变频器选型设计规范.docx
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变频器选型设计规范
一、变频器一拖一常规选型原则如下:
(1)DANFOSS按VLT6000系列进行选择,西门子按MM420,MM430进行选型,ABB按ACS510选型
(2)不管何种品牌的变频器,选型时必需结合电机的功率、额定电流和变频器所处的环境温度、海拔高度等参数进行,在变频器满足所允许的温度和海拔条件下,优先考虑电流参数,功率参数仅作为选型时的参考参数;
(3)常规按变频器安装于室内且环境温度低于40度,海拔高度低于1000米来选型;
(4)各种品牌的变频器无需考虑降容时所需满足的环境条件如下表:
型号
条件
MM420
MM430
MM440(VT使用)
MM440(CT使用)
VLT6000
(6002~6011)
VLT6000
(6016~6125)
ACS510
环境温度(℃)
-10℃~50℃
-10℃~40℃
-10℃~40℃
-10℃~50℃
-10℃~45℃
-10℃~40℃
-15℃~40℃
海拔高度(m)
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
(5)变频器按输入电压为三相380V选型;
(6)常规用变频器的选型按无滤波器选型,如合同或项目要求使用滤波器,则需参考另外的选型资料;
(7)常规用变频器均需按带基本操作面板去选型;操作面板安装于变频器上,如合同或项目要求操作面板外拉或对操作面板的功能要求超过基本操作面板的情况,需参考其它的资料选型;
(8)常规用变频器按IP20防护等级选型;
(9)常规用变频器按变频器开关频率为4KHZ选型
(10)常规用变频器按不配相关通讯选件选型
(11)常规用变频器均按变频器变转矩运转模式选型
(12)若环境温度超过40℃,海拔高度超过1000米、有通讯选件要求或输入电压超过460V的使用情况,需考虑其它的降容措施和选型方案,具体详见本选型规范的第四条;
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
以下选型以东莞电机厂的4极电机为例,列出了不同功率的4极电机在满足上述条件下所对应的变频器型号;4极电机以外或其它品牌的电机视电机的实际额定电流,所选变频器型号及相关保护可能会有不同,必需遵守电机额定电流不大于变频器输出电流来选型变频器;
电机功率(KW)
电机电流(A)
DANFOSSVLT6000
西门子MM430
西门子MM420
ABBACS510
变频器所配保护
电动机保护断路器
0.55
1.5
/
/
6SE6420-2UD15-5AA1+BOP
/
5SJ6302-7CC20
0.75
2.0
/
/
6SE6420-2UD17-5AA1+BOP
/
5SJ6303-7CC20
1.1
2.7
VLT6002-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
/
6SE6420-2UD21-1AA1+BOP
ACS510-01-03A3-4+ACS-CP-C
5SJ6306-7CC20
1.5
3.7
VLT6003-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
/
6SE6420-2UD21-5AA1+BOP
ACS510-01-04A1-4+ACS-CP-C
5SJ6306-7CC20
2.2
5.0
VLT6004-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
/
6SE6420-2UD22-2BA1+BOP
ACS510-01-05A6-4+ACS-CP-C
5SJ6306-7CC20
3.0
6.8
VLT6005-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
/
6SE6420-2UD23-0BA1+BOP
ACS510-01-07A2-4+ACS-CP-C
5SJ6310-7CC20
4.0
8.8
VLT6006-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
/
6SE6420-2UD24-0BA1+BOP
ACS510-01-09A4-4+ACS-CP-C
5SJ6313-7CC20
5.5
11.6
VLT6008-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
6SE6430-2UD27-5CA0+BOP-2
/
ACS510-01-012A-4+ACS-CP-C
5SJ6316-7CC20
7.5
15.4
VLT6011-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
6SE6430-2UD27-5CA0+BOP-2
/
ACS510-01-017A-4+ACS-CP-C
5SJ6320-7CC20
11
22.6
VLT6016-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
6SE6430-2UD31-1CA0+BOP-2
/
ACS510-01-025A-4+ACS-CP-C
5SJ6332-7CC20
15
30.3
VLT6022-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
6SE6430-2UD31-5CA0+BOP-2
/
ACS510-01-031A-4+ACS-CP-C
5SJ6340-7CC20
18.5
35.9
VLT6027-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
6SE6430-2UD31-8DB0+BOP-2
/
ACS510-01-038A-4+ACS-CP-C
5SJ6350-7CC20
22
42.5
VLT6032-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
6SE6430-2UD32-2DB0+BOP-2
/
ACS510-01-046A-4+ACS-CP-C
5SJ6350-7CC20
30
56.8
VLT6042-HT4-C20-ST-R0-DL-F00-C0
6SE6430-2UD33-0DB0+BOP-2
/
ACS510-01-060A-4+ACS-CP-C
5SP4380-7
37
69.8
VLT6052-HT4-C20-ST-R0-DL-F00
6SE6430-2UD33-7EB0+BOP-2
/
ACS510-01-072A-4+ACS-CP-C
5SP4380-7
45
84.2
VLT6062-HT4-C20-ST-R0-DL-F00
6SE6430-2UD34-5EB0+BOP-2
/
ACS510-01-088A-4+ACS-CP-C
5SP4391-7
55
102.5
VLT6072-HT4-C20-ST-R0-DL-F00
6SE6430-2UD35-5FB0+BOP-2
/
ACS510-01-125A-4+ACS-CP-C
5SP4392-7
75
139.7
VLT6100-HT4-C20-ST-R0-DL-F00
6SE6430-2UD37-5FB0+BOP-2
/
ACS510-01-157A-4+ACS-CP-C
3VT8216-1AA03-0AA0
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
二、变频器一拖多时的选型原则
在满足第一条变频器一拖一选型原则的各个条件的前提下,变频器一拖多选型还需考虑以下要素:
(1)变频器到各台电机的距离之和不能超过一定的长度,下表为不同品牌的变频器在不增加输出电抗器的条件下最大的电缆长度表
屏蔽电缆长度
非屏蔽电缆长度
DANFOSS
150米
300米
西门子
50米
100米
ABB
100米
厂家未提供相关数据
(2)变频器到各台电机的距离之和不能超过一定的长度,下表为不同品牌的变频器在增加输出电抗器的条件下不可超出的电缆长度表
屏蔽电缆长度
非屏蔽电缆长度
DANFOSS
厂家未提供相关数据
厂家未提供相关数据
西门子
200米
300米
ABB
150米
厂家未提供相关数据
(3)变频器的运行模式必需设置成线性的V/F特性;
(4)各电机的额定电流之和不可大于变频器的额定输出电流;同时需咨询不同品牌变频器厂家是否需要降容以及如何降容等。
四、当变频器环境温度超过40℃时或海拔高度超过1000米时,需考虑变频器的降容问题。
且需采取变频器强制冷却的方式,尽量降低变频器使用的环境温度,避免变频器本身的发热量导致变频器所处环境温度的升高。
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
各品牌变频器的降容曲线图如下:
(1)MM420温度降容曲线
(2)MM420海拔降容曲线
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
MM430温度降容曲线
MM430海拔降容曲线
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
DANFOSSVLT6000温度降容曲线
DANFOSSVLT6000温度降容曲线
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
DANFOSSVLT6000海拔降容曲线
ABBACS510变频器的最高使用环境温度为50℃,当变频器环境温度超过40℃时,需降容,降容按温度每增加1℃额定输出电流降容1%计算,例如变频器的环境温度为50℃时,额定输出电流=0.9I2N
ABBACS510厂家支持的最高海拔高度为2000米,当海拔高度超过1000米时,需降容,具体降容按海拔高度每升高100米额定输出电流降容1%计算,当海拔高度超过2000米,需联系当地的ABB办事处。
五、各品牌变频器强制冷却推荐方法
(1)变频电控箱内加装散热风扇;这一措施特别适合变频器电控箱无防护等级要求或防护要求不高于IP20的场合,通过电控箱开百叶和加装风扇,基本可以解决变频器电控箱散热问题;此种情况的变频电控箱散热风扇数量规定如下:
1.变频器输出功率≤15KW,安装一个DPA200的散热风扇;
2.变频器输出功率≥18.5KW,安装两个DPA200的散热风扇;
(2)对于变频电控箱由防护等级要求的场合,如IP54或以上,下图的强制冷却方法将可以很好地解决变频器的发热问题;具体详见变频器电控箱温升测试报告。
风扇型号和数量详见测试报告。
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
上图为强制冷却的原理图片
强制冷却的实物图片
六、变频器高温使用环境选型对策
在采用了第五条强制通风的措施前提下,如果变频器所处的环境温度仍有可能超过40℃时,在选型上可考虑以下对策;
(1)根据温度曲线进行降容,使所选用的变频器可满足使用环境温度的要求;
(2)可以考虑能在高温环境下使用的变频器,如西门子的MM440变频器,其在做为恒转矩(即CT)转矩使用时,不降容时的最高环境温度可以高达50℃,以下是西门子MM440变频器的温度和海拔降容曲线,其中VT指变转矩应用,CT指恒转矩应用;从图上可以看出,西门子MM440变频器
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
在恒转矩使用时,无需降容时的环境温度高达50℃,考虑降容条件下环境温度最高可达到60℃
MM440温度降容曲线
MM440海拔降容曲线
类型设计规范(√)工艺规范()其它()
常规要求和配置选型时,MM440的选型表如下
电机功率
电机电流
变频器型号
变频器保护
电动机保护断路器
0.55KW
1.5A
/
/
0.75KW
2.0A
/
/
1.1KW
2.7A
/
/
1.5KW
3.7A
/
/
2.2KW
5.0A
/
/
3.0KW
6.8A
/
/
4.0KW
8.8A
/
/
5.5KW
11.6A
/
/
7.5KW
15.4A
6ES6440-2UD25-5CA1+BOP
5SJ6320-7CC20
11KW
22.6A
6ES6440-2UD27-5CA1+BOP
5SJ6332-7CC20
15KW
30.3A
6ES6440-2UD31-1CA1+BOP
5SJ6340-7CC20
18.5KW
35.9A
6ES6440-2UD31-5DB1+BOP
5SJ6350-7CC20
22KW
42.5A
6ES6440-2UD31-8DB1+BOP
5SJ6350-7CC20
30KW
56.8A
6ES6440-2UD32-2DB1+BOP
5SP4380-7
37KW
69.8A
6ES6440-2UD33-0EB1+BOP
5SP4380-7
45KW
84.2A
6ES6440-2UD33-7EB1+BOP
5SP4391-7
55KW
102.5A
6ES6440-2UD34-5FB1+BOP
5SP4392-7
75KW
139.7A
6ES6440-2UD35-5FB1+BOP
3VT8216-1AA03-0AA0
七、变频器低温使用环境对策
从上面各变频器的使用环境温度可以看出,变频器的最低使用环境温度为-10度,如果变频器户外使用,且变频器所处的环境温度有可能低于0度时,为了确保变频器功率组件IGBT的正常工作,需在变频电控箱内安装加热装置,加热装置可选用两个型号为DJR-0.5的加热器,通过温控开关低于0度时开,高于5度时关闭来控制。
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