变频器容量的选择

电梯变频器技术

     变频器的容量直接关系到变频调速系统的运行可靠性，因此，合理的容量将保证最优的投资。变频器的容量选择在实际操作中存在很多误区，这里给出了3种基本的容量选择方法，它们之间互为补充。
    （1）从电流的角度  
    大多数变频器容量可从3个角度表述：额定电流、可用电动机功率和额定容量。其中后两项，变频器生产厂家由本国或本公司生产的标准电动机给出，或随变频器输出电压而降低，都很难确切表达变频器的能力。  
    选择变频器时，只有变频器的额定电流是一个反映半导体变频装置负载能力的关键量。负载电流不超过变频器额定电流是选择变频器容量的基本原则。需要着重指出的是，确定变频器容量前应仔细了解设备的工艺情况及电动机参数，如潜水电泵、绕线转子电动机的额定电流要大于普通笼型异步电动机额定电流，冶金工业常用的辊道用电动机不仅额定电流大很多，同时它允许短时处于堵转工作状态，且辊道传动大多是多电动机传动，应保证在无故障状态下负载总电流均不允许超过变频器的额定电流。  
    （2）从效率的角度  
    系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积，只有两者都处在较高的效率下工作时，系统效率才较高。从效率角度出发，在选用变频器功率时，要注意以下几点：  
    1）变频器功率值与电动机功率值相当时最合适，以利变频器在高的效率值下运转；  
    2）在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，但应略大于电动机的功率；  
    3）当电动机属频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁工作时，可选取大一级的变频器，以利于变频器长期、安全地运行；  
    4）经测试，电动机实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作；  
    5）当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整节能程序的设置，以利达到较高的节能效果。  
    变频器负载率b与效率η的关系曲线见图。  
   
    图    负载率与效率的关系曲线  
    可见：当β=50%时，η=94%；当β=100%时，η=96%。虽然β增一倍，η变化仅2%，但对中、大功率如几百千瓦至几千千瓦电动机而言亦是可观的。系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积，只有两者都处在较高的效率下工作时，系统效率才较高。  
    （3）从计算功率的角度  
    对于连续运转的变频器必须同时满足以下3个计算公式。  
    1）满足负载输出：PCN≥PM/η。  
    2）满足电动机容量：PCN≥√3kUeIe×10-3。  
    3）满足电动机电流：ICN≥kIe。  
    式中，PCN为变频器容量（单位为kVA）；PM为负载要求的电动机轴输出功率（单位为kW）；Ue为电动机额定电压（单位为V）；Ie为电动机额定电流（单位为A）；η为电动机效率（通常约为0. 85）；cosφ为电动机功率因数（通常约为0.75），k是电流波形补偿系数（由于变频器的输出波形并不是完全的正弦波，还含有高次谐波的成分，其电流应有所增加，通常k为1. 05～1. 1）。