眾所周知，變頻器已經(jīng)廣泛應(yīng)用各行各業(yè)。但變頻控制系統(tǒng)如何設(shè)計，變頻控制柜設(shè)計與制造對實(shí)際應(yīng)用具體要求，是許多電氣工程師及制造商，客戶想明確了解的。本章從實(shí)際設(shè)計及應(yīng)用案例中，總結(jié)設(shè)計要點(diǎn)，寫出拙見，供同行參考。
根據(jù)實(shí)際及客戶要求進(jìn)行設(shè)計
在變頻控制系統(tǒng)設(shè)計前，一定要了解系統(tǒng)配制，工作方式，環(huán)境，控制方式，客戶具體要求。
具體系統(tǒng)分新設(shè)計系統(tǒng)還是就設(shè)備改造系統(tǒng)。
對舊設(shè)備改造，電氣工程師應(yīng)該確切知道如下技術(shù)參數(shù)及要求。
1． 電機(jī)具體參數(shù)， 出廠日期， 廠商（國產(chǎn)， 進(jìn)口）,電機(jī)的額定電壓， 額定電流， 相數(shù)。
2． 電機(jī)的負(fù)載特性類型， 工作制式。 電機(jī)起動方式。
3． 工作環(huán)境。如現(xiàn)場的溫度， 防護(hù)等級， 電磁輻射等級， 防爆等級。
4． 配電具體參數(shù)。
變頻柜安裝位置到電機(jī)位置實(shí)際距離。（變頻柜到電機(jī)距離是非常重要的參數(shù)）
變頻柜拖動電機(jī)的數(shù)量及方式。
變頻柜與舊的電氣系統(tǒng)的切換關(guān)系。一般為Δ-Y啟動與變頻工作互為備用，切換保護(hù)。
變頻柜的外圍傳感變送器的選用參數(shù)及采樣地點(diǎn)。
變頻控制柜的控制方式，如手動/自動，本地/遠(yuǎn)程，控制信號的量程。是否通訊組網(wǎng)。
強(qiáng)電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號的隔離。
工作場合的供電質(zhì)量，如防雷，浪涌，電磁輻射。
對新變頻系統(tǒng)，電氣工程師應(yīng)該與機(jī)械工程師對傳動機(jī)械負(fù)載特性，深入了解，才能確電機(jī)類型，容量。根據(jù)電機(jī)機(jī)械負(fù)載特性，容量，選用變頻器的類型，容量。
目前，機(jī)械負(fù)載與電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性有許多種類，常用有三種。
1． 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。如傳送帶， 升降機(jī)等
用公式表式為 P=T*N/975 P-電機(jī)的功率 T-電機(jī)轉(zhuǎn)矩 N-電機(jī)轉(zhuǎn)速
對恒轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意：
（1） 電機(jī)應(yīng)選變頻器專用電機(jī)
?。?） 變頻柜應(yīng)加裝專用冷卻風(fēng)扇
?。?） 增大電機(jī)容量，（4） 降低負(fù)載特性
?。?） 增大變頻器的容量
（6） 變頻器的容量與電機(jī)的容量關(guān)系應(yīng)根據(jù)品牌， 一般為1.1~1.5電機(jī)的容量。
2． 平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載。如風(fēng)機(jī)，水泵類
用公式表式為 T=K1*N2 ，P=K2*N3 P-電機(jī)的功率 T-電機(jī)轉(zhuǎn)矩 N-電機(jī)轉(zhuǎn)速
一般，風(fēng)機(jī)，水泵，采用變頻節(jié)能，理論與實(shí)際證明節(jié)能為40~50%左右，此類應(yīng)用占變頻器應(yīng)用30~40%左右。
對平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意：
?。?） 電機(jī)通常選異步交流電機(jī)。根據(jù)環(huán)境需要，選電機(jī)防護(hù)等級和方式。
（2） 大于7.5KW變頻柜,應(yīng)加裝通風(fēng)散熱設(shè)施
?。?） 電機(jī)，變頻器容量關(guān)系。
關(guān)系系數(shù) 國外變頻器容量 國產(chǎn)變頻器容量
國外電機(jī)容量 相等相當(dāng)電機(jī)容量 1.3-1.5電機(jī)容量
國產(chǎn)電機(jī) 1.2電機(jī)容量 1.5-2電機(jī)容量
3． 恒功率負(fù)載。如卷揚(yáng)機(jī)，機(jī)床主軸。
公式：P=T*N/975=CONT。
一般達(dá)到特定速度段時，按恒轉(zhuǎn)矩，超過特定速度時，按恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)。
恒功率機(jī)械特性較復(fù)雜。
對于每個變頻控制柜，設(shè)計是整個系統(tǒng)重點(diǎn)，最能體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于變頻控制柜，
電氣設(shè)計工程師應(yīng)在如下設(shè)計方面入手。
1. 變頻控制系統(tǒng)的原理圖設(shè)計
2. 電路主路設(shè)計。
3. 電路控制路設(shè)計。包括常規(guī)控制電路， PLC控制接口電路， 變頻器聯(lián)網(wǎng)等。
4. 變頻控制柜的工藝設(shè)計。包括電氣工藝設(shè)計， 柜體板金工藝設(shè)計。
原理圖設(shè)計
根據(jù)以上所述的原理規(guī)則，參照變頻控制柜的原理圖，根據(jù)實(shí)際需要，畫出原理圖。
