變頻控制柜主要用于調節設備的工作頻率,減少能源損耗,能夠平穩啟動設備,減少設備直接啟動時產生的大電流對電機的損害。同時自帶模擬量輸入(速度控制或反饋信號用),PID控制,泵切換控制(用于恒壓),通信功能,宏功能(針對不同的場合有不同的參數設定),多段速等等。可廣泛適用于工農業生產及各類建筑的給水、排水、消防、噴淋管網增壓以及暖通空調冷熱水循環等多種場合的自動控制。
變頻控制柜概述
變頻控制柜是技術人員充分吸收國內外水泵控制的先進經驗,經過多年生產和應用,不斷完善優化后,精心設計制作而成。
變頻控制柜產品具有過載、短路、缺相保護以及泵體漏水,電機超溫及漏電等多種保護功能及齊全的狀態顯示,并具備單泵及多泵控制工作模式,多種主備泵切換方式及各類起動方式。
變頻控制柜內在質量優良,外形美觀耐用,安裝操作方便,是各類水泵安全可靠的伴侶。
典型應用:恒壓供水、空氣壓縮機、風機水泵、中央空調、港口機械、機床、鍋爐、造紙機械、食品機械等等。
變頻控制柜特點
1、用途廣泛:對于各種場合,如生活排水管、消防、噴淋、增壓、空調冷卻循環、工業控制用泵、污水排放……都有相應的專用型號規格。控制電機功率范圍0.18~250KW。
2、品質卓越:精心國際、國內名牌電器元件及優質標準柜體,精心設計,精工制作。
3、功能多樣:從一控一至一控五,主、備泵任意選擇組合,多種起動方式,各類控制形式。故障自動切換。還可為您專門設計。
技術參數
1、變頻控制柜。直接啟動控制柜
控制電機功率:0.37-15KW;
控制電壓:380V;
控制水泵臺數:1-4臺。
2、變頻控制柜。三角啟動
控制電機功率:15-90KW;
控制電壓:380V;
控制水泵臺數:1-5臺。
3、變頻控制柜。自動減壓啟動控制柜
控制電機功率:15-160KW;
控制電壓:380V;
控制水泵臺數:1-5臺。
4、變頻控制柜。全自動變頻調速控制柜
控制電機功率:0.18-250KW;控制電壓:380V;
控制電機臺數:1-7臺;
壓力控制精度:0.02MPa或-0.02MPa
控制類型
控制類型
1、液位控制:該控制柜配高性能Key浮球開關,根據液位的高、低變化,自動控制給排水泵的開、停。
2、壓力控制:外接電接點壓力表或壓力控制器,可根據管網壓力的變化自動開泵、關泵,本型大量應用于生活給水及消防增壓系統。
3、溫度控制:外接溫度控制器,根據設定的溫度范圍開泵或關泵,應用于恒溫、熱交換系統等需溫度控制的場合。
4、時間控制:機箱面板設有時間設定按扭和顯示器,用戶可根據定時需要控制水泵的開啟和關閉,適用于各種定時或有規律的間歇式工作方式的控制。
使用條件
供電電源:市電、自備電網、柴油發電機組;三相交流380V,(-10%,+15%),50HZ
適用電機:一般鼠籠型異步電機
起動頻率:可作頻繁起動,建議每小時不超過20次
防護等級:IP41或IP20
環境條件
海拔不超過2000米(超過2000米應降容使用)、環境溫度在-25℃--- +40℃之間、相對濕度不超過95%,無凝露。振動小于0.5G
設計注意事項
變頻控制系統設計前,一定要了解系統配制,工作方式,環境,控制方式,客戶具體要求具體系統分新設計系統還是舊設備改造系統。
對舊設備改造,電氣工程師應該確切知道如下技術參數及要求。
1.?電機具體參數:a.出廠日期b.?廠商(國產,進口)c.電機的額定電壓d.額定電流e.相數。
2.?電機的負載特性類型.
3.?工作制式。
4.?電機起動方式。
5.?工作環境。如現場的溫度、防護等級、電磁輻射等級、防爆等級、配電具體參數。
6.?變頻柜安裝位置到電機位置實際距離。(變頻柜到電機距離是非常重要的參數)
7.?變頻柜拖動電機的數量及方式。
8.?變頻柜與舊的電氣系統的切換關系。一般為Δ-Y啟動與變頻工作互為備用切換保護。
9.變頻柜的外圍傳感變送器的選用參數及采樣地點。
10.變頻控制柜的控制方式,如手動/自動,本地/遠程,控制信號的量程,是否通訊組網。
11.強電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號的隔離。
12.工作場合的供電質量,如防雷,浪涌,電磁輻射。
對新變頻系統,電氣工程師應該與機械工程師對傳動機械負載特性,深入了解,才能確電機類型,容量。根據電機機械負載特性,容量,選用變頻器的類型、容量。
目前,機械負載與電機轉矩特性有許多種類,常用有三種。
1.?恒轉矩負載。如傳送帶,升降機等
用公式表式為?P=T*N/975?P-電機的功率?T-電機轉矩?N-電機轉速
對恒轉矩,系統設計應注意:
(1)電機應選變頻器專用電機
(2)變頻柜應加裝專用冷卻風扇
(3)增大電機容量,降低負載特性
(4)增大變頻器的容量
(5)變頻器的容量與電機的容量關系應根據品牌,一般為1.1~1.5電機的容量。
用公式表式為?T=K1*N2?,P=K2*N3?P-電機的功率?T-電機轉矩?N-電機轉速
一般,風機,水泵,采用變頻節能,理論與實際證明節能為40~50%左右,此類應用占變頻器應用30~40%左右。
對平方轉矩負載,系統設計應注意:
(1)電機通常選異步交流電機。
(2)根據環境需要,選電機防護等級和方式。
(3)大于7.5KW變頻柜,應加裝通風散熱設施
(4)電機與變頻器容量關系。
關系系數?國外變頻器容量?國產變頻器容量
國外變頻器容量相當國外電機容量?1.3-1.5電機容量?國產電機容量?1.5-2電機容量
公式:P=T*N/975=CONT。
一般達到特定速度段時,按恒轉矩,超過特定速度時,按恒功率運轉。
恒功率機械特性較復雜。
對于每個變頻控制柜,設計是整個系統重點,最能體現產品質量關鍵環節。對于變頻控制柜,電氣設計工程師應在如下設計方面入手。
1.?變頻控制系統的原理圖設計
2.?電路主路設計。
3.?電路控制路設計。包括常規控制電路,4.?PLC控制接口電路,5.?變頻器聯網等。
6.?變頻控制柜的工藝設計。包括電氣工藝設計,7.?柜體板金工藝設計。
原理圖設計
根據以上所述的原理規則,參照變頻控制柜的原理圖,根據實際需要,畫出原理圖。
電路主路設計。按如下順序選擇主回路電器件。
(1)確定機械負載特性:a.功率?b.扭矩?c.轉速
(2)確定電機特性:a.額定電壓?b.額定功率?c.額定電流
(3)根據以上條件和實際客戶的需要,對下列電器元件取舍:
a.TR-變壓器為可選項,根據電壓等級標準,選配。
b.FU-熔斷絲,一般要,選擇為2.5-4倍額定變頻器電流。注意熔斷絲選速熔類。
c.QA-空開,一般要選擇為1.2倍額定變頻器電流
d.KM-接觸器,必須要選擇為額定變頻器電流
e.LY-防雷浪涌器,最好要,特別雷暴多發區,以及交流電源尖峰浪涌多發場合,保護變頻系統免遭意外破壞。一般配40KVA浪涌器。
f.DK-電抗器
電抗器的作用是抑制變頻器輸入輸出電流中高次諧波成份帶來的不良影響,而濾波器的作用是抑制由變頻器帶來的無線電電波干擾,即電波噪聲。
有的變頻器內置電抗器,有的場合也可不裝電抗器。一般,多大功率變頻器配多大電抗器,變頻器廠商提供參數。選擇電抗器的參數,可由下面公式計算
L=(2%~5%)V/6.18*F*I
V-額定電壓?V
I-額定電流?A
F-最大頻率?HZ
LBI/?LBO?輸入輸出濾波器,一般應根據頻率進行配置
R-制動電阻?計算較復雜,應在變頻器柜制造商指導下配置。
電路控制回路設計,按電氣工程師知識及變頻器要求設計。但應注意:
(1)輸入/輸出的弱電信號與PLC、儀表、傳感變送器一定采取信號隔離,否則控制系統信號混亂,系統不正常。
(2)與PLC常規控制系統接口,一定加裝浪涌吸收器,控制電源應采用隔離變壓器,進行電氣隔離。
變頻控制柜的工藝設計。
(1)電氣工藝設計
電氣工程師變頻電路設計出來,下一步就是電氣工藝設計,包括:
a.?多大功率變頻器
b.?配什么類型電纜
c.?多大的線徑
d.?配多遠。一般可以查表格或計算。
e.?接地配線。
f.?抗干擾布線。是非常重要的,一般強電電纜用帶屏蔽電纜,電纜及屏蔽層用金屬卡固定安裝底板上,也有的加裝屏蔽金屬環,抗干擾。
g.?進出線的電纜管接頭配置。
柜體板金工藝設計
應根據以下原則設計
1.?變頻器的環境
溫度:變頻器環境溫度為-10度-50度,一定要考慮通風散熱。
濕度:
震動:
氣體:有無暴炸,腐蝕性氣體
2.?柜體承載重量。
3.?運輸方便性。加裝吊裝掛鉤,4.?搬運安全。
5.?柜體的銘牌,6.?制造商的CI標識。
結論:一個質量較高的變頻控制柜,從設計,工藝,制作制造,運輸,包裝,是實際要求較高的產品,要求各個環節質量保障,才能作出較高質量和水平的控制柜。
參考資料 >
變頻控制柜設計注意事項.www.diangon.com.2014-03-02