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确定变频器的容量，除了参考原有设备的电动机功率之外，还要考虑负载的一些特殊情况。变频器容量的确定分两个方面：一方面是原有设备电动机的功率是按额定转速运行设计的，变频器在调速过程中的输出功率是否还能满足功率要求，如果在低速时不能满足功率要求，就要增加变频器和电动机的容量；二是三相异步电动机有很强的过载和耐冲击能力，但变频器的过载能力很差，在大惯性负载的起动、冲击负载的瞬间冲击，都会造成变频器比额定输出电流大得多的过载电流。这种情况下就要考虑只增加变频器的容量。
1．负载的起动转矩
电动机起动时不仅要克服负载的工作转矩，还要克服负载静摩擦力产生的转矩。在特殊设备中，如挤压机起动时挤压材料已由软体变为固态，使起动转矩大大增加，这些都必须要预先想到。负载所需要的起动转矩值，是变频器选择的重要指标。以额定工作点的转矩为100%，则典型负载起动转矩值大体为：风扇、鼓风机（30%以下）；挤压机、压缩机（150%以上）。
2．大惯性负载
对于直线运动，为使静止的物体在一定时间内加速到某一速度，物体的质量越大所需要的力也越大。对于旋转体也同样，为使转速在一定时间内加速到某一转速，加到旋转体上的转矩与物体的质量和形状有关，质量越大，其质量分布离旋转轴心越远则需要的转矩越大。表示旋转体的质量形状的物理量用GD²表示，GD²称为旋转体的惯性转矩，单位为N·m²。
负载的GD²越大，起动时需要的转矩越大，或加速时间越长。大惯性负载如离心泵、冲床、水泥厂的旋转窑等，此类负载起动速度慢，起动时可能还会产生振荡，减速时电动机有能量回馈。如果需要减小大惯性负载的加速时间，则应加大变频器的容量。
几种典型的大惯性负载在电动机额定转矩作用下，从零上升到额定转速所用时间为：电动机（0.2~1s）；泵（0.1~0.5s）；风扇、鼓风机（10～30s）。
3．冲击和过载
冲击性负载是在瞬间负载突然增大。如磕头往复抽油机，冲床，粉碎机，轧钢机咬入钢锭的瞬间等，都可以视为冲击性负载。由于冲击性负载会引起变频器的输出电流瞬间增加很多，如果变频器的裕量太小，会引起过电流跳闸。解决冲击性负载的方法一是增加变频器的容量，二是加装惯性飞轮，由惯性飞轮吸收来自负载的冲击能量。
在有些冲击性负载中，有时电动机的瞬间电流会达到正常电流的一倍，因异步电动机有1.8~2.2倍的过载能力，电动机不会堵转。当瞬间电流过后，电动机回到正常工作状态。在这种情况下，只增加变频器的容量，电动机的容量不增加。这就是为什么有些冲击性负载变频器的容量是电动机的一倍。
过载是指某些设备在起动后有较长时间处于过载状态。如冷冻机起动后要经过一段时间才能进入正常状态；粉碎机中混入杂物使转矩增加等。这些负载都要视具体情况增加变频器的容量。 |
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发表于 2020-11-15 12:51
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