變頻控制柜的設計思路精辟分析

　　眾所周知，變頻器已經(jīng)廣泛應用各行各業(yè)。但變頻控制系統(tǒng)如何設計，變頻控制柜設計與制造對實際應用具體要求，是許多電氣工程師及制造商，客戶想明確了解的。本章從實際設計及應用案例中，總結(jié)設計要點，寫出拙見，供同行參考。

　　根據(jù)實際及客戶要求進行設計

　　在變頻控制系統(tǒng)設計前，一定要了解系統(tǒng)配制，工作方式，環(huán)境，控制方式，客戶具體要求。

　　具體系統(tǒng)分新設計系統(tǒng)還是就設備改造系統(tǒng)。

　　對舊設備改造，電氣工程師應該確切知道如下技術參數(shù)及要求。

　　1． 電機具體參數(shù)， 出廠日期， 廠商（國產(chǎn)， 進口）,電機的額定電壓， 額定電流， 相數(shù)。

　　2． 電機的負載特性類型， 工作制式。 電機起動方式。

　　3． 工作環(huán)境。如現(xiàn)場的溫度， 防護等級， 電磁輻射等級， 防爆等級。

　　4． 配電具體參數(shù)。

　　變頻柜安裝位置到電機位置實際距離。（變頻柜到電機距離是非常重要的參數(shù)）

　　變頻柜拖動電機的數(shù)量及方式。

　　變頻柜與舊的電氣系統(tǒng)的切換關系。一般為Δ-Y啟動與變頻工作互為備用，切換保護。

　　變頻柜的外圍傳感變送器的選用參數(shù)及采樣地點。

　　變頻控制柜的控制方式，如手動/自動，本地/遠程，控制信號的量程。是否通訊組網(wǎng)。

　　強電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號的隔離。

　　工作場合的供電質(zhì)量，如防雷，浪涌，電磁輻射。

　　對新變頻系統(tǒng)，電氣工程師應該與機械工程師對傳動機械負載特性，深入了解，才能確電機類型，容量。根據(jù)電機機械負載特性，容量，選用變頻器的類型，容量。

　　目前，機械負載與電機轉(zhuǎn)矩特性有許多種類，常用有三種。

　　1． 恒轉(zhuǎn)矩負載。如傳送帶， 升降機等

　　用公式表式為 P=T*N/975 P-電機的功率 T-電機轉(zhuǎn)矩 N-電機轉(zhuǎn)速

　　對恒轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)設計應注意：

　�。�1） 電機應選變頻器專用電機

　�。�2） 變頻柜應加裝專用冷卻風扇

　　（3） 增大電機容量，（4） 降低負載特性

　�。�5） 增大變頻器的容量

　�。�6） 變頻器的容量與電機的容量關系應根據(jù)品牌， 一般為1.1~1.5電機的容量。

　　2． 平方轉(zhuǎn)矩負載。如風機，水泵類

　　用公式表式為 T=K1*N2 ，P=K2*N3 P-電機的功率 T-電機轉(zhuǎn)矩 N-電機轉(zhuǎn)速

　　一般，風機，水泵，采用變頻節(jié)能，理論與實際證明節(jié)能為40~50%左右，此類應用占變頻器應用30~40%左右。

　　對平方轉(zhuǎn)矩負載，系統(tǒng)設計應注意：

　�。�1） 電機通常選異步交流電機。根據(jù)環(huán)境需要，選電機防護等級和方式。

　　（2） 大于7.5KW變頻柜,應加裝通風散熱設施

　�。�3） 電機，變頻器容量關系。

　　關系系數(shù) 國外變頻器容量 國產(chǎn)變頻器容量

　　國外電機容量 相等相當電機容量 1.3-1.5電機容量

　　國產(chǎn)電機 1.2電機容量 1.5-2電機容量

　　3． 恒功率負載。如卷揚機，機床主軸。

　　公式：P=T*N/975=CONT。

　　一般達到特定速度段時，按恒轉(zhuǎn)矩，超過特定速度時，按恒功率運轉(zhuǎn)。

　　恒功率機械特性較復雜。

　　對于每個變頻控制柜，設計是整個系統(tǒng)重點，最能體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量關鍵環(huán)節(jié)。對于變頻控制柜，

　　電氣設計工程師應在如下設計方面入手。

　　1. 變頻控制系統(tǒng)的原理圖設計

　　2. 電路主路設計。

　　3. 電路控制路設計。包括常規(guī)控制電路， PLC控制接口電路， 變頻器聯(lián)網(wǎng)等。

　　4. 變頻控制柜的工藝設計。包括電氣工藝設