不管是什么产品,在设计时,都需要了解客户的需求,根据实际及客户要求进行设计。
在变频控制系统设计前,一定要了解系统配制,工作方式,环境,控制方式,客户具体要求。具体系统分新设计系统还是就设备改造系统。
对旧设备改造,电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求: 1. 电机具体参数, 2. 出厂日期,
3. 厂商(国产, 进口) 4. 电机的额定电压, 5. 额定电流, 6. 相数。
7. 电机的负载特性类型,
8. 工作制式。 9. 电机起动方式。
10.工作环境。如现场的温度, 11. 防护等级, 12. 电磁辐射等级, 13. 防爆等级。 14. 配电具体参数。
15. 变频柜安装位置到电机位置实际距离。(变频柜到电机距离是非常重要的参数)
16. 变频柜拖动电机的数量及方式。
17. 变频柜与旧的电气系统的切换关系。一般为 Δ-Y 启动与变频工作互为备用, 切换保护。
18.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。
19.变频控制柜的控制方式,如手动/自动,本地/远程,控制信号的量程,是否通讯组网。
20.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。 21.工作场合的供电质量,如防雷,浪涌, 电磁辐射。
对新变频系统,电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性,深入了解,才能确电机类型, 容量。根据电机机械负载特性,容量,选用变频器的类
型,容量。
目前,机械负载与电机转矩特性有许多种类,常用有三种。
1. 恒转矩负载,如传送带,升降机等。用公式表式为 P=T*N/975 P-电机的功率 T-电机转矩N-电机转速 。对恒转矩,系统设计应注意:
(1) 电机应选变频器专用电机 (2) 变频柜应加装专用冷却风扇 (3) 增大电机容量, (4) 降低负载特性 (5) 增大变频器的容量
(6) 变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌, (7) 一般为 1.1~1.5 电机的容量。
2. 平方转矩负载。如风机, 水泵类 。用公式表式为 T=K1*N2 ,P=K2*N3P-电机的功率 T-电
机转矩 N-电机转速 。一般,风机,水泵,采用变频节能,理论与实际证明节能为 40~50%左右,此类应用占变频器应用 30~40%左右。
对平方转矩负载,系统设计应注意: (1) 电机通常选异步交流电机
(2)根据环境需要, 选电机防护等级和方式
(3) 大于 7.5KW 变频柜,应加装通风散热设施 (4) 电机, 变频器容量关系
3. 恒功率负载。如卷扬机, 机床主轴。公式:P=T*N/975=CONT。 一般达到特定速度段时,按恒转矩,超过特定速度时,按恒功率运转。恒功率机械特性较复杂。对于每个变频控制柜,设计是整个系统重点,最能体现产品质量关键环节。
对于变频控制柜, 电气设计工程师应在如下设计方面入手。 (1). 变频控制系统的原理图设计 (2). 电路主路设计
(3). 电路控制路设计,包括常规控制电路 (4). PLC 控制接口电路 (5). 变频器联网等
(6). 变频控制柜的工艺设计,包括电气工艺设计 (7). 柜体板金工艺设计
后续内容包括:原理图设计,电路主图设计,电路控制回路设计,变频控制柜的工艺设计,柜体钣金工艺设计的详细内容介绍。
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