中國西門子PLC授權供應商

1常用負載的分類與特點
選 擇變 頻 器 時 必 須 要 充 分 了 解 變 頻 器 所 驅 動 的 負 載 特 性 。通常將負載分為三 種 類 型 : 恒 轉 矩 負 載 、恒功率負載和風機、泵類負 載 。
（1）恒 轉 矩 負 載 ：負 載 轉 矩 TL與 轉 速 n無 關 ，任 何 轉 速 下 TL總 保 持 恒 定 或 基 本 恒 定 。例 如 傳 送 帶 、 攪 拌 機 ，擠 壓 機 等 摩 擦 類 負 載 以 及 吊 車 、提 升 機等 位 能 負 載 都 屬 于 恒 轉 矩 負 載 。變 頻 器 拖 動 恒 轉 矩 性 質 的 負 載 時 ，低 速 下 的 轉 矩 要 足 夠 大 ，并 且 有 足 夠 的 過 載 能 力 。如 果 需 要 在 低 速 下 穩 速 運 行 ，應 該 考 慮 標 準 異 步 電 動 機 的 散 熱 能 力 ， 避 免 電 動 機 的 溫 升 過 高 。

（2）恒 功 率 負 載 ：機 床 主 軸 和 軋 機 、造 紙 機 、塑 料 薄 膜 生 產 線 中 的 卷 取 機 、開 卷 機 等 要 求 的 轉 矩 ，大 體 與 轉 速 成 反 比 ，這 就 是 所 謂 的 恒 功 率 負 載 。負 載 的 恒 功 率 性 質 應 該 是 就 一 定 的 速 度 變 化 范圍 而 言 的 。當 速 度 很 低 時，受 機 械 強 度 的 限 制 ， TL 不 可 能 無 限 增 大 ， 在 低 速 下 轉 變 為 恒 轉 矩 性 質 。負 載 的 恒 功 率 區 和 恒 轉 矩 區 對 傳 動 方 案 的 選 擇 有 很 大 的 影 響 。電 動 機 在 恒 磁 通 調 速 時 ，Zui 大 容 許 輸 出 轉 矩 不 變 ，屬 于 恒 轉 矩 調 速 ；而 在 弱 磁 調 速 時 ， Zui 大 容 許 輸 出 轉 矩 與 速 度 成 反 比 ， 屬 于 恒 功率 調 速 。如 果 電 動 機 的 恒 轉 矩 和恒 功 率 調 速 的 范 圍與 負 載 的 恒 轉 矩 和 恒 功 率 范 圍 相 一 致 時， 即 所 謂 “ 匹 配 ” 的 情 況 下， 電 動 機 的 容 量 和 變 頻 器 的 容 量 均 Zui 小 。（3）風 機 、泵 類 負 載 ：在 各 種 風 機 、水 泵 、油 泵 中 ，隨 葉 輪 的 轉 動 ，空 氣 或 液 體 在 一 定 的 速 度 范 圍 內 所 產 生 的 阻 力 大 致 與 速 度 n 的 2 次 方 成 正 比 。隨 著 轉 速 的 減 小 ，轉 矩 按 轉 速 的 2 次 方 減 小 。這 種 負 載 所 需 的 功 率 與 速 度 的 3 次 方 成 正 比。當 所 需 風 量 、 流 量 減 小 時 ，利 用 變 頻 器 通 過 調 速 的 方 式 來 調 節 風 量 、流 量 ，可 以 大 幅 度 地 節 約 電 能 。由 于 高 速 時 所 需 功 率 隨 轉 速 增 長 過 快 ， 與 速 度 的 三 次 方 成 正 比 ， 所 以 通 常 不 應 使 風 機 、泵 類 負 載 超 工 頻 運 行 。

2變頻器選型通用注意事項
（01）變頻器的總體選型原則主要包括以下方面：負載特性匹配、電機適配性、調速范圍需求、控制精度要求、環境適應性、功能需求性、可靠性與穩定性、通訊接口和性價比等。

（02）不同的廠家一般都會分為風機、泵類和其它類型負載特性的變頻器。因此需要根據負載特性來選擇變頻器，如負載為恒轉矩負載可選擇西門子G120變頻器，如負載為風機、泵類負載可選擇西門子G120XA變頻器。
（03）選 擇 變 頻 器 時 應 以 實 際 電 機 電 流 值 作 為 變 頻 器 選 擇 的 依 據 ， 電 機 的 額 定 功 率 只 能 作 為 參 考 。另 外，應 充 分 考 慮 變 頻 器 的 輸 出 含 有 豐 富 的 高 次 諧 波 ，會 使 電 動 機 的 功 率 因 數 和 效 率 變 壞 。因 此用 變 頻 器 給 電 動 機 供 電 與 用 工 頻 電 網 供 電 相 比 較 ，電 動 機 的 電 流 會 增 加 10％ 而 溫 升 會 增 加 20％ 左 右 。所 以 在 選 擇 電 動 機 和 變 頻 器 時 ，應 考 慮 到 這 種 情 況，適 當 留 有 余 量 ，以 防 止 溫 升 過 高 ，影 響 電 動 機 的 使 用 壽 命 。
（04）變 頻 器 若 要 長 電 纜 運 行 時 ，此 時 應 該 采 取 措 施 抑 制 長 電 纜 對 地 耦 合 電 容 的 影 響 ，避 免 變 頻 器 出 力 不 夠 。所 以 變 頻 器 應 放 大 一 、兩 檔 選 擇 或 在 變 頻 器 的 輸 出 端 安 裝 輸 出 電 抗 器 。
（05）對 于 一 些 特 殊 的 應 用 場 合 ， 如 高 環 境 溫 度 、 高 開 關 頻 率 、高 海 拔 高 度 等 ，此 時 會 引 起 變 頻 器 的 降 容 ，變 頻 器 需 放 大 一 檔 選 擇 。
（06）當 變 頻 器 用 于 控 制 并 聯 的 幾 臺 電 機 時 ，一 定 要 考 慮 變 頻 器 到 電 動 機 的 電 纜 的 長 度 總 和 在 變 頻 器 的 容 許 范 圍 內。如 果 超 過 規 定 值 ， 要 放 大 一 檔 或 兩 檔 來 選 擇 變 頻 器 。另 外 在 此 種 情 況 下，變 頻 器 的 控 制 方 式 只 能 為V/F 控 制 方 式 ，并 且 變 頻 器 無 法 實 現 電 動 機 的 過 流 、 過 載 保 護，此 時 需 在 每 臺 電 動 機 側 加 熔 斷 器 來 實 現 保 護 。
（07） 使 用 變 頻 器 控 制 高 速 電 機 時 ，由 于 高 速 電 動 機 的 電 抗 小 ，會 產 生 較 多 的 高 次 諧 波 。而 這 些 高 次 諧 波 會 使 變 頻 器 的 輸 出 電 流 值 增 加。因 此 ， 選 擇 用 于 高 速 電 動 機 的 變 頻 器 時 ，應 比 普 通 電 動 機 的 變 頻 器 稍 大 一 些 。
（08）變 頻 器 用 于 變 極 電 動 機 時 ，應 充 分 注 意 選 擇 變 頻 器 的 容 量 ，使 其 Zui 大 額 定 電 流 在 變 頻 器 的 額 定 輸 出 電 流 以 下。另 外 ，在 運 行 中 進 行 極 數 轉 換 時 ，應 先 停 止 電 動 機 工 作 ，否 則 會 造 成 電 動 機 空 轉 ，惡 劣 時 會 造 成 變 頻 器 損 壞 。
（09） 驅 動 防 爆 電 動 機 時 ，變 頻 器 沒 有 防 爆 構 造，應 將 變 頻 器 設 置 在 危 險 場 所 之 外。 
（10）單相電動機不適用變頻器驅動。
（11）使 用 變 頻 器 驅 動 齒 輪 減 速 電 動 機 時 ， 使 用 范 圍 受 到 齒 輪 轉 動 部 分 潤 滑 方 式 的 制 約 。潤 滑 油 潤 滑 時，在 低 速 范 圍 內 沒 有 限 制 ；在 超 過 額 定 轉 速 以 上 的 高 速 范 圍 內 ，有 可 能 發 生 潤 滑 油 用 光 的 危 險 。因 此 ，不 要 超 過 Zui 高 轉 速 容許 值 。
（12）變 頻 器 驅 動 繞 線 轉 子 異 步 電 動 機 時 ，大 多 是 利 用 已 有 的 電 動 機 。繞 線 電 動 機 與 普 通 的 鼠 籠 電 動 機 相 比 ，繞 線 電 動 機 繞 組 的 阻 抗 小 。因 此 ，容 易 發 生 由 于 紋 波 電 流 而 引 起 的 過 電 流 跳 閘 現 象 ，所 以 應 選 擇 比 通 常 容 量 稍 大 的 變 頻 器 。一 般 繞 線 電 動 機 多 用 于 飛 輪 力 矩 GD2 較 大 的 場 合 ，在 設 定 加 減 速 時 間 時 應 多 注 意 。
（13）變 頻 器 驅 動 同 步 電 動 機 時 ，與 工 頻 電 源 相 比 ，會 降 低 輸 出 容 量 10％～20％ ，變 頻 器 的 連 續 輸 出 電 流 要 大 于 同 步 電 動 機 額 定 電 流 與 同 步 牽 入 電 流 的 標 幺 值 的 乘 積。
（14）對 于 壓 縮 機、振 動 機 等 轉 矩 波 動 大 的 負 載 和 油 壓 泵 等 有 峰 值 負 載 情 況 下，如 果 按 照 電 動 機 的 額 定 電 流 或 功 率 值 選 擇 變 頻 器 的 話 ，有 可 能 發 生 因 峰 值 電 流 使 過 電 流 保 護 動 作 現 象 。因 此 ，應 了 解 工 頻 運 行 情 況 ，選 擇 比 其 Zui 大 電 流 更 大 的 額 定 輸 出 電 流 的 變 頻 器 。
（16）變 頻 器 驅 動 潛 水 泵 電 動 機 時 ，因 為 潛 水 泵 電 動 機 的 額 定 電 流 比 通 常 電 動 機 的 額 定 電 流 大 , 所 以 選 擇 變 頻 器 時 ，其 額 定 電 流 要 大 于 潛 水 泵 電 動 機 的 額 定 電 流 。
（16）當 變 頻 器 控 制 羅 茨 風 機 或 特 種 風 機 時 ，由 于羅 茨 風 機 為 容 積 形 鼓 風 機，具 有 輸 出 風 壓 高 的 特 點 。從 電 機 特 性 來 看 ，其 轉 矩 特 性 近 似 為 恒 轉 矩 特 性 ，其 起 動 電 流 很 大 ，所 以 選 擇 變 頻 器 時 一 定 要 注 意 變 頻 器 的 容 量 是 否 足 夠 大 。
（17）選 擇 變 頻 器 時，一 定 要 注 意 其 防 護 等 級 是 否 與 現 場 的 情 況 相 匹 配 。否 則 現 場 的 灰 塵 、水 會 影 響 變 頻 器 的 長 久 運 行。
（18）電 機 負 載 非 常 輕 時 ，即 使 電 機 負 載 電 流 在 變 頻 器 額 定 電 流 之 內，亦 不 能 使 用 比 電 機 容 量 小 很 多 的 變 頻 器。這 是 因 為 電 機 的 電 抗 隨 電 機 的 容 量 而 不 同 ，即 使 電 機 負 載 相 同 ， 電 機 容 量 越 大 其 脈 動電 流 值 也 越 大，因 而 有 可 能 超 過 變 頻 器 的 電 流 容 許 值 。
（19）如 果 變 頻 器 的 供 電 電 源 是 自 備 電 源 ，Zui 好 加 上 進 線 電 抗 器 。
（20）對于高壓變頻選型，我們更應該注意這些因素：對電網電壓波動的適應能力，對現場環境的適應能力，對自身小故障的承受能力，對外部故障的承受能力，設備的故障恢復時間，變頻改造對電機保護的影響，手動旁路和自動旁路，諧波對電網及電動機的影響，變頻器的壽命。由于篇幅有限，高壓變頻選型注意事項可以點擊查看詳情。