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如今的變頻柜在現(xiàn)代工業(yè)中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)了，但是，變頻控制系統(tǒng)是如何被設(shè)計出來的的，以及變頻柜設(shè)計制造對于實際應(yīng)用的具體要需求，是很多電氣工程師以及制造商和客戶都想清楚的一件事。
根據(jù)實際情況和客戶要求進行設(shè)計。
在設(shè)計變頻控制系統(tǒng)之前，我們必須了解系統(tǒng)配置、工作模式、情況、控制模式和客戶的具體要求。系統(tǒng)集成的新設(shè)計系統(tǒng)仍然是設(shè)備轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。電氣工程師應(yīng)準(zhǔn)確了解舊設(shè)備改造的以下技術(shù)參數(shù)和要求。
1.具體的機械和電氣參數(shù)、制造日期、制造商(國內(nèi)和進口)、額定電壓、額定電流和相數(shù)。
2.機電負(fù)荷特性類型和工作方式。機電啟動模式。
3.工作情況。如場地溫度、防護等級、電磁輻射等級、防爆等級等。
4.配電的具體參數(shù)。
變頻柜安裝位置到機電位置的實際距離。這樣，如果離心泵的葉輪保持旋轉(zhuǎn)，就能不斷地吸壓水，水就能不斷地從較低的地方被舉到較高的地方或很遠(yuǎn)的地方。綜上所述，離心泵就是由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將水提升到高處。(VFD柜與機電設(shè)備之間的距離往往是一個重要參數(shù))
變頻柜驅(qū)動電機的數(shù)量和方式。
變頻柜與舊電氣系統(tǒng)的切換關(guān)系。通常δ-y啟動和變頻工作互為備用，并切換保護。
變頻柜外圍傳感器變送器的選擇參數(shù)和采樣地址。
頻率控制柜的控制方式，如手動/自動、本地/遠(yuǎn)程，控制信號的范圍。是否通信聯(lián)網(wǎng)。
強電電路與弱電電路的隔離。并收集和控制信號的隔離。
工作場所的供電質(zhì)量，如防雷、浪涌和電磁輻射。
對于新的變頻系統(tǒng)，電氣工程師和機械工程師要深入了解傳動機械的負(fù)載特性，從而確定機電類型和容量。根據(jù)機電負(fù)荷特性和容量，選擇VFD的類型和容量。
目前機械負(fù)載和機電轉(zhuǎn)矩特性有很多種，常用的有三種。
1.恒定扭矩負(fù)載。例如傳送帶、升降機等。
用公式p=t*n/975p-機電功率(指單位時間內(nèi)物體所做的功)t-機電轉(zhuǎn)矩n-機電轉(zhuǎn)速對于恒轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)設(shè)計要注意。
(1)機電可選VFD專用機電
(2)VFD柜應(yīng)配備專用冷卻風(fēng)扇。
(3)增加夜機容量。
(4)下降載荷的特征
(5)增加VFD的容量
(6)/kloc-0/的容量與機電容量的關(guān)系要根據(jù)品牌而定，通常是1.1~1.5機電容量。
2.方形扭矩負(fù)載。如風(fēng)機、水泵等。
公式為t=k1*n2，p=k2*n3p-機電功率(指單位時間內(nèi)一個物體所做的功)t-機電扭矩n-機電轉(zhuǎn)速平均，風(fēng)機、水泵采用變頻節(jié)能。理論和現(xiàn)實證明節(jié)能約40~50，這類應(yīng)用約占30~40/應(yīng)用。
對于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意:
(1)電機和機械通常是異步交流電機和機械。根據(jù)情況選擇機電保護的等級和方法。
(7.5kwVFD柜應(yīng)具有通風(fēng)和散熱措施。
(3)機電，VFD容量關(guān)系。
親緣系數(shù)
海外VFD容量
國內(nèi)VFD容量
國外機電產(chǎn)能
等效機電容量
1.3-1.5機電容量
國內(nèi)機電
1.2機械和電氣容量
1.5-2機電容量
3.恒功率負(fù)載。如機床的卷揚機和主軸。
等式:p=t*n/975=cont。
一般到了特定轉(zhuǎn)速段會恒扭矩運行，過了特定轉(zhuǎn)速會恒功率運行。恒功率機械的特點是復(fù)雜的。
對于每一個變頻柜來說，設(shè)計都是整個系統(tǒng)的重點(zhêngdim:n)，最能體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于變頻柜，電氣設(shè)計工程師應(yīng)注意以下設(shè)計方面。
1.變頻控制系統(tǒng)的原理圖設(shè)計。
2.主電路設(shè)計。這樣，如果離心泵的葉輪保持旋轉(zhuǎn)，就能不斷地吸壓水，水就能不斷地從較低的地方被舉到較高的地方或很遠(yuǎn)的地方。綜上所述，離心泵就是由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將水提升到高處。
3.電路控制電路的設(shè)計。包括(bāokuò)常規(guī)控制電路、變頻軟啟動控制接口電路、VFD聯(lián)網(wǎng)等。
4.變頻柜的工藝設(shè)計。包括電氣工藝設(shè)計和機柜鈑金工藝設(shè)計。
原理圖設(shè)計
根據(jù)以上原則繪制規(guī)則，參考變頻柜原理圖，根據(jù)實際需要繪制原理圖。
主電路設(shè)計。按照下列順序選擇主電路電氣設(shè)備。
(1)確認(rèn)機械負(fù)載特性、功率、扭矩和速度。
(2)確認(rèn)機電特性、額定電壓、額定功率和額定電流。
(3)根據(jù)以上條件和真實客戶的需求，選擇tr-變壓器作為以下電氣元件的選項，并根據(jù)電壓等級規(guī)模進行選擇。
Fu-fuse，一般選用2.5-4倍額定VFD電流。注意保險絲的選擇，以便快速熔化。
Qa-開路，一般為1.2倍額定VFD電流km-接觸器，必要時為額定VFD電流ly-雷電電涌放電器，最好是，特別是在雷雨多發(fā)地區(qū)和交流電源尖峰、浪涌頻繁的地方，保護變頻系統(tǒng)免受意外損壞。一般配備40kva浪涌裝置。
Dk反應(yīng)堆
電抗器用于抑制VFD輸入輸出電流重諧波分量的影響，濾波器用于抑制VFD引起的無線電波干擾，即無線電波噪聲。
有些VFD內(nèi)置了反應(yīng)堆，有些地方可能沒有反應(yīng)堆。一般多年度功率(指單位時間內(nèi)物體所做的功)VFD配備多年度反應(yīng)堆，VFD廠家提供的參數(shù)。電抗器的參數(shù)可按以下公式選擇:l=(2~5)v/6.18*f*iv-額定電壓vi-額定電流af-最大頻率hzlbi/lbo輸入輸出濾波器。一般要根據(jù)頻率來設(shè)置設(shè)備。r-制動電阻的計算比較復(fù)雜，需要在VFD機柜廠商的指導(dǎo)下進行設(shè)備設(shè)置。
控制電路的設(shè)計是基于電氣工程師的常識和VFD的要求。但是要注意:
(1)輸入/輸出弱電信號必須與變頻軟啟動、儀表、傳感器變送器隔離，否則控制系統(tǒng)信號會紊亂，系統(tǒng)會異常。這樣，如果離心泵的葉輪保持旋轉(zhuǎn)，就能不斷地吸壓水，水就能不斷地從較低的地方被舉到較高的地方或很遠(yuǎn)的地方。綜上所述，離心泵就是由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將水提升到高處。
(2)與變頻軟啟動和常規(guī)控制系統(tǒng)(系統(tǒng))的接口，必須安裝浪涌吸收器。
(3)控制電源應(yīng)采用隔離變壓器進行電氣隔離。
變頻柜電氣工藝設(shè)計
當(dāng)變頻電路設(shè)計完成后，下一步是電氣流程設(shè)計，包括:
1.寬帶功率VFD，什么型號的線纜，寬帶線徑，多遠(yuǎn)。一般可以查表格或者爭議。
2.接地布線。
3.抗干擾布線。上海凱泉不能在葉輪入口處形成絕對真空，所以離心泵的吸入高度不能超過10m。此外，由于水沿吸入管道的損失，實際允許的安裝高度(泵軸和吸入表面之間的高度)遠(yuǎn)小于10m。長度總是很重要的。高壓電纜一般采用帶隔離層的電纜。線纜和阻隔層用金屬卡固定在底板上，有的還配有阻隔金屬環(huán)，防止干擾。
4.進線和出線的電纜接頭均配有設(shè)備。
櫥柜鈑金的工藝設(shè)計
設(shè)計應(yīng)基于以下原則
1.VFD的情況
溫度:VFD在溫度為-10-50度的情況下，必須考慮通風(fēng)散熱。
氣體:是否有爆炸性或腐蝕性氣體。
2.機柜的承載重量。這樣，如果離心泵的葉輪保持旋轉(zhuǎn)，就能不斷地吸壓水，水就能不斷地從較低的地方被舉到較高的地方或很遠(yuǎn)的地方。綜上所述，離心泵就是由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將水提升到高處。
3.交通便利。為安全操作安裝吊鉤。
4.柜體銘牌，制造商ci標(biāo)志。
結(jié)論:一個高品質(zhì)的變頻柜，從設(shè)計、工藝、施工、制造、運輸、包裝等各個方面，都是一個實用性要求很高的產(chǎn)品。只有保證各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能做出高質(zhì)量、有水平的控制柜。
