双击鼠标左键收起。 众所周知，变频器已广泛应用于各个行业。 然而，如何设计变频控制系统以及变频控制柜在实际应用中设计制造的具体要求，是很多电气工程师、制造商、客户都想清楚了解的。 本章从实际设计和应用案例中总结设计要点，写下自己的拙见，供同行参考。

  根据实际及客户要求设计

  在设计变频控制系统之前，需要了解系统配置、工作方式、环境、控制方法以及客户的具体要求。

  具体系统分为新设计系统或设备改造系统。

  对于旧设备的改造，电气工程师应准确了解以下技术参数和要求。

  1、电机的具体参数、制造日期、生产厂家（国产、进口）、电机的额定电压、额定电流、相数。

  2、电机的负载特性类型、工作制。 电机启动方法。

  3.工作环境。 如现场温度、防护等级、电磁辐射等级、防爆等级等。

  4、配电具体参数。

  逆变器柜安装位置到电机位置的实际距离。  （逆变器柜到电机的距离是一个非常重要的参数）

  变频柜电机的数量及驱动方式。

  变频柜与旧电气系统的切换关系。 一般情况下，Δ-Y启动和变频工作是互为备份、切换保护的。

  变频柜外围传感器变送器的选型参数及采样位置。

  变频控制柜的控制方式，如手动/自动、本地/远程以及控制信号的范围。 是否通讯网络。

  强电电路与弱电电路隔离。 控制信号的采集和隔离。

  工作场所的供电质量，如防雷、浪涌、电磁辐射等。

  对于新的变频系统，电气工程师和机械工程师应深入了解传动的机械负载特性，以便确定电机的类型和容量。 根据电机的机械负载特性和容量，选择变频器的类型和容量。

  目前，机械负载和电机转矩特性的种类较多，常用的有以下三种。

  1、恒转矩负载。 如传送带、电梯等。

  公式为 P=T*N/975 P-电机功率 T-电机扭矩 N-电机转速

  对于恒扭矩，系统设计应注意：

  (1)电机应为变频器专用电机

  (2)逆变柜应配备专用冷却风扇

  (3)增加电机容量，

  (4) 降低负载特性

  (5)增加逆变器容量

  (6)变频器容量与电机容量的关系应根据品牌确定，一般为电机容量的1.1~1.5。

2.平方扭矩负载。 如风机、水泵等

  公式为T=K1*N2，P=K2*N3 P-电机功率 T-电机扭矩 N-电机转速

  一般风机、水泵采用变频来节省能源。 理论和实践证明，节能约40-50%，此类应用约占变频器应用的30-40%。

  对于平方扭矩负载，系统设计应注意：

  (1)电机通常为异步交流电机。 根据环境的需要，选择电机的防护等级和方式。

  (2)7.5KW以上变频柜，应安装通风散热设施

  (3)电机容量与变频器的关系。

  相关系数 国外逆变器产能 国内逆变器产能

  国外电机容量等于等效电机容量1.3-1.5电机容量

  国产电机1.2电机容量1.5-2电机容量

  3、恒功率负载。 如提升机、机床主轴等。

  公式：P=T*N/975=CONT。

  一般当达到特定转速范围时，以恒扭矩运行，超过特定转速时，以恒功率运行。

  恒功率的机械特性比较复杂。

  对于每台变频控制柜来说，设计是整个系统的关键点，最能体现产品质量的关键环节。 对于变频控制柜，

  电气设计工程师应从以下几个方面入手进行设计。

  1、变频控制系统方案设计

  2、主电路设计。

  3.电路控制电路设计。 包括常规控制电路、PLC控制接口电路、逆变器组网等。

  4、变频控制柜工艺设计。 包括电气工艺设计、柜体钣金工艺设计。

  原理图设计

  根据上述原则和规则，参考变频控制柜原理图，根据实际需要绘制原理图。

  电路主控设计。 主电路电气元件按下列顺序选择。

  (1)确定机械负载特性、功率、扭矩、速度

  (2)确定电机特性、额定电压、额定功率、额定电流、

  (3)根据上述条件和客户的实际需要，选择以下电气元件

  TR变压器是可选的，根据电压等级标准来选择。

  FU熔断器一般应选为变频器额定电流的2.5-4倍。 注意保险丝选用快熔型。

  QA-空气开关，一般需要，选择1.2倍变频器额定电流

  KM-接触器，必需，根据额定逆变器电流选择

  LY-防雷浪涌保护器是最好的，特别是在雷雨多发地区和交流电源尖峰浪涌频繁的场合，保护变频系统免受意外损坏。 一般配备40KVA浪涌装置。

  DK反应器

电抗器的作用是抑制变频器输入输出电流高次谐波成分带来的不良影响，滤波器的作用

  是为了抑制变频器带来的无线电波干扰，即无线电波噪声。

  有些变频器内置电抗器，有些场合也可以不安装电抗器。 一般多大功率的逆变器配多少电抗器，逆变器厂家提供参数。 选择反应器的参数，可按下式计算

  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，一般应根据频率配置

  R-制动电阻计算复杂，应在逆变柜厂家指导下配置。

  电路控制电路设计是根据电气工程师的知识和变频器的要求进行设计的。 但需要注意的是

  (1)输入输出弱电信号必须与PLC、仪表、传感器变送器隔离，否则会造成控制系统信号混乱，导致系统异常。

  (2)与PLC和常规控制系统的接口必须安装浪涌吸收器。

  (3)控制电源应采用隔离变压器进行电气隔离。

  变频控制柜工艺设计。

  电气工艺设计

  电气工程师设计好变频电路后，下一步就是电气工艺设计，包括：

  1、变频器功率是多少，配什么型号的电缆，线径是多少，配多远。 一般来说，你可以查表或者计算。

  2. 接地线。

  3、抗干扰接线。 非常重要。 一般强电电缆采用屏蔽电缆，电缆和屏蔽层用金属夹固定在基板上，还安装一些屏蔽金属环以抵抗干扰。  

4、进出线电缆密封套的配置。

  橱柜钣金工艺设计应按以下原则进行设计

  1、逆变器环境

  温度：逆变器的环境温度为-10℃至50℃，必须考虑通风散热。

  湿度：

  震惊：

  气体：有或无爆炸性、腐蚀性气体

  2、机柜承受重量。

  3、交通便利。 添加吊钩以确保安全搬运。

  4、柜体铭牌及制造商CI标志。

  结论：一款高品质的变频控制柜是一种对设计、工艺、制造、运输、包装等实际要求都很高的产品。 只有各个环节都有质量保证，才能做出高质量、有水平的控制柜。