變頻柜設計前，一定要了解系統配制，工作方式，環境，控制方式，客戶具體要求具體系統分新設計系統還是舊設備改造系統。

舊設備改造技術參數及要求：

1. 電機具體參數：a.出廠日期b. 廠商(國產，進口)c.電機的額定電壓d.額定電流e.相數。
2. 電機的負載特性類型.
3. 工作制式。
4. 電機起動方式。
5. 工作環境。如現場的溫度、防護等級、電磁輻射等級、防爆等級、配電具體參數。
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)
7. 變頻柜拖動電機的數量及方式。
8. 變頻柜與舊的電氣系統的切換關系。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。
11.強電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號的隔離。
12.工作場合的供電質量，如防雷，浪涌，電磁輻射。
對新變頻系統，電氣工程師應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。

機械負載與電機轉矩特性

1. 恒轉矩負載。

用公式表式為 P=T*N/975 P-電機的功率 T-電機轉矩 N-電機轉速
對恒轉矩，系統設計應注意：
(1) 電機應選變頻器專用電機
(2) 變頻柜應加裝專用冷卻風扇
(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系應根據品牌，一般為1.1~1.5電機的容量。

2. 平方轉矩負載。

用公式表式為 T=K1*N2 ，P=K2*N3 P-電機的功率 T-電機轉矩 N-電機轉速
一般，風機，水泵，采用變頻節能，理論與實際證明節能為40~50%左右，此類應用占變頻器應用30~40%左右。
對平方轉矩負載，系統設計應注意：
(1) 電機通常選異步交流電機。
(2) 根據環境需要，選電機防護等級和方式。
(3) 大于7.5KW變頻柜,應加裝通風散熱設施
(4) 電機與變頻器容量關系。
關系系數 國外變頻器容量 國產變頻器容量
國外變頻器容量相當國外電機容量 1.3-1.5電機容量國產電機容量 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，按恒轉矩，**過特定速度時，按恒功率運轉。
恒功率機械特性較復雜。
對于每個變頻柜，設計是整個系統重點，較能體現產品質量關鍵環節。對于變頻柜，電氣設計工程師應在如下設計方面入手：
1. 變頻控制系統的原理圖設計
2. 電路主路設計。
3. 電路控制路設計。包括常規控制電路
4. plc控制接口電路
5. 變頻器聯網等。
6. 變頻柜的工藝設計。包括電氣工藝設計，

7. 柜體板金工藝設計。

原理圖設計

根據以上所述的原理規則，參照變頻柜的原理圖，根據實際需要，畫出原理圖。
電路主路設計。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，根據電壓等級標準，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，較好要，特別雷暴多發區，以及交流電源尖峰浪涌多發場合，保護變頻系統免遭意外破壞。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。選擇電抗器的參數，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-較大頻率 HZ
LBI/ LBO 輸入輸出濾波器，一般應根據頻率進行配置
R-制動電阻 計算較復雜，應在變頻器柜制造商指導下配置。

電路控制回路設計

(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，否則控制系統信號混亂，系統不正常。
(2) 與PLC常規控制系統接口，一定加裝浪涌吸收器，控制電源應采用隔離變壓器， 進行電氣隔離。

變頻柜的工藝設計：

(1) 電氣工藝設計

電氣工程師變頻電路設計出來，下一步就是電氣工藝設計，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，抗干擾。
g). 進出線的電纜管接頭配置。

(2)柜體板金工藝設計

1. 變頻器的環境
溫度：變頻器環境溫度為-10度-50度，一定要考慮通風散熱。
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標識。

結論：一個質量較高的變頻控制柜，從設計，工藝，制作制造，運輸，包裝，是實際要求較高的產品，要求各個環節質量**，才能作出較高質量和水平的變頻柜。

變頻柜的技術要求

1.外觀和結構。工業機器人要求布局合理、操作方便、造型美觀、便于維修;無漏油、漏氣現象;潤滑冷卻情況良好;機構動動應靈活、平穩、可靠。
信號線應采用屏蔽、雙絞等抗干擾技術;運動中突然停電后，2.電氣設備。動力線與信號線盡可能分開遠離。恢復供電時不得自行接通;非接地處的絕緣電阻不得小于5MΩ;電子元器件一般應進行老化處置;變頻控制柜應具有良好的通風、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。
4.平安性。平安性要求應滿足《工業機器人平安規范》GB1129189規定。

變頻柜的安裝

1、一般在有導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施。
2、 變頻柜安裝一定要牢固，操作要方便;柜(箱)應內無積塵、積水和雜物。把危險指數降到較低。
3、配電箱應用不可燃材料制作，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

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的電壓(直流110V;交流單相220V;三相交流),在維修保養時必須分清電路,防止發生短路事故.
3.控制柜上的全部電器開關,應動作靈活可靠,無顯著噪聲,連接線結頭和接線柱應無松動現象,動觸頭連接線結頭處鋼絲應無斷裂現象.
4.用軟刷或吹風清楚屏板插件和全部電磁開關零件的積塵,并檢查控制柜內電器開關觸頭的狀態,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，當發生電路故障時有利于檢修。
2、配電箱和配電柜、配電憑等，是集中安裝開關等設備的成套裝置。
3、配電箱的用途：當然是方便停、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、城鄉居民生活小區供水系統;
2、高層建筑供水，賓館、飯店室內外供水;
3、自來水廠、供水站增壓系統;
4、深井潛水泵供水系統、農村自建自來水系統;
5、舊有供水系統(氣壓、水塔、高位水箱)改造;
6、供熱和空調系統中循環用水系統;
7、工業恒壓供水系統、工業鍋爐補水系統;
8、高層樓供水壓力不足的調節改造系統;
9、各種飲料生產線的配水系統。變頻器廣泛應用于機床電機配套。

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