工业控制变频器选型误区及案例分析

变频器选型误区

误区1：为了省电而选用变频器 很多厂家和业务员吹嘘变频器节电率有多高，用户也信以为真，单纯为了省电就花高成本选用变频器，结果却大失所望。使用变频器后能否省电，是由其驱动的负载类型决定的。对于风机、泵类负载，选用变频器后节能效果显著，而对于恒功率负载和恒转矩负载，节能效果就差很多，甚至不能省电。

误区2：通过电机铭牌额定功率来决定变频器选型

以电动机的额定功率来选择变频器是有一定的理论依据的，但很多现场实际情况下，电机运行富裕量太大，或者电机超负荷运行，这样变频器选型要么太大，造成经济浪费，要么变频器选型过小，造成电机损坏或变频器炸机。

最简便的预估方法是，变频器选型以电机稳定运行时最大的工作电流的1.1倍为依据，如果机械设备是重载类型，变频器还需要放大一档使用。

变频器选型分析

变频系统带动的负载设备大致可分为三种类型

恒转矩负载

恒功率负载

风机、泵类负载

恒功率区和恒转矩区别：恒功率在负载比较轻的场合为多用，恒转矩则多用在重负载。

所以不同负载类型选择变频器的型号不同。

>>>恒功率负载<<<

恒功率调速是指电机低速时输出转矩大，高速时输出转矩小，即输出功率是恒定的。如机床、切割机、造纸机等。

例如：机床变频器系统，是恒功率负载，负载惯性特大，变频器选型应配置同功率的机型，外加制动单元和制动电阻。

>>>恒转矩负载<<<

恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关，任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。恒转矩负载设备要求变频器低频转矩大，动态响应速度快。比如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。

例如：某挖沙船主挖斗变频器系统，是恒转矩负载，双电机，且负载过载时间长，因此变频器选型配置应放大两档的机型，同时该设备的电源多为发电机供电，变频器需配置输入交流电抗器。

>>>恒风机、泵类负载载<<<

这是最适合用变频调速的现场环境，对变频器功能技术没有过高的要求，使用变频器后节能效果显著。

例如：某东北一大型集中供暖设备变频系统，其中鼓风机、引风机（离心风机）变频器选型配置同功率机型；

补水泵（离心泵）、循环泵变频器选型配置同功率的机型；

除渣机、皮带机（输煤机）变频器选型配置放大一档的机型；

破碎机（煤炭破碎机）变频器选型配置放大一档或两档的机型。

变频器选型注意事项

变频器选型主要是由驱动的负载特性及电机实际工作电流来定，除此之外，还有以下注意事项：

1   环境

对于一些高温度（高于50度）、高海拔（高于1000米）的应用场合，变频器选型应适当留有一定余量，以保证变频器和电机使用寿命。

2   距离

变频器安装的地点与驱动电机之间的距离超过50米，变频器选型时就要配合电抗器以降低载波频率。

3   一拖多

一台变频器拖动多台电机时，如果中间连接的电缆过长，通用变频器选型时就要放大一档使用，且每台电机后面都要加装熔断器。

4   高速电机

高速电机运行过程中会产生大量谐波，增强变频器的输出电流，产生大量热量。因此，变频器选型时也要比普通电机大一档。

5   防爆电机

在某些矿井、石油开采环境下，变频系统中是防爆电机时，变频器的选择应选用具备防爆功能的变频器，且将变频器放置在较安全的场所。

6   防护等级

对于灰尘多，潮湿的应用场合，变频器选型时要注意其防护等级。

7   单相电机

当现场使用单相电动机时，变频器不起作用。

8   变极电机

当现场使用变极电动机时，变频器选型应保证最大工作电流不要超过变频器的额定电流，且在转换电机极数时要防止空转损坏变频器。

变频器选型原则及步骤

变频器选型是个技术活，如果选择不当，可能会使变频器炸机损坏，严重则会影响工厂的正常生产，所以科学合理地选择变频器是至关重要的。下面罗列了变频器造型的几大原则，供终端用户参考。

1、专业人做专业事

变频器选型最好由厂家的技术工程师根据现场的实际情况来定，不仅选型准确，而且有利于后期的调试、安装及售后服务。

2、负载设备功能要求

根据现场实际的工况需求（启动转矩、响应速度、调速精度等），考虑是选择通用变频器、矢量变频器还是专用变频器，是选择重载还是轻载。

3、交流电机工作电流

变频器选型要以电机的实际工作电流来确定功率。一般情况下，对于风机、泵类负载，电机的额定电流也可作为变频器选型的依据。对于电机有可能超负荷运行的情况，变频器选型通常需要放大一档使用。

4、现场安装环境

对于现场有金属导电性粉尘，或者工作环境温度过高时，变频器选型需要慎重。这时需要有专门的空间放置变频器，而且风扇散热功能要好，以此确定变频器选型是挂机、柜机还是工变频一体机。

变频器选型之外围设备

变频器选型完成后，还要根据现场的实际情况考虑是否需要配置其它外围设备。变频器选型的外围设备主要有断路器、电抗器、接触器、制动电阻等。

  1、断路器

断路器可方便地控制电路的断电和闭合。主要用于当变频系统出再逆电流、过流、短路和欠压时自动断开电源，起到隔离作用，保护电源。

  2、电扰器

电抗器是变频选型时常用的外围设备。当变频器与电机距离太长，或者变频器与电源距离太近时，为改善功率因数，使输入中的浪涌电流降到最低，在变频器选型过程中必须添加直流电抗器或交流电抗器。

  3、接触器

接触器分为输入接触器和输出接触器。当变频系统某一部件发生故障时，自动切断电源，防止远距离接通烧坏设备。

  4、制动电阻

当通用变频器应用于数控机床、升降机等惯性负载，变频器选型需要使用制动电阻，将变频系统中产生的多余能量消耗掉。