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變頻柜設(shè)計前，一定要了解系統(tǒng)配制，工作方式，環(huán)境，控制方式，客戶具體要求具體系統(tǒng)分新設(shè)計系統(tǒng)還是舊設(shè)備改造系統(tǒng)。
舊設(shè)備改造技術(shù)參數(shù)及要求：
1. 電機具體參數(shù)：a.出廠日期b. 廠商(國產(chǎn)，進口)c.電機的額定電壓d.額定電流e.相數(shù)。
2. 電機的負載特性類型.
3. 工作制式。
4. 電機起動方式。
5. 工作環(huán)境。如現(xiàn)場的溫度、防護等級、電磁輻射等級、防爆等級、配電具體參數(shù)。
6. 變頻柜安裝位置到電機位置實際距離。(變頻柜到電機距離是非常重要的參數(shù))
7. 變頻柜拖動電機的數(shù)量及方式。
8. 變頻柜與舊的電氣系統(tǒng)的切換關(guān)系。一般為Δ-Y啟動與變頻工作互為備用切換保護。
9.變頻柜的外圍傳感變送器的選用參數(shù)及采樣地點。
10.變頻控制柜的控制方式，如手動/自動，本地/遠程，控制信號的量程,是否通訊組網(wǎng)。
11.強電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號的隔離。
12.工作場合的供電質(zhì)量，如防雷，浪涌，電磁輻射。
對新變頻系統(tǒng)，電氣工程師應(yīng)該與機械工程師對傳動機械負載特性，深入了解，才能確電機類型，容量。根據(jù)電機機械負載特性，容量，選用變頻器的類型、容量。
機械負載與電機轉(zhuǎn)矩特性
1. 恒轉(zhuǎn)矩負載。
用公式表式為 P=T*N/975 P-電機的功率 T-電機轉(zhuǎn)矩 N-電機轉(zhuǎn)速
對恒轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意：
(1) 電機應(yīng)選變頻器專用電機
(2) 變頻柜應(yīng)加裝專用冷卻風(fēng)扇
(3) 增大電機容量，降低負載特性
(4) 增大變頻器的容量
(5) 變頻器的容量與電機的容量關(guān)系應(yīng)根據(jù)品牌，一般為1.1~1.5電機的容量。
2. 平方轉(zhuǎn)矩負載。
用公式表式為 T=K1*N2 ，P=K2*N3 P-電機的功率 T-電機轉(zhuǎn)矩 N-電機轉(zhuǎn)速
一般，風(fēng)機，水泵，采用變頻節(jié)能，理論與實際證明節(jié)能為40~50%左右，此類應(yīng)用占變頻器應(yīng)用30~40%左右。
對平方轉(zhuǎn)矩負載，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意：
(1) 電機通常選異步交流電機。
(2) 根據(jù)環(huán)境需要，選電機防護等級和方式。
(3) 大于7.5KW變頻柜,應(yīng)加裝通風(fēng)散熱設(shè)施
(4) 電機與變頻器容量關(guān)系。
關(guān)系系數(shù) 國外變頻器容量 國產(chǎn)變頻器容量
國外變頻器容量相當(dāng)國外電機容量 1.3-1.5電機容量國產(chǎn)電機容量 1.5-2電機容量
3. 恒功率負載。
公式：P=T*N/975=CONT。
一般達到特定速度段時，按恒轉(zhuǎn)矩，超過特定速度時，按恒功率運轉(zhuǎn)。
恒功率機械特性較復(fù)雜。
對于每個變頻柜，設(shè)計是整個系統(tǒng)重點，最能體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于變頻柜，電氣設(shè)計工程師應(yīng)在如下設(shè)計方面入手：
1. 變頻控制系統(tǒng)的原理圖設(shè)計
2. 電路主路設(shè)計。
3. 電路控制路設(shè)計。包括常規(guī)控制電路
4. plc控制接口電路
5. 變頻器聯(lián)網(wǎng)等。
6. 變頻柜的工藝設(shè)計。包括電氣工藝設(shè)計，
7. 柜體板金工藝設(shè)計。
原理圖設(shè)計
根據(jù)以上所述的原理規(guī)則，參照變頻柜的原理圖，根據(jù)實際需要，畫出原理圖。
電路主路設(shè)計。按如下順序選擇主回路電器件。
(1) 確定機械負載特性：a.功率 b.扭矩 c.轉(zhuǎn)速
(2) 確定電機特性:a.額定電壓 b.額定功率 c.額定電流
(3) 根據(jù)以上條件和實際客戶的需要，對下列電器元件取舍:
a).TR-變壓器為可選項，根據(jù)電壓等級標(biāo)準(zhǔn)，選配。
b).FU-熔斷絲，一般要，選擇為2.5-4倍額定變頻器電流。注意熔斷絲選速熔類。
c).QA-空開，一般要選擇為1.2倍額定變頻器電流
d).KM-接觸器，必須要選擇為額定變頻器電流
e).LY-防雷浪涌器，最好要，特別雷暴多發(fā)區(qū)，以及交流電源尖峰浪涌多發(fā)場合，保護變頻系統(tǒng)免遭意外破壞。一般配40KVA浪涌器。
f).DK-電抗器
電抗器的作用是抑制變頻器輸入輸出電流重高次諧波成份帶來的不良影響，而濾波器的作用是抑制由變頻器帶來的無線電電波干擾，即電波噪聲。
有的變頻器內(nèi)置電抗器，有的場合也可不裝電抗器。一般，多大功率變頻器配多大電抗器，變頻器廠商提供參數(shù)。選擇電抗器的參數(shù)，可由下面公式計算
L=(2%~5%)V/6.18*F*I
V-額定電壓 V
I-額定電流 A
F-最大頻率 HZ
LBI/ LBO 輸入輸出濾波器，一般應(yīng)根據(jù)頻率進行配置
R-制動電阻 計算較復(fù)雜，應(yīng)在變頻器柜制造商指導(dǎo)下配置。
電路控制回路設(shè)計
(1) 輸入/輸出的弱電信號與PLC、儀表、傳感變送器一定采取信號隔離，否則控制系統(tǒng)信號混亂，系統(tǒng)不正常。
(2) 與PLC常規(guī)控制系統(tǒng)接口，一定加裝浪涌吸收器，控制電源應(yīng)采用隔離變壓器， 進行電氣隔離。
變頻柜的工藝設(shè)計：
(1) 電氣工藝設(shè)計
電氣工程師變頻電路設(shè)計出來，下一步就是電氣工藝設(shè)計，包括：
a). 多大功率變頻器
b). 配什么類型電纜
c). 多大的線徑
d). 配多遠。一般可以查表格或計算。
e). 接地配線。
f). 抗干擾布線。是非常重要的,一般強電電纜用帶屏蔽電纜，電纜及屏蔽層用金屬卡固定安裝底板上，也有的加裝屏蔽金屬環(huán)，抗干擾。
g). 進出線的電纜管接頭配置。
(2)柜體板金工藝設(shè)計
1. 變頻器的環(huán)境
溫度：變頻器環(huán)境溫度為-10度-50度，一定要考慮通風(fēng)散熱。
濕度：空氣相對濕度≤90%
震動：振動加速度多被限制在0.3～0.6G以下
氣體：有無暴炸，腐蝕性氣體
2. 變頻柜柜體承載重量。
3. 運輸方便性。加裝吊裝掛鉤，
4. 搬運安全。
5. 柜體的銘牌，
6. 制造商的CI標(biāo)識。
結(jié)論：一個質(zhì)量較高的變頻控制柜，從設(shè)計，工藝，制作制造，運輸，包裝，是實際要求較高的產(chǎn)品，要求各個環(huán)節(jié)質(zhì)量保障，才能作出較高質(zhì)量和水平的變頻柜�！ �
變頻柜的技術(shù)要求
1.外觀和結(jié)構(gòu)。工業(yè)機器人要求布局合理、操作方便、造型美觀、便于維修;無漏油、漏氣現(xiàn)象;潤滑冷卻情況良好;機構(gòu)動動應(yīng)靈活、平穩(wěn)、可靠。
信號線應(yīng)采用屏蔽、雙絞等抗干擾技術(shù);運動中突然停電后，2.電氣設(shè)備。動力線與信號線盡可能分開遠離�；謴�(fù)供電時不得自行接通;非接地處的絕緣電阻不得小于5MΩ;電子元器件一般應(yīng)進行老化處置;變頻控制柜應(yīng)具有良好的通風(fēng)、散熱措施;電源電壓動搖允許±10%頻率允許50±1HZ.
3.可靠性。采用平均無故障工作時間(MTBF及可維修時間(MTP作為衡量可靠性的指標(biāo)。
4.平安性。平安性要求應(yīng)滿足《工業(yè)機器人平安規(guī)范》GB1129189規(guī)定。
變頻柜的安裝
1、一般在有導(dǎo)電性粉塵或含有易燃易爆氣體的場合，必須安裝密閉式或防爆型的電氣設(shè)施。
2、 變頻柜安裝一定要牢固，操作要方便;柜(箱)應(yīng)內(nèi)無積塵、積水和雜物。把危險指數(shù)降到最低。
3、配電箱應(yīng)用不可燃材料制作，一般為碳鋼或者不銹鋼，
4、柜(箱)以外不得有裸帶電體外露;必須裝在柜(箱)外表面或配電板上的電氣元件，必須有可靠的屏護，可用絕緣膠帶保護起來。
變頻柜的維修保養(yǎng)
1.斷開電源,檢查控制柜的機架是否有可靠的接地,并使接地電阻不大于4Ω.
2.控制柜上有不同性質(zhì)的電壓(直流110V;交流單相220V;三相交流),在維修保養(yǎng)時必須分清電路,防止發(fā)生短路事故.
3.控制柜上的全部電器開關(guān),應(yīng)動作靈活可靠,無顯著噪聲,連接線結(jié)頭和接線柱應(yīng)無松動現(xiàn)象,動觸頭連接線結(jié)頭處鋼絲應(yīng)無斷裂現(xiàn)象.
4.用軟刷或吹風(fēng)清楚屏板插件和全部電磁開關(guān)零件的積塵,并檢查控制柜內(nèi)電器開關(guān)觸頭的狀態(tài),接觸情況,線圈外表的絕緣以及機械部件的動作是否可靠.
5.更換熔絲時,應(yīng)使熔斷電流與該回路的電流相匹配
變頻柜的用途
1、變頻柜便于管理，當(dāng)發(fā)生電路故障時有利于檢修。
2、配電箱和配電柜、配電憑等，是集中安裝開關(guān)等設(shè)備的成套裝置。
3、配電箱的用途：當(dāng)然是方便停、送電，起到計量和判斷停、送電的作用。
變頻柜的價格主要是根據(jù)電機的功率和電氣元件的品牌來定的。
變頻柜主要適用場所
1、城鄉(xiāng)居民生活小區(qū)供水系統(tǒng);
2、高層建筑供水，賓館、飯店室內(nèi)外供水;
3、自來水廠、供水站增壓系統(tǒng);
4、深井潛水泵供水系統(tǒng)、農(nóng)村自建自來水系統(tǒng);
5、舊有供水系統(tǒng)(氣壓、水塔、高位水箱)改造;
6、供熱和空調(diào)系統(tǒng)中循環(huán)用水系統(tǒng);
7、工業(yè)恒壓供水系統(tǒng)、工業(yè)鍋爐補水系統(tǒng);
8、高層樓供水壓力不足的調(diào)節(jié)改造系統(tǒng);
9、各種飲料生產(chǎn)線的配水系統(tǒng)。變頻器廣泛應(yīng)用于機床電機配套。
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