一臺變頻器帶動(dòng)多臺電機的注意事項與應用案例

一臺變頻器同時(shí)帶幾臺甚至幾十臺電機，所有電機的速度都由同一臺變頻器的輸出頻率控制，理論上所有電機的速度是一致的，并且能保證同時(shí)升速與降速。

把變頻器看成供電電源，在一些剛性連接的系統中，運轉得稍快的電機，負載會(huì )重;而運轉得稍慢的電機負載會(huì )輕。但因是同一個(gè)變頻器驅動(dòng)，負載重的轉差率變大，負載輕的轉差率變小，這樣就會(huì )有一定的自動(dòng)糾正能力，最終會(huì )使各臺電機保持同步運行，但是負載分配是不均勻的，一般在選擇電機時(shí)要把電機功率放大一級。

一臺變頻器同時(shí)拖動(dòng)多臺電機時(shí)應注意如下問(wèn)題：

注意事項一

所帶電機的功率不能差異太大，一般不要相差二個(gè)功率等級以上。

注意事項二

電機最好是同一個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)制造，如果是同功率的電機，最好是同一批次的，以保證電機特性的一致使電機的轉差率(定子旋轉磁場(chǎng)轉速與轉子轉速之差)一致，以保證良好的同步性能。

注意事項三

充分考慮電機電纜的長(cháng)度，電纜越長(cháng)，電纜之間或電纜對地之間的電容也越大，變頻器的輸出電壓含有豐富的高次諧波，所以會(huì )形成高頻電容接地電流，對變頻器的運行產(chǎn)生影響。
電纜的長(cháng)度以接在變頻器后的所有電纜的總長(cháng)度計算。保證電纜的總長(cháng)度在變頻器允許的范圍。必要的時(shí)候，應在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器或輸出濾波器。

注意事項四

變頻器一拖幾只能工作于V/F控制方式(相對于矢量控制方式)，并且選擇合適的V/F曲線(xiàn)。變頻器的額定工作電流應大于所有電機額定電流的總和的1.2倍以上。

注意事項五

為了保護電機，每臺電機前應安裝熱繼電器，不推薦安裝空氣開(kāi)關(guān)。這樣在電機過(guò)載時(shí)可以不斷開(kāi)主回路，避免在變頻器運行中斷開(kāi)主回路時(shí)對變頻器本身的影響。

注意事項六

對于需要快速制動(dòng)的應用場(chǎng)合，為了防止停止時(shí)產(chǎn)生過(guò)電壓，應加制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻;有的小功率的變頻器已內置制動(dòng)單元，因此只需接制動(dòng)電阻即可。

案例：某廠(chǎng)的窯爐傳動(dòng)就是這樣的，這樣的窯爐很多——1臺11KW的富士變頻器帶了15臺0.55KW的擺線(xiàn)針輪減速電機。而且，這些電機可能隨時(shí)啟?！陔姍C就地設置了電機保護開(kāi)關(guān)，可以隨時(shí)啟停電機，以對電機所在的鏈條等機械傳動(dòng)進(jìn)行維修。電機離變頻器的平均距離約30米左右。該系統正常運行多年，未發(fā)現有異常狀況出現。

如果按正常變頻器一拖一的方式雖然也很穩妥，但是1條窯就十幾個(gè)電機，那幾條窯得多少個(gè)變頻器？那控制室里面豈不是成了變頻器倉庫？還有生產(chǎn)成本、維修量、噪音、溫升都成了問(wèn)題。所以這時(shí)候變頻器采用一拖多的方式就更能節約成本、減少故障率、也便于操作和維護。

設備選型

1. 變頻器選型。在選型的時(shí)候，首先要考慮運行工況——其中一臺或多臺電機是否要在變頻器運行過(guò)程中隨時(shí)啟停。

如果在變頻器的運行過(guò)程中，電機不需要隨時(shí)啟動(dòng)，只是停止或者停止都不用，那么在變頻器容量選型的時(shí)候只需要注意變頻器的額定功率大于所有電機的總功率，然后再放大一級選型即可。在這種情況下，進(jìn)行電氣設計的時(shí)候，就必須保證一個(gè)原則：變頻器處于停止狀態(tài)才能切換接觸器，投入變頻電機的運行狀態(tài)；在變頻器運行過(guò)程中，嚴禁單獨啟停某臺設備或者多臺設備。

如果在變頻器的運行過(guò)程中，電機需要隨時(shí)啟動(dòng)停止，那么在變頻器容量選型的時(shí)候需要特別注意！首先統計可能要隨時(shí)啟停電機的總功率，然后把這個(gè)功率乘以5~7（在變頻器運行過(guò)程中，隨時(shí)啟動(dòng)的電機相當于直接啟動(dòng)，電機啟動(dòng)電流差不多為額定電流的5~7倍），最后把這個(gè)結果與不需要隨時(shí)啟停的電機總功率相加，得到的和就是所需變頻器的理論功率。如果需要啟停的設備很多，那么這個(gè)功率就可以作為變頻器的選型功率，不需要再放大一級了——因為平常很難可能多個(gè)電機在同時(shí)啟動(dòng)。如果需要啟停的設備很少，那么這個(gè)功率需要再放大一級，才能作為變頻器的選型功率。

2.交流接觸器選型

對于需要隨時(shí)啟停的電機，需要配置交流接觸器。對于交流接觸器的選型，遵循一般選型原則即可——電機的額定電流再放大一級選型即可。

3. 熱過(guò)載繼電器選型

對于變頻器一拖多的情況，為保護每個(gè)電機以及變頻器的設備安全，原則上必須在電機主回路安裝熱過(guò)載繼電器。對于熱過(guò)載繼電器的選型，遵循一般選型原則即可——電機的額定電流在熱過(guò)載繼電器的整定范圍以?xún)取?/span>

注意事項

在一臺變頻器驅動(dòng)N臺電機的情況下，如果線(xiàn)路過(guò)長(cháng)，可能存在比較大的分布電容，造成較大的高頻電流而導致變頻器過(guò)流、漏電流增加、電流顯示精度變低等。如果線(xiàn)路過(guò)長(cháng)，需要采用輸出濾波器。以下以富士變頻器為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

3.7kW以下電機連線(xiàn)不得超過(guò)50米，3.7kW以上電機連線(xiàn)不得超過(guò)100米。驅動(dòng)多臺電機時(shí)，應按多個(gè)電動(dòng)機配線(xiàn)總長(cháng)來(lái)計算。

變頻器和電機之間有熱繼電器時(shí)，尤其是400V系列的話(huà)，即使連線(xiàn)小于50也可能發(fā)生熱繼電器的誤動(dòng)作。此時(shí)請使用輸出濾波器，或者降低變頻器的載波頻率。

驅動(dòng)多臺電機時(shí)，如果配置了輸出濾波器，電機連線(xiàn)總長(cháng)應當不得高于400米。