择电机,时,时，根,据,据频率,的,的不同,，,，转矩,要,要作相,应,应的折,扣,扣，因,此,此电动,机,机容量,要,要适当,增,增大。,由于是,恒,恒转矩,负,负载，,即,即使转,速,速变化,，,，电动,机,机的电,流,流也基,本,本不变,，,，若电,机,机构造,为,为全封,闭,闭外扇,型,型，则,低,低速运,转,转时电,机,机的冷,却,却能力,下,下降，,会,会发生,过,过热现,象,象，为,此,此要注,意,意：,(1),考虑为,恒,恒转矩,负,负载选,用,用变频,器,器专用,电,电机；,(2),加装专,用,用冷却,风,风扇；,(3),增大一,档,档电机,容,容量，,降,降低负,载,载率。,2.,驱动平,方,方降转,矩,矩负载,平方降,转,转矩负,载,载随着,转,转速的,降,降低，,转,转矩以,平,平方的,比,比例下,降,降，所,以,以低频,时,时的负,载,载电流,很,很小，,即,即使选,用,用普通,异,异步电,动,动机也,不,不会发,生,生过热,现,现象，,因,因此一,般,般的风,机,机水力,机,机械很,适,适合由,V,f,控制的,变,变频器,进,进行驱,动,动。,一般的,V,f,控制变,频,频器都,预,预先设,置,置了平,方,方降转,矩,矩负载,用,用的,V,f,特性。,由于机械种,类,类不同飞轮,转,转矩有很大,不,不同，如负,载,载的,GD,2,很大，必须,设,设定很长的,加,加速时间。,当电动机以,超,超过基频转,速,速以上的速,度,度运转时，,负,负载所需功,率,率随转速的,提,提高而急剧,增,增加，极易,超,超出电机和,变,变频器的容,量,量，所以应,避,避免这类负,载,载超过工频,运,运行。,3.,驱动恒功率,负,负载,在基频转速以,上,上，采用普通,异,异步电动机,和,和通用 变,频,频器，能满,足,足象机床主,轴,轴那样高速时转矩,变,变小的特性。,在基频转速,以,以下的范围,内,内，由于变,频,频器采用,V,f,恒值控制，,电,电机的输出,功,功率与转速,成,成正比，电,机,机产生的转,矩,矩与负载所,需,需转矩相反,。,。电动机产,生,生的转矩为,(,磁通,)(,转子电流,),，所以，在,驱,驱动恒功率,负,负载时，为,了,了确保低速高转矩，需要加大,磁,磁通量和电,机,机转子电流,(,当然也要加,大,大电机的定,子,子电流,),，这就必须,大,大大增加电机和,变,变频器的容,量,量。,4.2,异步电动机,的,的选择,电动机的选,择,择，应根据,生,生产机械的,情,情况恰当地,选,选择其容量，还应根据,用,用途和使用,环,环境选择适,当,当的结构形式、,通,通风方式和,防,防护等级等。,通用的标准,电,电动机，用,于,于变频调速,时,时，由于变,频,频器的性能,和,和电动机自,身,身运行工况,的,的改变等原,因,因，确定电,动,动机的容量,时,时还必须考,虑,虑一些恒速,运,运行时从未,考,考虑过的一,些,些新问题。,为生产机械,选,选择合适的,电,电动机，包,括,括确定电动,机,机的额定电,压,压、额定转,速,速、结构型,式,式和额定容,量,量等,一,.,异步电动机,类,类型与容量,的,的选择,1.,类型的选择,电动机形式,的,的选择除了,根,根据使用状,况,况和被传动,机,机械的要求,合,合理选择结,构,构形式、安,装,装方式以及,与,与传动机械,的,的连接方式,（,（直接连接,、,、齿轮箱、,带,带轮、链条,传,传动）外，,还,还应根据温,升,升情况和使,用,用环境选择,合,合适的通风,方,方式和防护,等,等级等。,防护方式：,开,开启式、防,护,护式、封闭,式,式和防爆式,几,几种。电机,的,的防护等级,见,见国家标准,。,。,电机外壳防,护,护分级,GB4942.1-1985,2.,电动机容量,的,的选择,电动机的容,量,量必须与生,产,产机械的负,载,载大小相匹,配,配，同时要,考,考虑生产机,械,械的工作性,质,质与其持续,、,、间断的规,律,律相适应。,选小了，不,能,能保证生产,机,机械的正常,工,工作，对电,动,动机来说，,将,将使它的各,部,部分过载、,过,过热，温度,上,上升超过允,许,许的限度而,过,过早损坏。,选大了，则,增,增加设备的,投,投资费用，,电,电动机容量,不,不能充分利,用,用，而且使,效,效率和功率,因,因数降低。,2.,电动机容量,的,的选择,容量选择步,骤,骤：,第一步：计,算,算负载功率,P L,；,第二步：根,据,据第一步结,果,果，预选电,动,动机额定功,率,率；,第三步：校,核,核预选电动,机,机。一般先,校,校核发热温,升,升，再校核,过,过载能力，,必,必要时校核,起,起动能力。,校核过载能,力,力是指：电,动,动机最大转,矩,矩,T m,是否比负载,可,可能出现的,最,最大转矩大,，,，而且需考,虑,虑到电网可,能,能出现电压,向,向下波动，,按,按向下波动,10,计算。,校核起动能,力,力主要指电,动,动机是否能,可,可靠起动。,校,校核发热,经,经常是最重,要,要的。,二,.,负载功率的,计,计算,1.,重力负载起重机、提,升,升机等负载,作,作垂直移动,的,的设备所需,的,的功率：,式中,P,电动机功率,（,（,kW,）；,W,额定载荷,重,重力、吊,钩,钩重力和,钢,钢绳重力,之,之和（,N,）；,提升速度,（,（,m,s,）；,机械效率,。,。,2.,摩擦负载起重机的,平,平移机构,、,、轨道上,移,移动的水,平,平台车等,搬,搬送机械,，,，功率计,算,算中需要,考,考虑摩擦,系,系数,：,式中,P,电动机功,率,率（,kW,）,；,；,W,负,载,载,重,重,力,力,（,（,N,）,；,；,负,载,载,移,移,动,动,速,速,度,度,（,（,m,s,）,；,；,摩,擦,擦,系,系,数,数,；,；,机,械,械,效,效,率,率,。,。,3.,离,心,心,泵,泵,负,负,载,载所,需,需,的,的,驱,驱,动,动,功,功,率,率,，,，,即,即,电,电,动,动,机,机,功,功,率,率,为,为,式中,P,电动机功率,（,（,kW,）；,流体密度（,kg,m3,）；,Q,泵的,流,流量,（,（,m3,s,）；,H,水头,（,（,m,）；,H,主管,损,损失,水,水头,（,（,m,）；,泵的,效,效率,，,，一,般,般取,0.6,0.84,；,c,传动,效,效率,，,，如,果,果与,电,电动,机,机直,接,接连,接,接则,c=1,；,k,裕量,系,系数,，,，常,取,取,1.05,1.7,，功,率,率越,小,小，,该,该数,应,应取,得,得越,大,大。,4,离,心,心式,风,风机功率,计,计算,式,式为,式中,P,电动,机,机功,率,率（,kW,）；,Q,送风,量,量（,m3,s,）；,H,空气,压,压力,（,（,Pa,）；,风机,效,效率,0.4,0.75,；,c,传动,效,效率,，,，直,接,接传,动,动时,了,了,c=1,；,k,裕量,系,系数,，,，容,量,量为,5kW,以上,k,取,1.15,1.10;5kW,以下,取,取,1.25,1.2,。,5,离,心,心式,压,压缩,机,机功率,计,计算,式,式为,式中,P,电动,机,机功,率,率（,kW,）；,Q,压缩,机,机生,产,产率,（,（,m3,s,）；,Ad,压缩,1m3,空气,至,至绝,对,对压,力,力,pl,的等,温,温功,（,（,Nm,）；,Ar,压缩,1m3,空气,至,至绝,对,对压,力,力,pl,的绝,热,热功,（,（,Nm,）；,压缩,机,机总,效,效率,，,，约,0.62,0.8,。,三,.,选用,异,异步,电,电动,机,机时,的,的注,意,意事,项,项,1,谐,波,波的,影,影响,采用,通,通用,PWM,变频,器,器对,笼,笼型,异,异步,电,电动,机,机供,电,电时,，,，定,子,子电,流,流中,不,不可,避,避免,地,地含,有,有高,次,次谐,波,波，,电,电动,机,机的,功,功率,因,因数,和,和效,率,率都,会,会变,差,差。,2,散,热,热能,力,力的,影,影响,通用,的,的标,准,准箱,型,型异,步,步电,动,动机,的,的散,热,热能,力,力，,是,是按,额,额定,转,转速,下,下且,冷,冷却,风,风扇,是,是装,在,在电,动,动机,轴,轴上,的,的（,即,即自,扇,扇式,）,）冷,却,却风,量,量考,虑,虑的,。,。当,调,调速,运,运行,时,时，,速,速度,降,降低,的,的情,况,况下,冷,冷却,风,风量,将,将变,小,小，,散,散热,能,能力,变,变差,。,。,4.3,变频,器,器的,选,选择,通用,变,变频,器,器的,选,选择,包,包括类型,选,选择,和,和容,量,量选择,两,两个,方,方面,。,。应,按,按照机械,设,设备,的,的类,型,型、,负,负载,转,转矩,特,特性,、,、调,速,速范,围,围、,静,静态,速,速度,精,精度,、,、启,动,动转,矩,矩和,使,使用,环,环境的要,求,求，,决,决定,选,选用,何,何种,控,控制,方,方式,和,和防,护,护结,构,构的,变,变频,器,器最,合,合适,。,。,一、,变,变频,器,器控,制,制方,式,式的,选,选择,下表,综,综述,了,了各,种,种变,频,频器,控,控制,方,方式,的,的性,能,能特,点,点。,变频器控,制,制方式的,性,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,：,60,1,：,100,1,：,1000,1,：,100,启动转矩,3H,Z,时,150,3H,Z,时,150,1H,Z,时,150,0H,Z,时,150,0H,Z,时,150,静态速度精度,（,2,3,）,（,0.20.3,）,0.2,0.02,（,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,变频器控,制,制方式的,性,性能特点,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,要求精确控制力矩和速度的高动态性能应用场合，如起重机、电梯、,轧机等,二、变频,器,器防护结,构,构的选择,变频器的,防,防护结构,要,要与其安,装,装环境相,适,适应，这,就,就要考虑,环,环境温度,、,、湿度、,粉,粉尘、酸,碱,碱度、腐,蚀,蚀性气体,等,等因素，,这,这与变频,器,器能否长,期,期、安全,、,、可靠运,行,行关系重,大,大。,开放型,封闭式,密封式,密闭式,思考题：,（,1,）变频器,的,的选用原,则,则是什么,？,？,（,2,）采用矢,量,量控制后,，,，在,0HZ,时也能产,生,生转矩吗,？,？,（,3,）哪些情,况,况下不能,使,使用矢量,控,控制方式,？,？,三、变频,器,器容量的,选,选择,变频器的,输,输出指标,有,有：,额定输出,电,电流：逆变器中,半,半导体开,关,关器件所,能,能承受的,电,电流耐量,，,，以连续,运,运行总电,流,流不超过,变,变频器额,定,定电流。,可用电动,机,机的功率,：,：以电动机,的,的额定功,率,率（,kW,）表示。,为,为原有电,动,动机选配,变,变频器时,，,，不可仅,看,看,kW,值是否一,致,致。选用,时,时主要应,考,考察额定,电,电流。,额定容量,：,：是指额定,输,输出电流,与,与电压下,的,的三相视,在,在功率。,变频器的,输,输出电压,:,通常等于,电,电动机的,工,工频额定,电,电压。,瞬时过载,能,能力,:,电流瞬时,过,过载能力,常,常设计成,150,额定电,流,流、,lmin,或,120,额定电,流,流、,lmin,。与标准,异,异步电动,机,机相比较,，,，变频器,的,的过载能,力,力较小，,允,允许过载,时,时间亦很,短,短。,1,连续恒载,运,运转时所,需,需的变频,器,器容量（,kVA,）的计算,式,式：,k,电流波形,修,修正系数,，,，,PWM,方式时取,1.051.1,2,一台变频,器,器传动多,台,台电动机,并,并联运行,，,，变频器,容,容量的计,算,算：,当变频器,短,短时过载,能,能力为,150,、,lmin,时，电动,机,机加速时,间,间在,lmin,以内：,n,T,并联电动,机,机的台数,n,s,同时起动,的,的电动机,台,台数,K,s,电动机起,动,动电流与,电,电动机额,定,定电流的,比,比值,当电动机,加,加速时间,在,在,lmin,以上时：,3,大惯性负,载,载起动时,变,变频器容,量,量的计算,不同的产,品,品有不同,的,的订货号,，,，通过定,货,货号可以,了,了解变频,器,器的基本,信,信息：,选型示例,：,：,恒压供水,系,系统，电,机,机30kW，380V，57A,恒压供水,系,系统，负,载,载类型为,变,变转矩负,载,载，可选,用,用MM430，30kW，380V,480V，额定,输,输出电流62A；MM430具有PID控制,器,器、多泵,切,切换、节,能,能模式等,功,功能可方,便,便地实现,恒,恒压供水,等,等系统的,应,应用；,无内置,滤,滤波器,：,：6SE6430,2UD33,0DA0,带A级,内,内置滤,波,波器：6SE64302AD330DA0,皮带传,送,送系统,，,，电机7.5kW，380V，14.3A,皮带传,送,送系统,为,为恒转,矩,矩负载,，,，根据,功,功率大,小,小可选,用,用MM420,及,及MM440；MM420/MM440，7.5kW，380V,480V，,额,额定输,出,出电流18.4A/19A,；,；,MM420无,内,内置滤,波,波器：6SE64202UD275CA1,MM440无,内,内置滤,波,波器：6SE64402UD275CA1,提升机,，,，电机,37kW，380V,，,，68A，2.5倍,过,过载,提升机,在,在下降,时,时，由,于,于电机,运,运行在,发,发电状,态,态下，,将,将有能,量,量回馈,至,至变频,器,器，须,加,加装制,动,动电阻,，,，故应,选,选用MM440；（,若,若所选,变,变频器,功,功率大,于,于90kW，,还,还需另,外,外增加,制,制动单,元,元）,首先计算变,频,频器电流，,因,因MM440最大过,载,载能力为2,倍,倍，故变频,器,器额定电流,应,应大于：,68,X2.5/2=85A,，,，37kWMM440,额定输出电,流,流为75,A，,故应放大一,档,档，即选用45,kW MM440，380V480V，90A，,这样就可以,满,满足电机过,载,载要求；制,动,动电阻需根,据,据制动功率,及,及制动周期,选,选择；,MM440,无内置滤波,器,器：6,SE64402UD345FA1,MM440,带内置滤波,器,器：6,SE64402AD345FA1,4.4,变频器外围,设,设备及其选,择,择,变频器的运,行,行离不开某,些,些外围设备,。,。选用外围,设,设备的目的,是,是：,提高变频器,的,的某种性能,。,。,变频器和电,动,动机的保护,。,。,减小变频器,对,对其他设备,的,的影响等。,变频器的外,围,围设备如下,图,图所示,:,图,4-50,变频器周边,设,设备,1-,变压器；,2-,线路用断路,器,器；,3-,电磁接触器,；,；,4-,无线电噪声,滤,滤波嚣；,5-,输入电抗器,；,；,6-,输出电抗器,；,；,7-,电网电源切,换,换电路,1.,电源变压器,功能：将电网电压,转,转换为变频,器,器所需的电,压,压,一般说来，,变,变压器的容,量,量可以选为,变,变频器容量,的,的,1.5,倍左右。在,进,进行变压器,容,容量的具体,计,计算时可以,参,参考下式：,变频器输出,功,功率,(,被驱动电机,的,的总容量,),，,kW,；,变频器的输,入,入功率因数,(,无输入电抗,器,器时为,0.6-0.85,，有输入电,抗,抗器时为,0.8-0. 85),；,变频器效率,(,约为,0 .95,，,PWM,控制变频器,的,的场合,),。,2.,线路用断路,器,器和接触器,（,1,）断路器,作用：空气断路,器,器的作用有,以,以下两个方,面,面：,（,1,）隔离作用,，,，变频器长,期,期不用或维,修,修时，切断,电,电源；,（,2,）过流保护,作,作用，当出,现,现过载和短,路,路等故障时,将,将变频器电,源,源切断，以,防,防止事故进,一,一步扩大。,在正常情况,下,下，因为变,频,频器本身在,不,不断地对输,出,出电流进行,检,检测，并在,出,出现因过载,或,或短路等原,因,因造成的大,电,电流时启动,其,其保护功能,，,，停止变频,器,器的输出，,切,切断电源和,负,负载的联系,，,，所以并不,需,需要专门设,置,置线路用断,路,路器。,当变频器内,部,部发生故障,时,时，变频器,本,本身有时将,不,不能自行切,断,断输出电流,，,，而必须由,接,接在线路上,的,的线路断路,器,器来切断变,频,频器与电源,的,的联系，以,达,达到防止事,故,故进一步扩,大,大的目的。,选择：线路断路器,需,需要考虑三,个,个方面的因,素,素：额定电,流,流、动作特,性,性、额定断,路,路电流。,断路器的额,定,定电流大于,变,变频器的额,定,定电流是选,择,择断路器的,基,基本条件。,在,在进行具体,的,的容量选择,时,时，可以参,考,考下式进行,计,计算。,式中,P,变频器的额,定,定输出功率,；,；,线路断路器,的,的额定电流,，,，,A,；,V ,额定电压，,V,；,变频器的输,入,入功率因数,(,无输入电抗,器,器时约为,0.6-0.85,，有输入电,抗,抗器时约为,0.8-0.85),；,变频器效率,(,约为,0.95),。,一般按（,1.31.4,）,I,N,（电动机额,定,定电流）,（,2,）电磁,接,接触,器,器,电磁,接,接触,器,器是,一,一种,用,用来,自,自动,接,接通,或,或断,开,开大,电,电流,电,电路,的,的电,器,器。,它,它可,以,以频,繁,繁地,接,接通,或,或分,断,断交,、,、直,流,流电,路,路，,并,并可,以,以实,现,现远,距,距离,控,控制,。,。,(1),输入,接,接触,器,器（,1KM),功能,：,：,可以,通,通过,按,按钮,方,方便,地,地控,制,制变,频,频器,的,的通,电,电与,断,断电,；,；,当变,频,频器,发,发生,故,故障,时,时，,可,可自,动,动切,断,断电,源,源。,选择,：,：由于,电,电磁,接,接触,器,器自,身,身无,保,保护,功,功能,，,，不,存,存在,误,误动,作,作的,问,问题,。,。故,选,选择,的,的原,则,则是,，,，主,触,触点,的,的额,定,定电,流,流只,需,需不,小,小于,变,变频,器,器的,额,额定,电,电流,即,即可,，,，即,：,：,(2),输出,接,接触,器,器,(2KM),功能,：,：,当变,频,频器,用,用于,工,工频,-,变频,切,切换,时,时，,变,变频,器,器输,出,出端,接,接输,出,出侧,交,交流,接,接触,器,器实,现,现切,换,换。,选择,：,：,由于,变,变频,器,器的,输,输出,电,电流,中,中含,有,有较,强,强的,谐,谐波,成,成分,，,，其,有,有效,值,值略,大,大于,工,工频,时,时的,有,有效,值,值，,故,故主,触,触点,的,的额,定,定电,流,流的,选,选择,应,应满,足,足：,(3),工频,接,接触,器,器,(3KM),功能,：,：,(1),用于,工,工频,-,变频,切,切换,，,，以,工,工频,运,运行,时,时起,节,节能,作,作用,；,；,(2),变频,器,器发,生,生故,障,障时,的,的备,用,用手,段,段。,选择,：,：,工频,接,接触,器,器的,选,选择,应,应考,虑,虑到,电,电动,机,机在,工,工频,下,下的,启,启动,情,情况,，,，其,触,触点,电,电流,通,通常,可,可按,电,电动,机,机额,定,定电,流,流再,加,加大,一,一档,选,选择,。,。,3.,电抗,器,器、,滤,滤波,器,器,变频,器,器输,出,出电,压,压和,电,电流,不,不是,标,标准,的,的正,弦,弦波,，,，包,含,含较,强,强的,高,高次,谐,谐波,，,，将,对,对同,一,一电,网,网上,的,的其,他,他用,电,电设,备,备产,生,生很,强,强的,干,干扰,，,，甚,至,至造,成,成其,不,不能,使,使用,。,。同,时,时其,他,他设,备,备启,动,动或,工,工作,时,时会,对,对电,网,网造,成,成冲,击,击，,或,或电,网,网自,身,身出,现,现的,电,电压,波,波动,、,、浪,涌,涌也,会,会对,变,变频,器,器产,生,生干,扰,扰，,影,影响,其,其正,常,常工,作,作，,甚,甚至,造,造成,其,其损,坏,坏。,为了,减,减小,变,变频,器,器对,其,其他,设,设备,和,和电,网,网的,干,干扰,，,，同,时,时防,止,止电,网,网和,其,其他,设,设备,对,对变,频,频器,的,的干,扰,扰，,在,在变,频,频器,的,的输,入,入、,输,输出,端,端配,置,置电,抗,抗器,和,和滤,波,波器,等,等抗,干,干扰,设,设备,。,。,(1).,交流,电,电抗,器,器,交流,电,电抗,器,器实,际,际上,是,是一,个,个带,铁,铁心,的,的三,相,相电,感,感器,。,。,功能,：,：,(a),输入,电,电抗,器,器,抑制,谐,谐波,电,电流,，,，提,高,高变,频,频器,的,的电,能,能利,用,用效,率,率（,可,可将,功,功率,因,因数,提,提高,至,至,0.85,以上）,；,；,由于电,抗,抗器对,突,突变电,流,流有一,定,定的阻,碍,碍作用,，,，故在,接,接通变,频,频器瞬,间,间，可,降,降低浪,涌,涌电流,大,大小，,减,减小对,变,变频器,的,的冲击,；,；,可减小,三,三相电,源,源不平,衡,衡的影,响,响。,选择：,在选择,电,电抗器,的,的容量,时,时，一,般,般可以,根,根据下,式,式进行,计,计算。,式中：,V,交流输,入,入额定,相,相电压,，,，,V,I,电抗器,额,额定电,流,流，,A,；,f,最大频,率,率，,Hz,。,输入交,流,流电抗,器,器不是,变,变频器,必,必用的,外,外部设,备,备，可,根,根据实,际,际情况,考,考虑使,用,用。,变频器,和,和电源,不,不匹配,，,，会使,变,变频器输入电,流,流的峰,值,值显著,增,增加并对变,频,频器内,部,部电路,产,产生不,良,良影响,，,，下面,情,情况应,设,设置输,入,入电抗,器,器。,(1),电源容,量,量,500kVA,以上，,并,并且为,变,变频器,的,的容量,的,的,10,倍以上,时,时。,(2),和采用,了,了晶闸,管,管换流,的,的设备,接,接在同,一,一变压,器,器上时,。,。,(3),和弧焊,设,设备等,畸,畸变波,发,发生源,接,接在同,一,一电源,系,系统上,时,时。,(4),存在大,的,的电压,畸,畸变时,(,例如，,当,当电路,中,中接有,改,改善功,率,率因数,用,用的电,容,容器时,，,，将变,频,频器接,入,入电源,时,时电容,的,的充电,电,电流将,引,引起电,压,压畸变,，,，而这,种,种电压,畸,畸变将,有,有可能,使,使运行,状,状态中,的,的变频,器,器出现,过,过电流,现,现象并,烧,烧坏主,电,电路二,极,极管,),。,(5),电源电,压,压不平,衡,衡时。,(b),输出电,抗,抗器,当变频,器,器和电,动,动机之,间,间的接,线,线较长,时,时，随,着,着变频,器,器输出,长,长度的,增,增加，,其,其分布,电,电容明,显,显增大,，,，从而,造,造成变,频,频器逆,变,变输出,的,的容性,尖,尖峰电,流,流过大,而,而引起,变,变频器,保,保护动,作,作。,输出电,抗,抗器串,联,联在变,频,频器输,出,出端和,电,电动机,之,之间，,用,用于限,制,制电动,机,机连接,电,电缆的,容,容性充,电,电电流,和,和电动,机,机绕组,的,的电压,上,上升率,，,，减小,变,变频器,功,功率器,件,件动作,时,时产生,的,的干扰,和,和冲击,。,。在变,频,频器与,电,电动机,之,之间的,连,连接电,缆,缆超过,50,米时，,应,应配置,输,输出电,抗,抗器。,(2).,直流电,抗,抗器,功能：,削弱变,频,频器开,机,机瞬间,电,电容充,电,电形成,的,的浪涌,电,电流；,提高功,率,率因数,。,。,直流电,抗,抗器体,积,积小，,结,结构简,单,单，可,将,将功率,因,因数提,高,高到,0.9,以上，,故,故不少,变,变频器,已,已将其,直,直接装,在,在变频,器,器内。,如果将,交,交流电,抗,抗器和,直,直流电,抗,抗器同,时,时配用,的,的话，,功,功率因,数,数可达,0.95,以上。,变频器,的,的功率,大,大于,30kW,是才考,虑,虑配置,直,直流,电抗器,。,。,(3).,滤波器,功能：抑制由,变,变频器,带,带来的,无,无线电,电,电波干,扰,扰，即,电,电波噪,声,声,也可以,抑,抑制外,界,界无线,电,电干扰,以,以及瞬,时,时冲击,、,、浪涌,对,对变频,器,器的干,扰,扰。,4.,制动电,阻,阻,当直流,中,中间回,路,路的电,压,压上升,到,到一定,值,值时，,制,制动三,极,极管将,会,会导通,，,，使直,流,流电压,通,通过制,动,动电阻,放,放电，,将,将馈还,给,给直流,回,回路的,能,能量以,热,热能的,形,形式消,耗,耗掉。,(1,）制动,转,转矩计,算,算,式中,电动机,的,的,负载折,算,算到电,动,动机轴,上,上的,负载转,矩,矩,n,1,减速开,始,始速度,r/min,n,2,减速完,毕,毕速度,r/min,t,B,减速时,间,间,s,(2,）制动,电,电阻阻,值,值计算,式中,T,MN,电动机,额,额定转,矩,矩,U,d,直流回,路,路电压,V,可按下,式,式计算,粗略估,算,算,式中,I,MN,电动机,额,额定电,流,流,A,(3,）,制动时,平,平均消,耗,耗功率,的,的计算,：,：,(4,）,电阻器,额,额定功,率,率的计,算,算,式中,m,制动电,阻,阻允许,功,功率增,加,加系数,，,，根据,制,制动时,间,间以及,两,两次制,动,动间隔,时,时间选,择,择大小,。,。,思考题,：,：,1.,变频器,主,主电路,外,外围有,哪,哪些设,备,备？,2.,变频器,系,系统中,断,断路器,的,的作用,？,？,3.,变频器,系,系统中,输,输入侧,接,接触器,的,的作用,？,？,4.,变频器,系,系统中,输,输入交,流,流电抗,器,器的作,用,用？,5.,变频器,系,系统中,直,直流电,抗,抗器的,作,作用？,