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变频、低压电气控制系统设计与讲解 河南格瑞特科技有限公司 2011年03月 目录 概述 变频控制系统设计流程 变频控制系统调试 低压电气控制系统设计与选型 总结 概述 ? 众所周知，变频器已经广泛应用各行各业。但变频控制系统如何设计，变频控制柜设计与制造对实际应用具体要求，是许多电气工程师及制造商，客户想明确了解的。本章从实际设计及应用案例中，总结设计要点，写出拙见，供同行参考。  在变频控制系统设计前，一定要了解系统配制，工作方式，环境，控制方式，客户具体要求。 具体系统分新设计系统还是就设备改造系统。 最终出发点：根据实际及客户要求进行设计 对旧设备改造，电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求： 1． 电机具体参数 2． 出厂日期， 3． 厂商（国产， 进口） 4． 电机的额定电压， 5． 额定电流， 6． 相数。 7． 电机的负载特性类型， 8． 工作制式。 9． 电机起动方式。 10． 工作环境。如现场的温度，湿度 11． 防护等级， 12． 电磁辐射等级， 13． 防爆等级。 14． 配电具体参数。 15． 变频柜安装位置到电机位置实际距离。（变频柜到电机距离是非常重要的参数） 16． 变频柜拖动电机的数量及方式。 17． 变频柜与旧的电气系统的切换关系。一般为Δ-Y启动与变频工作互为备用，切换保护。 18.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。 19.变频控制柜的控制方式，如手动/自动，本地/远程，控制信号的量程，是否通讯组网。 20.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。 21．工作场合的供电质量，如防雷，浪涌，电磁辐射。 对新变频系统，电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性，深入了解，才能确定电机类型，容量。根据电机机械负载特性，容量，选用变频器的类型，容量。 目前，机械负载与电机转矩特性有许多种类，常用有三种。  ?1． 恒转矩负载。如传送带，升降机等。 用公式表式为 P=T*N/975? ? P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速 。 对恒转矩，系统设计应注意： 电机应选变频器专用电机 变频柜应加装专用冷却风扇 增大电机容量， 降低负载特性 增大变频器的容量 变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌 一般为1.1~1.5电机的容量。  2． 平方转矩负载。如风机， 水泵类 用公式表式为 T=K1*N2 ，P=K2*N3?? P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速 一般，风机，水泵，采用变频节能，理论与实际证明节能为40~50%左右，此类应用占变频器应用30~40%左右。 对平方转矩负载，系统设计应注意： （1） 电机通常选异步交流电机。 （2）根据环境需要， 选电机防护等级和方式。 （3） 大于7.5KW变频柜,应加装通风散热设施 。 （4） 电机， 变频器容量关系。  关系系数? ?? ? 国外变频器容量? ?? ?? ?国产变频器容量  国外电机? ?? ?相等相当电机容量? ?? ??1.3-1.5电机容量  国产电机? ?? ?? ?1.2电机容量? ?? ?? ??? 1.5-2电机容量  3． 恒功率负载。如卷扬机， 机床主轴。 公式：P=T*N/975 一般达到特定速度段时，按恒转矩，超过特定速度时，按恒功率运转。 恒功率机械特性较复杂。 对于每个变频控制柜，设计是整个系统重点，最能体现产品质量关键环节。 1. 变频控制系统的原理图设计 2. 电路主路设计。 3. 电路控制路设计。包括常规控制电路， 4. PLC控制接口电路， 5. 变频器联网等。 6. 变频控制柜的工艺设计。包括电气工艺设计 7. 柜体板金工艺设计。  一.原理图设计 根据以上所述的原理规则，参照变频控制柜的原理图，根据实际需要，画出原理图。 ?二.电路主路设计。按如下顺序选择主回路电器件。 （1） 确定机械负载特性 （2） 功率 （3） 扭矩 （4） 转速 （5） 确定电机特性 （6） 额定电压 （7） 额定功率 （8） 额定电流 根据以上条件和实际客户的需要， 对下列电器元件取舍 TR-变压器为可选项，根据电压等级标准选配。 FU-熔断丝，一般要，选择为2.5-4倍额定变频器电流。注意熔断丝选速熔类。 QA-空开，一般要，选