变频控制柜

变频控制柜主要用于调节设备的工作频率,减少能源损耗,能够平稳启动设备,减少设备直接启动时产生的大电流对电机的损害。同时自带模拟量输入(速度控制或 反馈信号用),PID控制,泵切换控制(用于恒压),通信功能,宏功能(针对不同的场合有不同的参数设定),多段速等等。可广泛适用于工农业生产及各类建 筑的给水、排水、消防、喷淋管网增压以及暖通空调冷热水循环等多种场合的自动控制。
中文名
变频控制柜

变频控制柜概述

变频控制柜是技术人员充分吸收国内外水泵控制的先进经验,经过多年生产和应用,不断完善优化后,精心设计制作而成。

变频控制柜
变频控制柜产品具有过载、短路、缺相保护以及泵体漏水,电机超温及漏电等多种保护功能及齐全的状态显示,并具备单泵及多泵控制工作模式,多种主备泵切换方式及各类起动方式。可广泛适用于工农业生产及各类建筑的给水、排水、消防、喷淋管网增压以及暖通空调冷热水循环等多种场合的自动控制。

变频控制柜内在质量优良,外形美观耐用,安装操作方便,是各类水泵安全可靠的伴侣。

典型应用:恒压供水、空压机、风机水泵、中央空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等等。

变频控制柜特点

1、用途广泛:对于各种场合,如生活给排水、消防、喷淋、增压、空调冷却循环、工业控制用泵、污水排放……都有相应的专用型号规格。控制电机功率范围0.18~250KW。

2、品质卓越:精心国际、国内名牌电器元件及优质标准柜体,精心设计,精工制作。

3、功能多样:从一控一至一控五,主、备泵任意选择组合,多种起动方式,各类控制形式。故障自动切换。还可为您专门设计。

技术参数

1、变频控制柜.直接启动控制柜

控制电机功率:0.37-15KW;

控制电压:380V;

控制水泵台数:1-4台。

2、变频控制柜.三角启动

控制电机功率:15-90KW;

控制电压:380V;

控制水泵台数:1-5台。

3、变频控制柜.自动减压启动控制柜

控制电机功率:15-160KW;

控制电压:380V;

控制水泵台数:1-5台。

4、变频控制柜.全自动变频调速控制柜

控制电机功率:0.18-250KW;控制电压:380V;

控制电机台数:1-7台;

压力控制精度:0.02MPa或-0.02MPa

控制类型

控制类型

1、液位控制:该控制柜配高性能Key浮球开关,根据液位的高、低变化,自动控制给排水泵的开、停。

2、压力控制:外接电接点压力表或压力控制器,可根据管网压力的变化自动开泵、关泵,本型大量应用于生活给水及消防增压系统。

3、温度控制:外接温度控制器,根据设定的温度范围开泵或关泵,应用于恒温、热交换系统等需温度控制的场合。

4、时间控制:机箱面板设有时间设定按扭和显示器,用户可根据定时需要控制水泵的开启和关闭,适用于各种定时或有规律的间歇式工作方式的控制。

使用条件

供电电源:市电、自备电网、柴油发电机组;三相交流380V,(-10%,+15%),50HZ

适用电机:一般鼠笼型异步电机

起动频率:可作频繁起动,建议每小时不超过20次

防护等级:IP41或IP20

环境条件

海拔不超过2000米(超过2000米应降容使用)、环境温度在-25℃--- +40℃之间、相对湿度不超过95%,无凝露。振动小于0.5G

设计注意事项

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旧设备改造系统。
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:a.出厂日期b. 厂商(国产, 进口)c.电机的额定电压d.额定电流e.相数。
2. 电机的负载特性类型.
3. 工作制式。
4. 电机起动方式。
5. 工作环境。如现场的温度、防护等级、电磁辐射等级、防爆等级、配电具体参数。
6. 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)
7. 变频柜拖动电机的数量及方式。
8. 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。
9.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。
10.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。 
11.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。
12.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:
(1) 电机应选变频器专用电机
(2) 变频柜应加装专用冷却风扇
(3) 增大电机容量,降低负载特性
(4) 增大变频器的容量
(5) 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) 电机与变频器容量关系。
关系系数 国外变频器容量 国产变频器容量 
国外变频器容量相当国外电机容量 1.3-1.5电机容量 国产电机容量 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=CONT。
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。对于变频控制柜,电气设计工程师应在如下设计方面入手。
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。
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。
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:a.功率 b.扭矩 c.转速
(2) 确定电机特性:a.额定电压 b.额定功率 c.额定电流
(3) 根据以上条件和实际客户的需要,对下列电器元件取舍:
a.TR-变压器为可选项,根据电压等级标准,选配。
b.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。
c.QA-空开,一般要选择为1.2倍额定变频器电流
d.KM-接触器,必须要选择为额定变频器电流
e.LY-防雷浪涌器,最好要,特别雷暴多发区,以及交流电源尖峰浪涌多发场合,保护变频系统免遭意外破坏。一般配40KVA浪涌器。
f.DK-电抗器
电抗器的作用是抑制变频器输入输出电流重高次谐波成份带来的不良影响,而滤波器的作用是抑制由变频器带来的无线电电波干扰,即电波噪声。
有的变频器内置电抗器,有的场合也可不装电抗器。一般,多大功率变频器配多大电抗器,变频器厂商提供参数。选择电抗器的参数,可由下面公式计算
L=(2%~5%)V/6.18*F*I
V-额定电压 V
I-额定电流 A
F-最大频率 HZ
LBI/ LBO 输入输出滤波器,一般应根据频率进行配置
R-制动电阻 计算较复杂,应在变频器柜制造商指导下配置。
电路控制回路设计,按电气工程师知识及变频器要求设计。但应注意:
(1) 输入/输出的弱电信号与PLC、仪表、传感变送器一定采取信号隔离,否则控制系统信号混乱,系统不正常。
(2) 与PLC常规控制系统接口,一定加装浪涌吸收器,控制电源应采用隔离变压器, 进行电气隔离。
变频控制柜的工艺设计。
(1) 电气工艺设计
电气工程师变频电路设计出来,下一步就是电气工艺设计,包括:
a. 多大功率变频器
b. 配什么类型电缆
c. 多大的线径
d. 配多远。一般可以查表格或计算。
e. 接地配线。
f. 抗干扰布线。是非常重要的,一般强电电缆用带屏蔽电缆,电缆及屏蔽层用金属卡固定安装底板上,也有的加装屏蔽金属环,抗干扰。
g. 进出线的电缆管接头配置。
柜体板金工艺设计
应根据以下原则设计
1. 变频器的环境
温度:变频器环境温度为-10度-50度,一定要考虑通风散热。
湿度:
震动:
气体:有无暴炸,腐蚀性气体
2. 柜体承载重量。
3. 运输方便性。加装吊装挂钩,4. 搬运安全。
5. 柜体的铭牌,6. 制造商的CI标识。
结论:一个质量较高的变频控制柜,从设计,工艺,制作制造,运输,包装,是实际要求较高的产品,要求各个环节质量保障,才能作出较高质量和水平的控制柜。[1]

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