通用变频器选型

变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。

恒转矩负载：

负载转矩TL与转速n无关，任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。

变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行，应该考虑标准异步电动机的散热能力，避免电动机的温升过高。

恒功率负载：

机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，TL不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时，最大容许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大容许输出转矩与速度成反比，属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓“匹配”的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。

风机、泵类负载：

在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小，转速按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。当所需风量、流量减小时，利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快，与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。

西门子公司可以提供不同类型的变频器，用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项：

1.根据负载特性选择变频器，如负载为恒转矩负载需选择siemens MMV/MDV 变频器，如负载为风机、泵类负载应选择siemens ECO变频器。

2.选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波，会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流增加10%而温升增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这中情况，适当留有裕量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。

3.变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

4.当变频器用于控制并联的几台电机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值，要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为V/F控制方式，并且变频器无法保护电动机的过流、过载保护，此时需在每台电动机上加熔断器来实现保护。

5．对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等，此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。

6.使用变频器控制高速电机时，由于高速电动机的电抗小，高次谐波亦增加输出电流值。因此，选择用于高速电动机的变频器时，应比普通电动机的变频器稍大一些。

7．变频器用于变极电动机时，应充分注意选择变频器的容量，使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外，在运行中进行极数转换时，应先停止电动机工作，否则会造成电动机空转，恶劣时会造成变频器损坏。

本书介绍的对象是通用变频器的基本结构原理、功能特性、电磁兼容性、选型、运行与维护技术，通用变频器网络通信技术、通信原理及现场总线技术的基础知识。在介绍的过程中，作者还根据自己的目的选择了几种具有代表性的品牌产品给予介绍，如西门子、ABB、富士、三菱、施耐德等品牌的产品。全书密切联系实际，较系统地论述了通用变频器在一些行业中的应用技术。

绪论

0.1通用变频器的发展

O.2通用变频器相关技术的发展

0.3国外交流变频调速技术现状

0.4关于本书的一些思考

第1章 通用变频器原理

1.1交流电动机变频调速时的基本理论

1.1.1生产机械的运动方程

1.1.2异步电动机的机械特性

1.1.3生产机械的负载特性

1.2变频调速时的机械负载特性

1.2.1变频调速时电动机的转矩特性

1.2.2通用变频器驱动恒转矩负载

1.2.3通用变频器驱动降转矩负载

1.2.4通用变频器驱动恒功率负载

1.2.5通用变频器驱动四象限运行的负载

1.2.6通用变频器驱动张力控制类负载

1.2.7通用变频器驱动高速运转的负载

1.2.8通用变频器驱动大起动转矩负载

1.2.9通用变频器驱动多分部(单元)速度协调类负载

1.2.10通用变频器驱动宽调速类负载

1.2.11通用变频器驱动大惯性负载

1.2.12通用变频器驱动脉动转矩负载

1.2.13变频器专用电动机

1.3通用变频器的控制方式

1.3.1通用变频器的基本控制原理

l.3.2U/f控制方式与转差频率控制方式

1.3.3矢量控制方式

1.3.4直接转矩控制方式

1.3.5PAM、PWM、SPWM和高频载波控制方式

1.3.6通用变频器的分类

1.4通用变频器的基本结构原理

1.4.1通用变频器的基本结构原理

1.4.2通用变频器主电路的基本功能

……

第2章 通用变频器应用设计基础

第3章 通用变频器网络通信与现场总线

第4章 通用变频器产品简介

第5章 通用变频器的故障分析与维护

参考文献2100433B