变频器的选择、安装与维护
在对一些继电控制系统设备进行变频改造时，首先应该根据负载情况选择相应的变频器及外围设备。在进行设备安装时应注意变频器的安装环境、安装方式、安装空间、主回路和控制回路接线路径的选择、控制电路的接线方法等。变频器的选择与安装是应用过程中一个重要环节，造型不当会造成变频器不能充分发挥作用；安装不规范会使变频器因散热不良而过热。布线不合理会使干扰增强，这些都可能造成变频器工作不正常。
这些安装细节是确保变频器安全和可靠运行的基本条件和必要要领，直接联系着变频器及其系统运行安全和系统的可靠性。变频调速正常运行时，需要对变频器进行日常维护与检查。那么又该如何进行变频器的选择、安装与维护呢？下面我们就来学习相关知识。
第一部 变频器的选择
变频器的选择与安装是应用过程中一个重要环节，造型不当会造成变频器不能充分发挥作用；安装不规范会使变频器因散热不良而过热。布线不合理会使干扰增强，这些都可能造成变频器工作不正常。
通用变频器的选择不仅与电动机的结构形式及容量有关，而且还与电动机所带负载的类型有关。与电动机的运行状态也有直接关系。
大体的选择的原则是：
首先，功能特性能保证可靠地事项工艺要求； 其次，是获得较好的性能价格比。
一、根据电动机的结构形式及容量来选择变频器 （一）笼型电动机
选择变频器拖动时，主要依据：
（1） 依据负载的电流选择变频器。电动机采用变频器运转同采用工频电源运转相比，
由于变频器供给电动机的电流是脉动电流，其脉动值比工频供电时的电流要大，而且输出电压、电流中受高次谐波的影响，电动机的效率、功率因数降低。电流增加10%。
（2） 标准电动机在额定电压、额定电流和额定频率下运行时电流为最大，温升也最大，
不允许超负载转矩使用。额定频率50HZ的电动机在60HZ下运转时温度有裕量，可以在额定电流（额定转矩）下使用。
因此对于笼型异步电动机，选择变频器的额定电流应大于标准电动机的额定电流，
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一般选择大于1.05-1.1倍标准电动机的额定电流或电动机实际运行中的最大电流，变频器的容量应不小于标准电动机的容量。 （二）绕线转子异步电动机
变频器驱动绕线转子异步电动机时，大多是利用已有的电动机。改用变频器调速时，可将绕线转子异步电动机的转子短路、去掉电刷和启动器。与普通的鼠笼电动机相比，绕线电动机绕组的阻抗小。因此，容易发生由于谐波电流而引起的过电流跳闸现象，所以应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩GD2（变速负荷）较大的场合，在设定加减速的时间时应多注意。
（三）变极电动机
变极电动机分为2极、4极、6极、8极等，极数越高，转速越低，同功率电流也越大。我们一般用的电机的额定转速是1500 rpm（每分钟转速1500转）对应4极电机。2极对应3000 rpm、6极对应960 rpm、8极对应720 rpm左右。变频器也是根据4极电机来设计的。变极电动机为2-4极变速，采用变频器控制时改接引线即可。
变极电动机采用变频控制时，选择及使用应注意： 1．
如果在运行中进行极数转换时，一定要停止电动机工作再切换。否则切换时会造成电动机空转，将产生很大的电流，恶劣时会造成变频器损坏；而且变频器过电流保护动作使电动机处于自由停车状态，也不能使其继续运转。
2．
变极电动机的机座号比一般电动机要大，电流也大，所以需要选择大级数容量的变频器。
3．
在工频电源下使用的变极电动机改为变频器控制时，转动部分的强度、轴承寿命都有限制。特别要注意在高极数下、工频以上运转时最高频率的设置。
（四）带制动器的电动机
在生产设备中，为了电动机定位、安全急停车和停止时保持静止，必须使用带机械式制动器的电动机。带圆盘形制动器有交流和直流电磁铁式两种。
带制动器的电动机用于变频器传动时，应注意： 1．
制动器电源一定要接在变频器的输入端。由于变频器的输出电压在低速时为低电压，所以电磁铁的吸引力减弱，制动器将不能松开，因此，制动器电源不能同电动机一样接在变频器的输出侧。
2．
从工频以上频率的速度停止。这种制动器是利用摩擦将机械能变为热能消耗掉，
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制动能量与转速的二次方成比例，为了防止制动盘的异常磨损、烧伤，因此，制动器电动机采用变频器传动时必须充分注意从工频以上频率开始制动。最好先用变频器内的再生制动回路或者选用件制动单元减速到工频以下频率，然后再用制动器制动。
二、依据负载类型的选择变频器
选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。变频器驱动的机械负载对象的转速——转矩特性,是选择电动机及变频器类型、决定其控制方式的基础. 人们在实践中常将生产机械分为三种类型: 恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。 1、恒转矩负载:传输带、搅拌机、挤压成形机、吊车等;
负载转矩TL与转速n无关，任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。 分两种：
1）采用普通功能型变频器。为了实现恒转矩调速，常采用加大电动机和变频器容量的方法，来提高低速转矩。
2）采用具有转矩控制功能的高功能型变频器。这种步频器低速转矩大，静态机械特性硬度大，不怕冲击负载，具有挖土机的特性。性价比也较高。 2、风机、水泵负载（平方转矩负载）:风扇、风机、泵类负载; 低速下负载转矩较小，通常可以选用普通功能型。
3、恒功率负载: 机床主轴和轧钢机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等。
转矩大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，TL 不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时，最大允许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大允许输出转矩与速度成反比，属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓“匹配”的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。
对于要求精度高、动态性能好、速度响应快的生产机械（如造纸机械、注塑机、轧钢机等），应采用矢量控制或直接转矩控制型通用变频器。
三、依据电动机的运行状态选择变频器 （一）连续运转的场合
连续运转时，一般选择大于1.05-1.1倍标准电动机的额定电流或电动机实际运行中的最
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大电流，变频器的容量应不小于标准电动机的容量。
（二）加、减速时
变频器的最大输出转矩是由其最大输出电流决定的。一般情况下，对于短时间的加减速，变频器允许达到额定输出电流的130%-150%。由于脉动原因，应将变频器的最大输出电流降低10%左右再选择。
（三）频繁加、减速
根据加速、恒速、减速等各种状态下变频器的平均电流值来确定变频器的额定输出电流。（频繁时1.2倍，一般运行时1.1倍）
（四）电流变化不规则的场合
电动机输出最大转矩时的电流限制在变频器的额定输出电流内进行选定。 （五）电动机直接起动时
变频器的额定输出电流大于等于额定堵转电流/[变频器的允许过载倍数（1.3-1.5）] （六）多台电动机共用
1、电动机总功率相等时，根据各电动机的电流总值来选择 2．在整定软启动、停止时，要按启动最慢的电动机整定 3、若有一部分直接起动，按公式计算。
注意：在电动机总功率相等的情况下，多台小功率电动机组成的一组电动机效率比由台数少但电动机功率较大的一组低。多台电动机依次进行直接启动，到最后一台时，启动条件最不利。
第二部分、变频器的安装
变频器属于电子器件装置，为确保其安全、可靠稳定运行，对其安装环境有一定要求。 一、 通用变频器的安装要求：
（1） 环境温度：温度是影响变频器寿命及可靠性的重要因素。－10℃~40℃；如散热条件好，上限可提高到50度。温度每升高10度，变频器的寿命减少一半。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。
（2） 环境湿度：要求不大于90%RH（表面无凝露）；温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，
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必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。
（3） 无强电磁干扰；变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。
（4） 无水滴、蒸汽、酸、碱、腐蚀性气体及导电粉尘；对导电性粉尘场所，采用封闭结构。对可能产生腐蚀性气体的场所，使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能，因此要对控制板进行防腐处理。
（5） 安装位置无强烈振动；装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。 （6） 远离高温源且无阳光直射； （7） 禁止直接使用在易燃、易爆环境。
（8） 变频器安装在海拔高度1000m以下可以输出额定功率。但海拔高度超过1000m，其输出功率会下降。海拔高度超过1000m，变频器输出电流减少，海拔高度为4000m时，输出电流为1000m时的40%。 二、安装外围设备
在安装变频器时首先要了解变频器的使用场合，根据现场的需要设置不同的外围设备。这里变频器的主要外围设备有：空气断路器、电磁接触器、交流电抗器、制动电阻、直流电抗器、输出交流电抗器，无线噪声滤波器等等。
1.空气断路器是一种不仅能正常接触和断开电路，并能在过电流、逆电流、短路和失（欠）电压等非正常情况下动作的自动电器。其主要作用是保护交、直流电路内的电气设备，也可以不频繁地操作电路。在这里用来迅速切断变频器，防止变频器及其线路故障导致电源故障。
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