丹佛斯变频器选型.ppt

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1、怎样选择变频器怎样选择变频器|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|2初选变频器须考虑因素初选变频器须考虑因素 电源电压电源电压 电机功率电机功率/额定电流额定电流 过载能力过载能力 160%或或110%|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|3|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|3P=3UICOS根

2、据电机功率选变频器有时可能不正确根据电机功率选变频器有时可能不正确功率相同，由于功率因素和效率不同导功率相同，由于功率因素和效率不同导 致电流各不相同致电流各不相同电流是选择变频器的主要指标电流是选择变频器的主要指标|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|4|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|4电机负载电机负载根据电机负载情况确定变频器容量根据电机负载情况确定变频器容量轻载轻载满载满载重载重载|C

3、onfidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|5变频器功率和电流的关系变频器功率和电流的关系|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|6根据电流选择变频器的原则根据电流选择变频器的原则按电机最大负载电流选择变频器按电机最大负载电流选择变频器变频器的额定电流变频器的额定电流IVLT,N必须大于等于必须大于等于电机最大负载电流电机最大负载电流|Confidential/Property of Danfoss Driv

4、es A/S|Sunday,November 20,2022|7变频器的双容量选择变频器的双容量选择|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|8|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|8按照输出轴功率按照输出轴功率P选择变频器选择变频器不知道电机电流不知道电机电流也不知道视在功率也不知道视在功率S S=3UI知道输出轴功率知道输出轴功率P 按按cos低值选取低值选取 选取结果可能偏大选取结果可能偏大|C

5、onfidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|9|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|9变频器降容变频器降容过高的环境温度过高的环境温度 在海拔在海拔1000米以下米以下每升高每升高1C降低降低1%过高的海拔高度过高的海拔高度 工作温度工作温度 海拔海拔1000米以上每升高米以上每升高250米降低米降低1C 输出电流输出电流 海拔海拔1000米以上每升高米以上每升高250米米 降低降低1%过高的开关频率过高的

6、开关频率过长的电缆长度过长的电缆长度 非屏蔽线非屏蔽线300米，屏蔽线米，屏蔽线150米米|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|10|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|10变频器温度降容变频器温度降容开关频率开关频率5Khz开关频率开关频率3Khz|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|11|Con

7、fidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|11开关频率降容开关频率降容决定开关频率的因素决定开关频率的因素负载负载环境温度环境温度电源电压电源电压电缆长度电缆长度|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|12 按电机最大负载电流选择变频器按电机最大负载电流选择变频器 按电机实际运行负载电流选择变频器按电机实际运行负载电流选择变频器 电机重载时，考虑动态情况要加大一电机重载时，考虑动态情况要加大一 档档 参照技术参

8、数表选，参照技术参数表选，100%长期运行长期运行 160%短时短时 根据环境，选择保护等级根据环境，选择保护等级 根据环境温度考虑降容根据环境温度考虑降容 根据海拔高度考虑降容根据海拔高度考虑降容选择变频器的考虑因素选择变频器的考虑因素|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|13多个电机并联运行情况下变频器选择多个电机并联运行情况下变频器选择变频器电流等于各个变频器电流等于各个 电机电流之和电机电流之和同时启动同时启动分时启动分时启动|Confidential/Property of Danfo

9、ss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|14A B C D E Not yet inthe budgetA1A1*A2*A3*B1B2C1C2B1B2C1C2A5D1D2E1D1D2E1F1F2F1F2FIP00/ChassisIP20IP21/Nema1IP54/IP55/IP66/Nema12 C2及以下规格提供及以下规格提供IP55 仅仅A5,B1,B2,C1能提供能提供 IP66A2A3D3D4E2B3*B4*B5*C3*C4*B3B4B5C3C4变频器机柜的选择变频器机柜的选择|Confidential/Property of Danfoss Dr

10、ives A/S|Sunday,November 20,2022|15|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|15IP防护等级防护等级|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|16IP66 外形尺寸与 IP21和IP55相同 适于清洗。结构坚固 安装在支架或墙面 防腐蚀涂层，无需增加昂贵的不锈钢盖板|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,N

11、ovember 20,2022|17IP66 测试测试在丹麦工厂测试现场 FC-IP6X 防尘测试防尘测试.FC-IPX6 防水喷测试防水喷测试.|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|18|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|18变频器前端盖变频器前端盖.未发未发现有水现有水变频器电缆进线处变频器电缆进线处IP66 测试测试测试后照片：控制部分，控制部分，LCPLCP|Confidential/P

12、roperty of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|19ReliableKeeps you rocking and rocking and rocking 印刷线路板带涂层印刷线路板带涂层 针对恶劣环境 例如：腐蚀气体 抵御环境污染，潮湿和灰尘FC300全系列的产品都是带涂层的，适合应用于IEC721-3-3规定的3C2类环境标准。对于更恶劣的应用场合，FC300提供增强型的涂层，适合应用于IEC721-3-3规定的3C3类环境标准。Value|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sun

13、day,November 20,2022|20|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|20IEC60721-3-3 A.3.3 C.规定具有化学物质的环境包括以下规定具有化学物质的环境包括以下6个类别：个类别：3C1R 指运行场所的环境处于非常严格的监控，如：洁净厂房。3C1L 除了3C1R规定的场所，此类别还包括处于一般监控下的环境3C1 除了3C1L规定的场所，此类别还包括没有工业和现代交通废气污染的乡村环境，以及在冬天时城市集中供热产生的污染环境和沿海地区碱性潮湿的环境。3C2 除了3C1规

14、定的场所，此类别还包括一般污染级别的场所，主要指工业活动集中的城市环境，或具有很严重的现代交通污染环境3C3 除了3C2规定的场所,此类别还包括非常接近含有化学腐蚀物质的工业现场，具有中度污染的环境3C4 除了3C3规定的场所,此类别还包括处于时常含有高浓度化学腐蚀物质的工业现场内，具有高度污染的环境Value|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|21|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|21EM

15、C EMC 指令指令Radiated EN61000-4-3 (801000MHz)Conducted emission EN55011(0,15-30MHz)Radiated emission EN55011(30-1000MHz)Conducted RF-CM EN61000-4-6(0,15-80MHz)HarmonicHarmonic distortiondistortionEN61000-3-EN61000-3-2/4/122/4/12发射/抗扰n电磁兼容性(EMC)n 谐波规范在IEC 61xxx-x-x中是EMC规范组的 一部分n扰动段/干涉段之间没有严格界线n谐波的幅值在低频段

16、是最高的n 我们需要了解整个频率范围,某些治理谐波 设备的措施就是将麻烦从低频段移向高频 段LowLow frequencyfrequencyEN61000-2-EN61000-2-2/42/4Note:Only IEC norms is mentioned here!Others are sometime to be fulfilled|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|22|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,Novembe

17、r 20,2022|22第一类环境第一类环境n第一类环境定义为居住区域。n这表明客户的设备连接到公共低压电源。|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|23|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|23第二类环境第二类环境n第二类环境定义为工业现场。n这表明客户有他们自己的变电站。|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20

18、,2022|24|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|24I IE EC61800-3C61800-3 C1C1,C2C2 和和 C3C3的限制等级的限制等级1020304050607080901000平均平均 dBV30.010.01.00.15MHz130120110EN55011 A2EN55011 A2级级特殊应用特殊应用 ，电流大，电流大于于400A400AENEN5501155011 B B级级ENEN5501155011 A1 A1级级第一类环境，第一类环境，C1C1类类第一类环境

19、，第一类环境，C2C2类类第二类环境，第二类环境，C3C3类类第二类环境，第二类环境，C4C4类类|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|25|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|25传导和辐射干扰发射传导和辐射干扰发射n传导干扰传播:n频率范围:150 kHz-30 MHzn用 RFI 滤波器与EN 55011 A1 和 B兼容.n 辐射干扰发射:n 频率范围:30 MHz-1 GHzn用 RFI

20、 滤波器与EN 55011 A1兼容.n安装金属外壳可得到10 dB的衰减与B兼容|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|26制动功能制动功能制动的目的:带负载时能减速或保持某一个速度 通过受控的减速曲线停止一个负载 保持负载在某一个位置 在电源故障时避免事故|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|27|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunda

21、y,November 20,2022|27制动功能类型制动功能类型n动态制动(制动电阻)n夹持制动n交流制动n直流制动n过电压控制n能量再生制动(有源前端(AFE),REVCON)n负载共享（共直流母线）|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|28|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|28重要的相关参数重要的相关参数:n电机参数（1-2*）n参数2-xx设定制动功能（2-0*直流制动，2-1*制动能

22、量功能）n机械制动继电器功能（2-2*）n限制功能，速度和转矩（4-1*电动机极限）n速度PID参数（7-0*速度PID控制器）|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|29|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|29动态制动动态制动制动的目的：保持直流电压不超过一个特定的值。控制一个高惯量的负载 完成一个受控制的制动 将负载转换到夹持制动|Confidential/Property of Danfos

23、s Drives A/S|Sunday,November 20,2022|30|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|30动态制动需要的器件动态制动需要的器件内置在变频器内的制动单元制动电阻(夹持制动)|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|31|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|31制动单元制动单元

24、|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|32|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|32工作周期工作周期工作周期=tb/TT=周期时间（秒）tb 一个周期时间内的制动时间（秒）|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|33|Confidential/Property of Danfoss Drives A/

25、S|Sunday,November 20,2022|33工作周期工作周期|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|34|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|34制动电阻的计算制动电阻的计算n功率计算10%工作周期 40%工作周期PWattPpeakx10%avg=WattPavg=Ppeakx40%：最高制动转矩：电机效率，通常是0.90：变频器效率，通常是0.98|Confidential/Prop

26、erty of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|35|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|35制动电阻的计算制动电阻的计算n阻值计算|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|36|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|36推荐的电阻值推荐的电阻值|Co

27、nfidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|37|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|37采用制动电阻的控制线路设计采用制动电阻的控制线路设计|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|38能量再生制动能量再生制动n多用于大功率变频器应用n已经在阿联酋迪拜的港口集装箱吊机上使用n价格较高n仅自110 kW 开始可以提

28、供。n同时还能大大降低谐波电流AFE-能量反馈制动装置VLT DriveAFE|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|39REVCONREVCON回馈单元回馈单元 SVCSVC 功率范围：11-350kW电压等级：400，500，690V能并联使用实现更大功率的能量反馈|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|40|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|

29、Sunday,November 20,2022|40REVCON回馈单元回馈单元 SVC|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|41|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|41共直流母线共直流母线|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|42|Confidential/Property of Danfoss

30、 Drives A/S|Sunday,November 20,2022|42变频器的副作用影响解决方案输入端谐波电流泄漏AHF线性滤波器（FC51）变频器DC过电压EMC制动电阻负载共享线圈 输出端绝缘压力 EMC噪音电流泄漏du/dt 滤波器正弦波滤波器|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|43|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|43输出端的副作用VLT 产生du/dt共模电压IGBT开关共模

31、电压双脉冲振铃电机绝缘压力高频CM噪音电流泄漏轴承电流|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|44|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|44电机侧问题电机侧问题高高du/dt,长电机电缆带来的问题长电机电缆带来的问题1.变频器过流变频器过流,或接地故障或接地故障2.电机绝缘损坏电机绝缘损坏3.-电机端部电压反射和振荡使相间电压升高电机端部电压反射和振荡使相间电压升高4.-高高du/dt造成线圈内电压

32、分布不均，端部高造成线圈内电压分布不均，端部高5.3.电机轴承电流电机轴承电流|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|45|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|45电机侧问题电机侧问题高的高的du/dt会损坏电会损坏电机定子线圈的绝缘，机定子线圈的绝缘，从线圈的端面损坏情从线圈的端面损坏情况就可以判断。况就可以判断。|Confidential/Property of Danfoss Drives A

33、/S|Sunday,November 20,2022|46|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|46电机侧问题电机侧问题输出交流电抗器 能减小du/dt但不能减小由于电缆过长带来的电机端电压升高解决方案解决方案1|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|47|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|47电机

34、侧问题电机侧问题du/dt滤波器.RL回路 du/dt滤波器置于变频器和电机之间来消除非常快速变化的电压。电机端的电压仍是方波形状的，但是du/dt值大大降低了。能使du/dt500V/s解决方案2MCC102|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|48|Confidential/Property of Danfoss Drives A/S|Sunday,November 20,2022|48电机侧问题电机侧问题正弦波滤波器正弦波滤波器,LC回路回路 置于变频器和电机之间以优化变频器输出电流。它输出一个接近正弦波的电机电压。同时减少电机绝缘压力，电机端噪音和轴端电流（特别是大电机），并且可以实现更长的电机电缆输出（大于300米的场合）解决方案3MCC101