Αρχική / Υπολογιστικά εργαλεία / Κινητήρες και βιομηχανικές εφαρμογές / Διαστασιολόγηση μετατροπέα συχνότητας (VFD)
    Διαδραστικό υπολογιστικό εργαλείο

    Διαστασιολόγηση μετατροπέα συχνότητας (VFD)

    Απαιτούμενο συνεχές ρεύμα εξόδου και έλεγχοι υποψήφιων μετατροπέων.

    ΕκτίμησηΠροκαταρκτικό αποτέλεσμα, όχι επαλήθευση σχεδιασμού.
    Πριν από τον υπολογισμό

    Διαστασιολόγηση VFD με βάση το ρεύμα εξόδου

    Το συνεχές ρεύμα εξόδου του μετατροπέα συχνότητας, μετά την εφαρμογή των δικών του συντελεστών απομείωσης, πρέπει να καλύπτει το ονομαστικό ρεύμα γραμμής του κινητήρα. Το ρεύμα εισόδου από το δίκτυο, οι απαιτήσεις υπερφόρτισης, οι επιδράσεις PWM και η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα EMC απαιτούν χωριστό έλεγχο και δεν αξιολογούνται εδώ.

    Μάθετε περισσότερα — πλήρης οδηγός →
    Βήμα 1

    Κινητήρας

    Προκαταρκτική επιλογή μετατροπέα συχνότητας βάσει ρεύματος εξόδου για τριφασικό επαγωγικό κινητήρα. Χρησιμοποιείται το ρεύμα πινακίδας, αν το καταχωρίσετε· διαφορετικά, το ενσωματωμένο μοντέλο αναφοράς.

    Τριφασικός κινητήρας. Αυτό το εργαλείο καλύπτει μόνο τριφασικούς κινητήρες.

    Η μηχανική ισχύς που αναγράφεται στην πινακίδα, όχι η ηλεκτρική ισχύς εισόδου. 1 HP = 0,745699872 kW.
    Προχωρημένα: πινακίδα και στοιχεία κινητήρα (όλα προαιρετικά)

    Οι τιμές που συμπληρώνετε αντικαθιστούν τις αντίστοιχες παραδοχές του ενσωματωμένου μοντέλου. Αφήστε ένα πεδίο κενό για να χρησιμοποιηθεί η τιμή αναφοράς, όπου προβλέπεται.

    Η επιλογή μεθόδου εκκίνησης δεν καθορίζει από μόνη της τη συνδεσμολογία του κινητήρα κατά την κανονική λειτουργία. Ελέγξτε την πινακίδα.
    Για προχωρημένους: έλεγχος επιλεγμένου μετατροπέα συχνότητας (προαιρετικά, στοιχεία κατασκευαστή)

    Εισαγάγετε μόνο τιμές τεκμηριωμένες από τον κατασκευαστή του ρυθμιστή, αφού ληφθούν υπόψη οι δικές του απομειώσεις λόγω θερμοκρασίας περιβάλλοντος, υψομέτρου και συχνότητας μεταγωγής. Ό,τι λείπει παραμένει ΔΕΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΘΗΚΕ· δεν εμφανίζεται ποτέ συνολική ένδειξη ΕΠΙΤΥΧΙΑΣ.

    Οι δύο ονομαστικές τιμές αφορούν διαφορετικές κατηγορίες λειτουργίας και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά.
    Μόνο συντελεστής από τον κατασκευαστή· δεν γίνεται καμία παραδοχή.
    Εισαγάγετε παραπάνω το αντίστοιχο ρεύμα ρυθμιστή. Ο έλεγχος συγκρίνει δύο τιμές σε A: την απαιτούμενη υπερφόρτιση βάσει ρεύματος κινητήρα και την επιτρεπόμενη υπερφόρτιση βάσει της τεκμηριωμένης ονομαστικής τιμής του ρυθμιστή.
    Βήμα 2

    Αποτελέσματα

    Ονομαστικό ρεύμα κινητήρα28,5 AΠαραδοχή αναφοράς ή δικός σας βαθμός απόδοσης και συντελεστής ισχύος
    Απαιτούμενο συνεχές ρεύμα εξόδου VFDτουλάχιστον 28,5 AΣύγκριση του συνεχούς ρεύματος εξόδου του ρυθμιστή, μετά την απομείωση κατασκευαστή, με το ονομαστικό ΡΕΥΜΑ ΓΡΑΜΜΗΣ του κινητήρα.
    Ενδεικτική έξοδος ελαφράς υπερφόρτισης 110%31,3 AΠαράδειγμα ορισμού καταλόγου (ένας κατασκευαστής: 110% για 1 λεπτό ανά 10 λεπτά), όχι απαίτηση.
    Ενδεικτική έξοδος βαριάς καταπόνησης 150%42,7 AΠαράδειγμα ορισμού καταλόγου (150% για 1 λεπτό ανά 10 λεπτά), όχι απαίτηση και όχι η ανάγκη του φορτίου.
    Καταλληλότητα μετατροπέα συχνότηταςΔεν αξιολογήθηκεΔΕΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΘΗΚΕ έως την εισαγωγή υποψήφιου μοντέλου.
    Το ρεύμα εξόδου προς τον κινητήρα δεν ταυτίζεται με το ρεύμα εισόδου από το δίκτυο. Το ρεύμα εισόδου του ρυθμιστή, οι αρμονικές και η ανάντη προστασία προκύπτουν από τα στοιχεία εισόδου του. Το 1,0 × ρεύμα κινητήρα αποτελεί μόνο ονομαστική αναφορά στην πλευρά κινητήρα, ποτέ πρόβλεψη ρεύματος εκκίνησης. Το ρεύμα τυλίγματος σε τρίγωνο (16,4 A, μόνο εφόσον υπάρχει σύνδεση τριγώνου) δεν χρησιμοποιείται: το ρεύμα γραμμής εξόδου του ρυθμιστή συγκρίνεται με το ΡΕΥΜΑ ΓΡΑΜΜΗΣ.
    ΔΕΝ ΑΞΙΟΛΟΓΕΙΤΑΙ από αυτό το εργαλείο:
    • Καταλληλότητα μετατροπέα, έως ότου εισαχθεί υποψήφια συσκευή με στοιχεία κατασκευαστή
    • Ρεύμα εισόδου δικτύου, αρμονικές και ανάντη προστασία (απαιτείται το ονομαστικό ρεύμα εισόδου μετατροπέα)
    • Απαιτούμενη ικανότητα υπερφόρτισης φορτίου και ροπή εκκίνησης
    • Μόνωση κινητήρα υπό PWM (dv/dt), μεγάλα μήκη καλωδίων κινητήρα, πηνία εξόδου ή ημιτονοειδή φίλτρα, ρεύματα εδράνων
    • Φίλτρο EMC, τύπος RCD, αντίσταση πέδησης, λειτουργίες ασφαλείας και απομείωση λόγω θερμοκρασίας περιβάλλοντος ή υψομέτρου
    Χρησιμοποιείται μοντέλο αναφοράς (όχι τιμές πινακίδας): IE3, 4 πόλων, 50 Hz, 400 V. Απλός αριθμητικός μέσος δύο σειρών καταλόγων ανά ονομαστική ισχύ (ABB General Performance, έκδοση 10-2021, και WEG W22 αναθ. 34 του 04/2024), λαμβάνεται στην αναγραφόμενη ονομαστική ισχύ. Πρόκειται για εκτίμηση αναφοράς από δύο σειρές, όχι μέσο όρο αγοράς ούτε στοιχεία του δικού σας κινητήρα· ειδικά οι λόγοι ρεύματος ακινητοποιημένου δρομέα διαφέρουν σημαντικά μεταξύ κινητήρων ίδιας ισχύος. Νεότερες εκδόσεις ABB αναγράφουν διαφορετικούς συντελεστές ισχύος και Is/In για ορισμένες μικρές ισχύες. Οι δύο σειρές συγκρίθηκαν τιμή προς τιμή με τις αρχικές σελίδες καταλόγων (ABB 10-2021 σελ. 15, WEG 50025712 αναθ. 34 σελ. 34).
    Πεδίο εφαρμογής: προκαταρκτικός έλεγχος, όχι επιλογή προϊόντος ή δήλωση συμμόρφωσης με IEC 61800-5-1 ή IEC 61800-3.

    1. Απόδοση, συντελεστής ισχύος και λόγος ρεύματος ακινητοποιημένου δρομέα

    Οι τιμές που εισαγάγατε αντικαθιστούν τα δεδομένα αναφοράς. Το μοντέλο αναφοράς (IE3, 4 πόλοι, 50 Hz, οικογένεια 400 V) προκύπτει από τον απλό μέσο όρο δύο σειρών καταλόγου. Απόδοση: μοντέλο αναφοράς δύο σειρών· συντελεστής ισχύος: μοντέλο αναφοράς δύο σειρών· Is/In: μοντέλο αναφοράς δύο σειρών.

    η,cos⁡φ,kLR=Is/In\eta,\quad \cos\varphi,\quad k_{LR}=I_s/I_n
    η=0,922,cos⁡φ=0,825,kLR=7,6\eta=0{,}922,\quad \cos\varphi=0{,}825,\quad k_{LR}=7{,}6

    2. Ονομαστικό ρεύμα γραμμής (τριφασικό)

    Μηχανική ισχύς εξόδου διαιρεμένη με τα ηλεκτρικά μεγέθη στο ονομαστικό σημείο λειτουργίας.

    In=1000 P3 ULL ηcos⁡φI_n=\frac{1000\,P}{\sqrt{3}\,U_{LL}\,\eta\cos\varphi}
    In=1000×153×400×0,922×0,825=28,4633 AI_n=\frac{1000\times 15}{\sqrt{3}\times 400\times 0{,}922\times 0{,}825}=28{,}4633\ \text{A}

    3. Ρεύμα τυλίγματος σε τρίγωνο (ονομαστική λειτουργία, μόνο όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε Δ)

    Σε συμμετρική σύνδεση τριγώνου, κάθε τύλιγμα διαρρέεται από ρεύμα γραμμής διαιρεμένο με √3. Πρόκειται για το ονομαστικό ρεύμα ΚΑΝΟΝΙΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ του τυλίγματος· δεν είναι ρεύμα εκκίνησης και δεν εξαρτάται από τη μέθοδο εκκίνησης. Οι εκκινητές εν σειρά και οι μετατροπείς συχνότητας διαστασιολογούνται με βάση το ΡΕΥΜΑ ΓΡΑΜΜΗΣ, ποτέ με βάση αυτή την τιμή.

    Iw,Δ=Iline3I_{w,\Delta}=\frac{I_{line}}{\sqrt{3}}
    Iw,Δ=28,46333=16,4333 AI_{w,\Delta}=\frac{28{,}4633}{\sqrt{3}}=16{,}4333\ \text{A}

    4. Ηλεκτρική ισχύς εισόδου, φαινόμενη και άεργος ισχύς

    Ονομαστικό σημείο λειτουργίας με ημιτονοειδή μεγέθη.

    Pin=Pη,S=Pincos⁡φ,Q=Pintan⁡(arccos⁡φ)P_{in}=\frac{P}{\eta},\quad S=\frac{P_{in}}{\cos\varphi},\quad Q=P_{in}\tan(\arccos\varphi)
    Pin=16,269 kW,S=19,72 kVA,Q=11,1444 kvarP_{in}=16{,}269\ \text{kW},\quad S=19{,}72\ \text{kVA},\quad Q=11{,}1444\ \text{kvar}

    5. Ονομαστική τιμή αναφοράς ρεύματος στην πλευρά του κινητήρα του VFD

    Ονομαστική τιμή αναφοράς στην πλευρά του κινητήρα, ίση με το ονομαστικό ρεύμα. ΔΕΝ είναι πρόβλεψη ρεύματος εκκίνησης και ΔΕΝ είναι το ρεύμα εισόδου του μετατροπέα από το δίκτυο.

    Iref=1,0×InI_{ref}=1{,}0\times I_n
    Iref=1,0×28,4633=28,4633 AI_{ref}=1{,}0\times 28{,}4633=28{,}4633\ \text{A}

    Οι υπολογισμοί γίνονται εσωτερικά με πλήρη ακρίβεια· οι τιμές που εμφανίζονται στρογγυλοποιούνται για ευκολότερη ανάγνωση.

    Σχετικά εργαλεία: Ρεύμα και εκκίνηση κινητήρα · Διαστασιολόγηση ομαλού εκκινητή · Ισχύς AC · Πτώση τάσης · Διαστασιολόγηση καλωδίων ΧΤ