如何給電機(jī)選擇合適的變頻器

摘要：變頻器讓電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)愿望，一是讓電機(jī)實(shí)現(xiàn)了更高效率的運(yùn)行；二是讓電機(jī)可以做到工況可控，避免大牛拉小車的問題。但擺在工程師面前的問題是：電機(jī)負(fù)載類型那么多，對(duì)所配變頻器的性能要求也是千差萬別，如何給電機(jī)選擇合適的變頻器呢？

變頻器的英文譯名是VFD（Variable Frequency Drive），這可能是現(xiàn)代科技由中文反向翻譯為英文的為數(shù)不多實(shí)例之一。變頻器是應(yīng)用在變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力傳動(dòng)元件。

而為整個(gè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選擇合適的變頻器，已是讓工程師一個(gè)頭痛的問題。

總的來說，變頻器的選用，應(yīng)按照被控對(duì)象的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等來考慮，使之在滿足工藝和生產(chǎn)要求的同時(shí)，既好用，又經(jīng)濟(jì)。

一般性的經(jīng)驗(yàn)是：

多大的電機(jī)就選擇多大的變頻器，有時(shí)也可大一個(gè)規(guī)格。大功率的變頻器功率因數(shù)較低最好在變頻器的進(jìn)線端加裝交流電抗器。這樣一是提高功率因數(shù)，二是抑制高頻諧波。如果經(jīng)常頻繁啟動(dòng)，制動(dòng)，要安裝制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。如果需要降低噪音，可用選擇水冷型變頻器；如果需要制動(dòng)，需選配制動(dòng)斬波器以及制動(dòng)電阻?；蚩捎眠x擇四象限產(chǎn)品，可以向電網(wǎng)回饋能量，節(jié)省電能；如果現(xiàn)場(chǎng)僅有直流電源的話，可以選擇單純的逆變產(chǎn)品（使用直流電源）用以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

變頻器選型的最終依據(jù)，是變頻器的電流曲線包羅機(jī)械負(fù)載的電流曲線。

這里羅列了一些選擇變頻器時(shí)，我們需要關(guān)注的實(shí)際問題。
1.采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。
2.變頻器的負(fù)載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。
3.變頻器與負(fù)載的匹配問題；

電壓匹配；變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對(duì)于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。轉(zhuǎn)矩匹配；這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。

4.在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。
5.變頻器如果要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)要采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6.對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高溫，高海拔，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。

對(duì)一些電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，需要準(zhǔn)確檢測(cè)變頻器的選配效果如何，直接方法就是通過電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。但要想完成變頻器與電機(jī)系統(tǒng)的整體測(cè)試，對(duì)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)也就提出了更高的要求，比如高帶寬、高精度的電參數(shù)測(cè)量，多通道同步測(cè)試等。