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文檔簡(jiǎn)介
1、變頻器成套制造草稿緒論 一臺(tái)質(zhì)量較高的變頻控制柜,從設(shè)計(jì)、工藝、制作制造、包裝運(yùn)輸,是實(shí)際要求較高的產(chǎn)品,要求各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量保障,才能做出較高質(zhì)量和水平的控制柜。 眾所周知,變頻器已經(jīng)廣泛應(yīng)用各行各業(yè)。但變頻控制系統(tǒng)如何設(shè)計(jì),變頻控制柜設(shè)計(jì)與制造對(duì)實(shí)際應(yīng)用具體要求,是許多電氣工程師及制造商,客戶想明確了解的.解析 變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)前,一定要了解系統(tǒng)配置,工作方式、環(huán)境、控制方式,客戶的具體要求,具體的新設(shè)計(jì)系統(tǒng)還是舊系統(tǒng)的改造等。設(shè)計(jì)分項(xiàng) 變頻器設(shè)計(jì)分為: 1、變頻器控制系統(tǒng)的原理圖設(shè)計(jì) 2、主電路設(shè)計(jì) 3、控制電路設(shè)計(jì) 4、PLC控制接口電路設(shè)計(jì) 5、變頻器聯(lián)網(wǎng) 6、變頻器控制柜制造的電氣工
2、藝設(shè)計(jì) 7、控制柜的鈑金工藝設(shè)計(jì)變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的 1 電機(jī)具體參數(shù)、 出廠日期、 廠商(國(guó)產(chǎn)、 進(jìn)口)2 電機(jī)的額定電壓、 額定電流、 相數(shù)3 電機(jī)的負(fù)載特性類(lèi)型 4 工作制式5 電機(jī)起動(dòng)方式。6 工作環(huán)境。如現(xiàn)場(chǎng)的溫度 7 防護(hù)等級(jí) 8 電磁輻射等級(jí) 9 防爆等級(jí) 10 配電具體參數(shù) 11 變頻柜安裝位置到電機(jī)位置實(shí)際距離。(變頻柜到電機(jī)距離是非常重要的參數(shù))12 變頻柜拖動(dòng)電機(jī)的數(shù)量及方式。13. 變頻柜的外圍傳感變送器的選用參數(shù)及采樣地點(diǎn)。14. 變頻控制柜的控制方式,如手動(dòng)/自動(dòng),本地/遠(yuǎn)程,控制信號(hào)的量程。是否通訊組網(wǎng)。 15. 強(qiáng)電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號(hào)的隔離。1
3、6工作場(chǎng)合的供電質(zhì)量,如防雷,浪涌,電磁輻射。 對(duì)新變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì),電氣工程師應(yīng)該與機(jī)械工程師對(duì)傳動(dòng)機(jī)械負(fù)載特性,深入了解,才能確電機(jī)類(lèi)型,容量。根據(jù)電機(jī)機(jī)械負(fù)載特性,容量,選用變頻器的類(lèi)型,容量。 目前,機(jī)械負(fù)載與電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性有許多種類(lèi),常用有三種。1 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。如傳送帶, 升降機(jī)等用公式表式為 P=T*N/975 P電機(jī)的功率 T電機(jī)轉(zhuǎn)矩 N電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)恒轉(zhuǎn)矩,系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意:(1) 電機(jī)應(yīng)選變頻器專(zhuān)用電機(jī)(2) 變頻柜應(yīng)加裝專(zhuān)用冷卻風(fēng)扇(3) 增大電機(jī)容量, (4) 降低負(fù)載特性(5) 增大變頻器的容量(6) 變頻器的容量與電機(jī)的容量關(guān)系應(yīng)根據(jù)品牌, 一般為1.11.5電機(jī)的容量 3 平方
4、轉(zhuǎn)矩負(fù)載。如風(fēng)機(jī), 水泵類(lèi)用公式表式為 T=K1*N2 ,P=K2*N3 P-電機(jī)的功率 T-電機(jī)轉(zhuǎn)矩 N-電機(jī)轉(zhuǎn)速一般,風(fēng)機(jī),水泵,采用變頻節(jié)能,理論與實(shí)際證明節(jié)能為4050%左右,此類(lèi)應(yīng)用占變頻器應(yīng)用3040%左右。對(duì)平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意:(1) 電機(jī)通常選異步交流電機(jī)。 根據(jù)環(huán)境需要,(2) 選電機(jī)防護(hù)等級(jí)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(jī), 變頻器容量關(guān)系。關(guān)系系數(shù) 國(guó)外變頻器容量 國(guó)產(chǎn)變頻器容量 國(guó)外電機(jī)容量 相等相當(dāng)電機(jī)容量 1.3-1.5電機(jī)容量 國(guó)產(chǎn)電機(jī) 1.2電機(jī)容量 1.5-2電機(jī)容量 5 恒功率負(fù)載。如卷?yè)P(yáng)機(jī),6 機(jī)床主軸 公式
5、:P=T*N/975=CONT。一般達(dá)到特定速度段時(shí),按恒轉(zhuǎn)矩,超過(guò)特定速度時(shí),按恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)。恒功率機(jī)械特性較復(fù)雜。 對(duì)于每個(gè)變頻控制柜,設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)重點(diǎn),最能體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于變頻控制柜,電氣設(shè)計(jì)工程師應(yīng)在如下設(shè)計(jì)方面入手。1. 變頻控制系統(tǒng)的原理圖設(shè)計(jì)2. 電路主路設(shè)計(jì)。3. 電路控制路設(shè)計(jì)。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. 變頻控制柜的工藝設(shè)計(jì)。包括電氣工藝設(shè)計(jì) 7. 柜體板金工藝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì) 原理圖設(shè)計(jì) 根據(jù)以上所述的原理規(guī)則,參照變頻控制柜的原理圖,根據(jù)實(shí)際需要,畫(huà)出原理圖。電路主路設(shè)計(jì)。按如下順序選擇主回路電器件。 (1) 確定機(jī)械
6、負(fù)載特性, (2) 功率, (3) 扭矩, (4) 轉(zhuǎn)速 (5) 確定電機(jī)特性, (6) 額定電壓, (7) 額定功率, (8) 額定電流, (9) 客戶的實(shí)際需要 (2) 對(duì)一些電器元件的選型 TR-變壓器為可選項(xiàng),根據(jù)電壓等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),選配。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(lèi)。QA-空開(kāi),一般要,選擇為1.2倍額定變頻器電流KM-接觸器,選擇為額定變頻器電流LY-防雷浪涌器,最好設(shè)計(jì)在內(nèi),特別雷暴多發(fā)區(qū),以及交流電源尖峰浪涌多發(fā)場(chǎng)合,保護(hù)變頻系統(tǒng)免遭意外破壞。一般配40KVA浪涌器。 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(lái)的
7、不良影響,而濾波器的作用是抑制由變頻器帶來(lái)的無(wú)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(chǎng)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(jì)算L=(2%5%)V/6.18*F*IV-額定電壓 VI-額定電流 AF-最大頻率 HZ LBI/ LBO 輸入輸出濾波器,一般應(yīng)根據(jù)頻率進(jìn)行配置R-制動(dòng)電阻 計(jì)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(jì): 注意點(diǎn)(1) 輸入/輸出的弱電信號(hào),(2) 與PLC之間的連接,(3) 儀表,(4) 傳感變送器,(5) 采取信號(hào)隔離,(避免 控制系統(tǒng)信號(hào)混亂引起系統(tǒng)不 正常)。(6) 常規(guī)
8、控制系統(tǒng)接口,(7) 一定加裝浪涌吸收器。(8) 控制電源應(yīng)采用隔離變壓器,(9) 進(jìn)行電氣隔離。變頻控制柜的工藝設(shè)計(jì)。(1) 電氣工藝設(shè)計(jì) 包括:1. 選多大功率變頻器, 2. 配什么類(lèi)型電纜,線徑、距離。(查表格或計(jì)算)。5. 接地配線。6. 抗干擾布線。是非常重要的。一般強(qiáng)電電纜用帶屏蔽電纜, 7. 電纜及屏蔽層用金屬卡固定安裝底板上, 8. 也有的加裝屏蔽金屬環(huán),9. 進(jìn)出線的電纜管接頭配置。 鈑金工藝設(shè)計(jì) 1、工作環(huán)境如:現(xiàn)場(chǎng)的溫度、防護(hù)等級(jí)、電磁輻射等級(jí)、防爆等級(jí)、配電具體參數(shù)。 2、變頻器的環(huán)境溫度一般為10度-50度,設(shè)計(jì)、制造時(shí)一定要考慮設(shè)備的通風(fēng)散熱。冷卻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行非常重要
9、(ACS800系列變頻工作時(shí)報(bào)警溫度115,保護(hù)動(dòng)作溫度125),變頻控制柜內(nèi)散熱靠冷卻風(fēng)機(jī)解決。 3、應(yīng)考慮溫度、震動(dòng)、腐蝕性爆炸性氣體。 4 柜體承載重量。5 運(yùn)輸方便性。加裝吊裝掛鉤, 6 搬運(yùn)安全。7 柜體的銘牌、 制造商的CI標(biāo)識(shí)。變頻器控制柜的制造 1、變頻控制柜制造方面引起電器工藝設(shè)計(jì)與工藝制作的幾各要點(diǎn):1)、變頻器功率,2)、是否拼柜,3)、抗干擾,4)、其它旁路控制等。1)功率的大小直接關(guān)系到柜體的尺寸設(shè)計(jì),主回路的電纜或銅牌的載流量配比,安裝的合理性2)拼柜直接關(guān)系到柜體的拼裝方式,主供電回路的電源取向,是否銅牌穿柜拼裝供電等3)抗干擾的方式,此器件關(guān)鍵因數(shù)會(huì)影響柜內(nèi)主回
10、路線的走向及數(shù)量,及安裝位會(huì)影響柜體的尺寸。4)其它旁路控制亦是影響柜體尺寸及用料的關(guān)鍵 2、變頻器殼體設(shè)計(jì)因數(shù):1)、通風(fēng), 2)、防潮,3)、柜內(nèi)布局空間,4)、承重等。1)變頻器的通風(fēng)及防潮是非常關(guān)鍵的,柜體設(shè)計(jì)時(shí)必須注意,若不考慮此因數(shù)會(huì)導(dǎo)致柜內(nèi)器件的不運(yùn)行,同時(shí)也會(huì)引起成套材料的發(fā)熱、提前老化,甚至于短路產(chǎn)生各種故障2)柜內(nèi)布局直接影響產(chǎn)品的工藝美觀、生產(chǎn)材料成本3)承重也是關(guān)鍵,因變頻柜通常情況大功率型生產(chǎn)很多,柜內(nèi)器件都比較重,不考慮此項(xiàng)會(huì)引起運(yùn)輸、裝調(diào)、安裝等一系列意外的事故變頻器控制柜的報(bào)價(jià) 扳金方面 1、變頻器的柜體報(bào)價(jià):因變頻器本身就是高端、高價(jià)格產(chǎn)品,所以有很多客戶選用柜體時(shí)亦考慮柜體本身的檔次(目前成套公司的柜體供應(yīng)商有高檔:施耐德、威圖。中檔:仿威圖。一般:由國(guó)內(nèi)工藝比較做得好的機(jī)箱廠生產(chǎn)) 此方面價(jià)格會(huì)在2300-8000之間的跳動(dòng) 2、柜內(nèi)安裝方式因數(shù)決定的報(bào)價(jià):柜內(nèi)采用骨架還是底板安裝,此二者間價(jià)格會(huì)在500元/單柜的差價(jià)制造方面報(bào)價(jià) 1、變頻器的功率及原理設(shè)計(jì)影響報(bào)價(jià)1)功率直接決定主輔材的載流量2)原理設(shè)計(jì)(控制方式、有無(wú)電抗等)跟主輔材的數(shù)量有直接關(guān)系 2、制造工藝影響報(bào)價(jià) 1)制造時(shí)是用銅牌,還是電纜多拼 數(shù)量與價(jià)格的比例均需計(jì)算
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