變頻器的分類
按交流環(huán)節(jié)分類
1.交—直—交變頻器
先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電。如圖 (a) 、(b) 、(c)所示為交—直—交變頻器。
變頻器的分類
2.交—交變頻器
把電網(wǎng)固定頻率的交流功率直接轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流功率(轉(zhuǎn)換前后的相數(shù)相同)。通常由三相反并聯(lián)晶閘管可逆橋式變流器組成。
按直流環(huán)節(jié)的濾波形式分類
1.電壓型變頻器
直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件是電容器，如圖所示。
2.電流型變頻器
直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件是電感線圈，如圖所示。
按控制方式分類
1.電壓頻率比控制變頻器
電壓頻率比控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩—速度特性，基于在改變電源頻率進(jìn)行調(diào)速的同時(shí)，又要保證電動(dòng)機(jī)的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。
2.轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器
轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對電壓頻率比控制的一種改進(jìn)，這種控制需要由安裝在電動(dòng)機(jī)上的速度傳感器檢測出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，而變頻器的輸出頻率則由電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率之和決定。
3.矢量控制變頻器
矢量控制是一種高性能異步電動(dòng)機(jī)控制方式，是通過矢量坐標(biāo)電路控制電動(dòng)機(jī)定子電流的大小和相位，以便對電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行控制，進(jìn)而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。
無速度傳感器的矢量控制是通過坐標(biāo)變換處理分別對勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，然后通過控制電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓、電流辨識(shí)轉(zhuǎn)速以達(dá)到控制勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的目的。這種控制方式調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，工作可靠，操作方便，但計(jì)算比較復(fù)雜，一般需要專門的處理器來進(jìn)行計(jì)算。
4.直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器
直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制變頻調(diào)速技術(shù)之后的一種新型的交流變頻調(diào)速技術(shù)。它是利用空間電壓矢量PWM（SVPWM）通過磁鏈、轉(zhuǎn)矩的直接控制、確定逆變器的開關(guān)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。直接轉(zhuǎn)矩控制還可用于普通的PWM控制，實(shí)行開環(huán)或閉環(huán)控制。
按功能分類
1.恒轉(zhuǎn)矩變頻器
恒轉(zhuǎn)矩變頻器控制的對象具有恒轉(zhuǎn)矩特性，在轉(zhuǎn)速精度及動(dòng)態(tài)性能等方面要求一般不高，當(dāng)用變頻器實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，必須加大電動(dòng)機(jī)和變頻器的容量，以提高低速轉(zhuǎn)矩。恒轉(zhuǎn)矩變頻器主要應(yīng)用于擠壓機(jī)、攪拌機(jī)、傳送帶、提升機(jī)等。
2.平方轉(zhuǎn)矩變頻器
平方轉(zhuǎn)矩變頻器控制的對象，在過載能力方面要求較低，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，所以低速運(yùn)行時(shí)負(fù)載較輕，并有節(jié)能的效果。平方轉(zhuǎn)矩變頻器主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類。
按用途分類
1.通用變頻器
通用變頻器是指能與普通的籠型異步電動(dòng)機(jī)配套使用，能適應(yīng)各種不同性質(zhì)的負(fù)載，并具有多種可供選擇功能的變頻器。
2.高性能專用變頻器
高性能專用變頻器主要應(yīng)用于對電動(dòng)機(jī)的控制要求較高的系統(tǒng)，與通用變頻器相比，高性能專用變頻器大多數(shù)采用矢量控制方式，驅(qū)動(dòng)對象通常是變頻器廠家指定的專用電動(dòng)機(jī)。
3.高頻變頻器
在超精密加工和高性能機(jī)械中，常常要用到高速電動(dòng)機(jī)，為了滿足這些高速電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)要求，出現(xiàn)了采用PAM控制方式的高頻變頻器，其輸出頻率可達(dá)到3 kHz。
按輸出電壓調(diào)制方式分類
1.PAM方式
PAM方式的特點(diǎn)是變頻器在改變輸出頻率的同時(shí)也改變了電壓的振幅值。在變頻器中，逆變器負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)輸出頻率，而輸出電壓的調(diào)節(jié)則由相控整流器或直流斬波器通過調(diào)節(jié)直流電壓Ud去實(shí)現(xiàn)。采用相控整流器調(diào)壓時(shí)供電電源的功率因數(shù)隨調(diào)節(jié)深度的增加而變小。采用直流斬波器調(diào)壓時(shí)，供電電源的功率因數(shù)在不考慮諧波影響時(shí)，功率因數(shù)可以達(dá)到1。
2.PWM方式
PWM方式的特點(diǎn)是變頻器在改變輸出頻率的同時(shí)也改變了電壓的脈沖占空比。PWM只需控制逆變電路便可實(shí)現(xiàn)。通過改變脈沖寬度來改變輸出電壓幅值，通過改變調(diào)制周期可以控制其輸出頻率。這種方式大大減少了負(fù)載電流中的高次諧波。
按輸入電源的相數(shù)分類
1.單相變頻器
單相變頻器框圖如圖所示。
單相變頻器
2.三相變頻器
三相變頻器框圖如圖所示。
三相變頻器
按主開關(guān)器件分類
1.IGBT變頻器
由于IGBT開關(guān)頻率高，可構(gòu)成靜音式變頻器，使電動(dòng)機(jī)的噪聲降到接近正常工頻供電時(shí)的水平。電流波形更加正弦化，減小了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，且低速轉(zhuǎn)矩大。用于矢量控制時(shí)，響應(yīng)更快。比同容量的BJT變頻器體積小，重量輕。
2.SCR變頻器
SCR變頻器屬于電壓源型，具有不選擇負(fù)載的通用性，在不超過變頻器容量條件下，可以多電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。在確保換流能力足夠的條件下，過負(fù)載能力較強(qiáng)。多重化連接時(shí)，既可以改善波形又可以實(shí)現(xiàn)大容量化。
3.BJT變頻器
與SCR變頻器相比，BJT變頻器不需要換流電路，體積小、重量輕、開關(guān)效率高，適用于高頻變頻和PWM變頻，適用于矢量控制，響應(yīng)較快。
4.GTO變頻器
與BJT變頻器相比，GTO變頻器的電壓、電流等級(jí)高，適合于高壓、大容量應(yīng)用場合。與SCR變頻器相比，開關(guān)頻率高，可進(jìn)行PWM控制，低速特性有很大提高，與SCR變頻器相比，其還具有主回路簡單，體積小，重量輕和效率高的特點(diǎn)。
變頻器的選擇
變頻器的額定數(shù)據(jù)
在選擇變頻器時(shí)，必須了解變頻器的參數(shù)，變頻器的額定參數(shù)數(shù)據(jù)見表。
1.輸入側(cè)的額定數(shù)據(jù)
1）額定電壓
在我國，中小容量變頻器的輸入電壓主要有以下幾種：
（1）380 V，三相，絕大多數(shù)變頻器常用電壓。
（2）220 V，三相，主要用于某些進(jìn)口設(shè)備中。
（3）220 V，單相，主要用于家用電器中。
2）額定頻率
常見的額定頻率是50 Hz和60 Hz。
2.輸出側(cè)的額定數(shù)據(jù)
1）額定電壓
因?yàn)樽冾l器的輸出電壓是隨頻率而變的，并非常數(shù)，所以變頻器是以最大輸出電壓作為額定電壓的。一般說來，變頻器的輸出額定電壓總是和輸入額定電壓大致相等的。
2）額定電流
額定電流IN是指允許長時(shí)間輸出的最大電流，是用戶選擇變頻器的主要依據(jù)。
3）額定容量
變頻器的額定容量SN由額定電壓UN和額定電流IN的乘積決定，其關(guān)系式為
式中，SN為變頻器的額定容量（kVA）；UN為變頻器的額定電壓（V）；IN為變頻器的額定電流（A）。
4）適配電動(dòng)機(jī)功率
適配電動(dòng)機(jī)功率PN是指變頻器允許配用的最大電動(dòng)機(jī)容量。但由于在許多負(fù)載中，電動(dòng)機(jī)是允許短時(shí)間過載的，所以說明書中的適配電動(dòng)機(jī)功率僅對連續(xù)不變負(fù)載才是完全適用的。對于各類變動(dòng)負(fù)載來說，適配電動(dòng)機(jī)功率常常需要降低檔次。
5）輸出頻率范圍
輸出頻率范圍是指變頻器輸出頻率的調(diào)節(jié)范圍。
6）過載能力
變頻器的過載能力是指其輸出電流超過額定電流的允許范圍，大多數(shù)變頻器都規(guī)定為額定電流的150％、1 min。過載電流的允許時(shí)間也具有反時(shí)限特性，即如果超過額定電流的倍數(shù)不大的話，則允許過載的時(shí)間可以延長，如圖所示。
變頻器過載能力
變頻器容量的計(jì)算
變頻器容量的確定是選擇變頻器關(guān)鍵的一步，如果容量選擇不準(zhǔn)確，會(huì)造成變頻器及電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，也達(dá)不到預(yù)期的應(yīng)用效果。選擇變頻器時(shí)，要以電動(dòng)機(jī)容量和電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)作為依據(jù)合理選擇變頻器。在實(shí)際應(yīng)用中，常依據(jù)以下幾個(gè)原則來選擇變頻器。
1.連續(xù)不變負(fù)載運(yùn)行時(shí)變頻器的容量
計(jì)算變頻器容量時(shí)，變頻器的額定電流是一個(gè)關(guān)鍵量，一旦異步電動(dòng)機(jī)容量和電壓確定，就應(yīng)當(dāng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的額定電流來選擇變頻器，或者根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的最大工作電流來計(jì)算變頻器的容量。但是異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式不相同時(shí)，變頻器應(yīng)滿足的條件也不一樣，變頻器容量的計(jì)算方法和選擇原則也不同，應(yīng)采用對應(yīng)的方法進(jìn)行容量的計(jì)算和對應(yīng)的原則進(jìn)行選擇。
2.連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)方式下變頻器的容量
連續(xù)運(yùn)行方式通常指負(fù)載不頻繁加、減速而連續(xù)運(yùn)行的方式。在這種運(yùn)行場合使用變頻器控制異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，可以選擇變頻器的額定工作電流等于電動(dòng)機(jī)的額定工作電流，但考慮到變頻器的額定輸出電流為脈動(dòng)電流，比工頻供電時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流要大，所以選擇容量時(shí)適當(dāng)留有余地，一般按下式計(jì)算
IN≥（1.05～1.1）I 或 IN≥（1.05 ～1.1）I max 式中，IN為變頻器輸出額定電流（A）；I 為電動(dòng)機(jī)額定電流，（A）；Imax 為 電動(dòng)機(jī)實(shí)測最大工作電流（A）。
如圖所示為變頻器輸出電流波形圖。
變頻器輸出電流波形圖
如果按電動(dòng)機(jī)的實(shí)測最大工作電流選取，變頻器的容量可以適當(dāng)減小，如圖所示為變頻器容量按最大電流選擇的曲線。
變頻器容量按最大電流選擇的曲線
3.異步電動(dòng)機(jī)在減速時(shí)變頻器的容量
變頻器的最大輸出轉(zhuǎn)矩是由變頻器的最大輸出電流決定的。一般情況下，對于短時(shí)的加、減速來說，變頻器允許達(dá)到額定輸出電流的130％～150％（視變頻器容量有別）。因此，在短時(shí)加、減速時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以增大；反之，如只需要較小的加、減速轉(zhuǎn)矩時(shí)，常?？山档瓦x擇變頻器的容量。但是由于電流的脈動(dòng)原因，此時(shí)，應(yīng)將變頻器的最大輸出電流降低10％后再進(jìn)行選定，如圖所示。
轉(zhuǎn)矩（電流）與速度關(guān)系曲線
如圖所示為電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行曲線，根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)在加速、恒速、減速等各種運(yùn)行狀態(tài)下的電流值的情況，對于異步電動(dòng)機(jī)在頻繁加、減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器容量常按下式計(jì)算
式中，IN 為變頻器額定輸出電流，A； I1、I2、…、I5 為各運(yùn)行狀態(tài)平均電流（A）；t1、t2、…、t5 為各運(yùn)行狀態(tài)下的時(shí)間（min）；KO為安全系數(shù)（運(yùn)行頻繁時(shí)取1.2，其他條件時(shí)為1.1)。
電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的特性曲線
5.異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)變頻器的容量
三相異步電動(dòng)機(jī)直接在工頻啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流為其工作時(shí)額定電流的5～7 倍，對于電動(dòng)機(jī)功率小于10 kW的容量不大的電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，可按下式計(jì)算變頻器的容量
式中，IN為變頻器額定輸出電流（A）；IK為額定電壓、額定頻率下電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流（A）；Kg為變頻器的允許過載倍數(shù)， Kg=1.3～1.5。
6.異步電動(dòng)機(jī)電流變化不規(guī)則時(shí)變頻器的容量
在運(yùn)行中，由于各種因素，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電流出現(xiàn)不規(guī)則的變化，此時(shí)不易獲得運(yùn)行特性曲線。這時(shí)計(jì)算出的變頻器的額定輸出電流，必須小于等于電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的實(shí)際電流。
式中，IN為變頻器額定輸出電流（A）；Imax為電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的實(shí)際電流（A）。
7.多臺(tái)電動(dòng)機(jī)由一臺(tái)變頻器控制時(shí)變頻器的容量
一臺(tái)變頻器控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作，且多臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，即成組傳動(dòng)。用一臺(tái)變頻器控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對于一小部分電動(dòng)機(jī)先開始啟動(dòng)后，再追加投入其他電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的場合，此時(shí)變頻器的電壓、頻率已經(jīng)上升，追加投入的電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生大的啟動(dòng)電流，此時(shí)，變頻器容量與同時(shí)啟動(dòng)時(shí)相比需要大些。
（1）在電動(dòng)機(jī)總功率相等的情況下，由多臺(tái)小功率電動(dòng)機(jī)組成的一方，比臺(tái)數(shù)少但電動(dòng)機(jī)功率較大的一方電動(dòng)機(jī)效率低。因此兩者電流總值并不相等，可根據(jù)各電動(dòng)機(jī)的電流總值來選擇變頻器。
（2）多臺(tái)電動(dòng)機(jī)依次直接啟動(dòng)，該啟動(dòng)方式對變頻器影響最大。
（3）在確定軟啟動(dòng)、軟停止時(shí)，一定要按啟動(dòng)最慢的那臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行確定。
（4）如有一部分電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，可按下式進(jìn)行計(jì)算
式中，IN 為變頻器額定輸出電流（A）； N1 為電動(dòng)機(jī)總臺(tái)數(shù)；N2 為直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)； NK 為電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流（A）；IK 為電動(dòng)機(jī)額定電流（A）。
8.電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大慣性負(fù)載啟動(dòng)時(shí)的變頻器容量計(jì)算
由于負(fù)載的情況各種各樣，異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大慣性負(fù)載運(yùn)行的狀態(tài)經(jīng)常存在，往往需要經(jīng)常使用過載容量大的變頻器，而變頻器允許過載容量通常多為125％、60 s或150％、1 min。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大慣性負(fù)載工作，而變頻器又控制異步電動(dòng)機(jī)在這種狀態(tài)下工作，使得變頻器工作的過載容量超過允許過載容量，必須增大變頻器的容量。此時(shí)，變頻器輸出電流可按下式計(jì)算
式中，I1NV 為變頻器額定輸出電流（A）；N1 為先啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；N2為追加投入啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；Im為先啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的額定電流（A）；Ims為追加啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，（A）；K 為安全系數(shù)，一般取1.1。
9.電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)較輕負(fù)載時(shí)變頻器的容量計(jì)算
由于電動(dòng)機(jī)的電抗隨電動(dòng)機(jī)的容量不同而不同，即使電動(dòng)機(jī)電流相同，電動(dòng)機(jī)容量越大其脈動(dòng)電流值也越大，因而會(huì)超過變頻器內(nèi)逆變器部分的過電流承受量。電動(dòng)機(jī)負(fù)載非常輕時(shí)，即使電動(dòng)機(jī)電流在逆變器部分額定電流以內(nèi)，也不能使用比與電動(dòng)機(jī)容量相對應(yīng)的逆變器小很多的逆變器。電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載比電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率小時(shí)，對于通用變頻器，即使實(shí)際負(fù)載很輕，使用比按電機(jī)額定功率選擇的變頻器容量小的變頻器也不是理想狀態(tài)。
3.7 kW四極的電動(dòng)機(jī)在100％負(fù)載（電動(dòng)機(jī)電流17 A）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流波形見圖4-11（a）；
7.5 kW四極的電動(dòng)機(jī)在輕載下(電動(dòng)機(jī)電流17 A)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流波形見圖4-11（b）；
兩者比較便可以看出，即使電動(dòng)機(jī)電流相同，7.5 kW的脈動(dòng)電流值卻變得相當(dāng)大了。
電動(dòng)機(jī)的電流波形
變頻器類型的選擇
變頻器使用時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇滿足使用要求的變頻器。變頻器的選型不當(dāng)會(huì)造成變頻器不能充分發(fā)揮其作用，安裝不規(guī)范會(huì)使變頻器因散熱不良而過熱，布線不合理會(huì)使干擾增強(qiáng)，這些都可能造成變頻器工作時(shí)不正常。
通常主要依據(jù)以下原則進(jìn)行變頻器的選擇：
（1）由于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載在低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩較小，對過載能力和轉(zhuǎn)速精度要求不是很高，可以選用價(jià)廉的變頻器控制此類負(fù)載的運(yùn)行，節(jié)約投資。
（2）如果異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載具有恒轉(zhuǎn)矩特性，但在運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速精度及動(dòng)態(tài)性能等方面要求不高，應(yīng)當(dāng)選用無矢量控制型變頻器控制異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。
（3）如果異步電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)要求有較硬的機(jī)械特性，并要求異步電動(dòng)機(jī)有一定的調(diào)速精度，但在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)性能方面無較高要求的負(fù)載，可選用不帶速度反饋的矢量控制型變頻器控制異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 。
（4）如果異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載時(shí)對調(diào)速精度和動(dòng)態(tài)性能方面都有較高要求，可選用帶速度反饋的矢量控制型變頻器控制異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。
1.根據(jù)負(fù)載的要求選擇變頻器
1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載
恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載選擇變頻器時(shí)應(yīng)注意：
（1）電動(dòng)機(jī)應(yīng)選變頻器專用電動(dòng)機(jī)。
（2）變頻柜應(yīng)加裝專用冷卻風(fēng)扇。
（3）增大電動(dòng)機(jī)容量。
（4）降低負(fù)載特性。
（5）增大變頻器的容量。
（6）變頻器的容量與電動(dòng)機(jī)的容量關(guān)系應(yīng)根據(jù)品牌來確定，一般為1.1~1.5倍電動(dòng)機(jī)的容量。
2）平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載
平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載對轉(zhuǎn)速精度沒有什么要求，故選型時(shí)通常以價(jià)廉為主要原則，選擇普通功能型通用變頻器。
3）恒功率負(fù)載
當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到特定速度段時(shí)，按恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)；超過特定速度時(shí)，按恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)。恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)主要應(yīng)用于卷揚(yáng)機(jī)、機(jī)床主軸。選用恒功率負(fù)載時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
（1）一般要求負(fù)載低速時(shí)有較硬的機(jī)械特性，才能滿足生產(chǎn)工藝對控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)指標(biāo)要求，如果控制系統(tǒng)采用開環(huán)控制，可選用具有無轉(zhuǎn)速反饋矢量控制功能的變頻器。
（2）對于調(diào)速精度和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)都有較高要求，以及要求高精度同步運(yùn)行等場合，可采用帶速度反饋的矢量控制方式的變頻器。如果控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，可選用能夠四象限運(yùn)行、U/f控制方式、具有恒轉(zhuǎn)矩功能型變頻器。
2.根據(jù)環(huán)境選擇變頻器
1）溫度
變頻器環(huán)境溫度為－10～50 ℃，一定要考慮通風(fēng)散熱。
2）相對濕度
變頻器的相對濕度應(yīng)符合IEC/EN 60068-2-6規(guī)定。
3）抗震性
變頻器的抗震性應(yīng)符合IEC/EN 60068-2-3規(guī)定。
4）抗干擾性
變頻器所受干擾主要有以下兩種：
（1）外來干擾。
（2）變頻器產(chǎn)生的干擾。
3.根據(jù)相關(guān)參數(shù)選擇變頻器
1）最大瞬間電流
選擇變頻器容量的基本原則是：能帶動(dòng)負(fù)載，在生產(chǎn)工藝所要求的各個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)長期運(yùn)行不過熱，最大負(fù)載電流不能超過變頻器的額定電流，大多數(shù)變頻器都規(guī)定為額定電流的150％、1 min。
2）輸出頻率
變頻器的最高輸出頻率根據(jù)機(jī)種的不同而有很大的不同，有50 Hz / 60 Hz、120 Hz、240 Hz或更高。50 Hz／60 Hz以在額定速度以下范圍進(jìn)行調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)為目的，適合大容量的通用變頻器用。最高輸出頻率超過工頻的變頻器多為小容量，在50 Hz／60 Hz以上區(qū)域，由于輸出電壓不變，變頻器輸出頻率為恒功率特性。
3）輸出電壓
變頻器輸出電壓可按電動(dòng)機(jī)額定電壓選定。按國家標(biāo)準(zhǔn)，輸出電壓可分成220 V系列和400 V系列兩種。
4）加減速時(shí)間
加減速時(shí)間反映電動(dòng)機(jī)加／減速度的快慢，并且影響變頻器的輸出電流。一般情況下，對于短時(shí)間的加／減速，變頻器允許達(dá)到額定輸出電流的130％~150％，因此，在短時(shí)間的輸出轉(zhuǎn)矩也可以增大。
5）電壓頻率比
電壓頻率比U/f作為變頻器獨(dú)特的輸出特性，表示對于輸出頻率改變的輸出電壓的變化特性，選擇的變頻器具有合適的電壓／頻率比，可以高效率地利用電動(dòng)機(jī)。如控制泵和風(fēng)機(jī)的電壓／頻率比可以節(jié)能。
6）調(diào)速范圍
根據(jù)系統(tǒng)的要求，選擇的變頻器必須能覆蓋所需要的速度范圍的控制。因此，變頻器的選擇，要根據(jù)實(shí)際情況，做到既能滿足用戶要求，又能保證變頻器整體選擇的經(jīng)濟(jì)性。
7）保護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇
變頻器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量大，考慮到散熱的經(jīng)濟(jì)性，除小容量變頻器外幾乎都是開啟式結(jié)構(gòu)，采用風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。變頻器設(shè)置場所在室外或周圍環(huán)境惡劣時(shí)，最好裝在獨(dú)立盤上，采用具有冷卻用熱交換裝置的全封閉式。
對于小容量變頻器，在粉塵、油霧多的環(huán)境或者棉絨多的紡織廠也可采用全封閉式結(jié)構(gòu)。
8）電網(wǎng)與變頻器的切換的選擇
把用工頻電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī)切換到變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一旦斷掉工頻電網(wǎng)，必須等電動(dòng)機(jī)完全停止以后，再切換到變頻器側(cè)啟動(dòng)。但從電網(wǎng)切換到變頻器時(shí)對于無論如何也不能一下子完全停止的設(shè)備，需要選擇具有這樣的控制裝置（選用件）的機(jī)種，即不使電動(dòng)機(jī)停止就能切換到變頻器側(cè)。一般切換電網(wǎng)后，使自由運(yùn)轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī)與變頻器同步，然后再使變頻器輸出功率。
9）瞬停再啟動(dòng)的選擇
發(fā)生瞬時(shí)停電使變頻器停止工作，但恢復(fù)通電后不能馬上再開始工作，需等電動(dòng)機(jī)完全停止然后再啟動(dòng)。這是因?yàn)樵匍_機(jī)時(shí)的頻率不適當(dāng)，會(huì)引起過電壓、過電流保護(hù)動(dòng)作，造成故障而停止。但是對于生產(chǎn)流水線等，由于設(shè)備上的關(guān)系，有時(shí)因瞬間由變頻器傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)一旦停止則影響生產(chǎn)。這時(shí)，要選擇電動(dòng)機(jī)在瞬間停電中變頻器可以開始工作的控制裝置，所以選擇變頻器時(shí)應(yīng)當(dāng)確認(rèn)其具有該功能。
10）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和低速區(qū)轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)使用通用變頻器啟動(dòng)時(shí)，其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩同用工頻電源啟動(dòng)時(shí)相比，多數(shù)變小。根據(jù)負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性有時(shí)不能啟動(dòng)。另外，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)的轉(zhuǎn)矩有比額定轉(zhuǎn)矩減小的傾向。 用選定的變頻器和電動(dòng)機(jī)不能滿足負(fù)載所要求的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和低速區(qū)轉(zhuǎn)矩時(shí)，變頻器和電動(dòng)機(jī)的容量還需要再加大。
聯(lián)系客服
