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请问变频器的功率是如何计算的 点击:21171 | 回复:23



何笑我

    
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发表于:2016-08-15 16:15:54
楼主

    最近在研究一款西门子V20变频器,这款变频器的额定电压三项380V,额定功率2.2KW,额定电流是5.6A,而按照公式,三相电功率计算公式应该是P=√3×线电压U(380V)×线电流I×功率因数COSΦ,那也就是说,当负载的功率因数为0.6时,才能达到变频器的满载(5.6A电流输出)吗?但一般的电机功率因数不会这么低吧,还是变频器功率的计算公式不同呢?


    另外,如果负载过大导致电机转速降低,电机的功率因数是会下降的吗,谢谢各位了



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潇湘琴话

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发表于:2016-08-15 22:21:19
1楼

首先我们需要了解西门子参数的意义:(380~480)

额定功率/kW
输出额定电流Iun/A
基本负载电流Ig/A
短路电流Imax/A
中间回路额定电流Idc/A
电源电流/A
2.2
6.1
5.6
8.3
7.3
6.7

根据你的电流应该是基本负载电流!

潇湘琴话

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发表于:2016-08-15 22:24:47
2楼

基本负载电流反映的是变频器与西门子IEC 4极标准电机的过载能力问题。过载前负载的电流要小于变频器额定输出电流时,才允许在运行时有2倍的额定输出电流过载,持续时间为3秒,然后在余下的297秒的时间内,变频器将过载电流降为基本负载电流,过载周期为300秒。
也就是说,变频器过载是从基本负载电流开始的,在300秒的工作周期内,变频器可有2倍的过载能力,持续时间为3秒。若过载电流或短时电流持续时间超过3秒,变频器装置就会达到它最大允许温度,变频器报F0001过流,将停止运行。
正因为如此,才用变频器基本负载电流大于等于电机额定电流做为选择变频器容量的最基本原则。


潇湘琴话

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发表于:2016-08-15 22:49:28
3楼

现在来回答你的问题:

1、变频器的额定参数是规范,设计时要保证产品测试能够符合规范。比如功率是2.2千瓦表明其最大可以带2.2千瓦电机。额定参数是测试标定而不是计算得出。

2、基本负载电流保证了满足所需负载功率。

3、理论公式未有考虑系统可靠性和热效应(不属于电学),而产品必须考虑温升和长期运行的可靠性。留有余量。故计算相差较大。

4、电机机械功率和电功率之间的效率上述公式漏了。

5、电机的功率因数在额定功率最大。显然在负载增加至额定负载无功不变有功增加,功率因数增加。过负载情况多余的电能转化为热能,而实际机械能减少,功率因数不会再增大。电机效率同时下降!

何笑我

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发表于:2016-08-16 08:44:01
4楼


回复内容:

对: 潇湘琴话 现在来回答你的问题:1、变频器的额定参数是规范,设计时... 内容的回复!

    谢谢您的回答,受益匪浅,关于变频器功率和电机功率之间的关系,是不是可以这样理解,只要电机的电流不超过变频器的额定电流就可以正常运转了,比如一个3KW的高效电机,功率因数0.95,效率为0.9的话,算下来电流只有5.3A,应该还是可以用这个2.2kw的变频器来带的,但是此时变频器就没有过载能力了,也就是说稍微有点波动就可能会使变频器过载保护,而如果要使变频器和电机正常长期运行的话,还是电机功率和变频器功率匹配的好。


    另外,关于电机负载和功率因数之间的关系,负载小有功功率小我倒是可以理解,但是如果负载增大是不是会导致电机线圈内电流增大,从而导致无功功率增大,使功率因数减小呢

何笑我

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发表于:2016-08-16 08:51:28
5楼


回复内容:

对: 潇湘琴话 现在来回答你的问题:1、变频器的额定参数是规范,设计时... 内容的回复!


    另外还要请教一个问题,变频器满载意思就是指变频器的输出电流达到额定值吗,如果用变频器带电机的话,为了使变频器达到满载,给电机加足够的负载应该就可以了吧。


    我们现在给这个2.2kw的变频器做了个电阻负载箱,用了三个65Ω的电阻星形接法,实验发现实际电流为3.7A,我计算的这个电流应该是3.4A,是不是电阻的阻值达不到65呢,如果将电阻箱改为三角接法,是不是变频器的输出电流就可以5.8以上了呢,谢谢。。。。

潇湘琴话

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发表于:2016-08-16 09:15:45
6楼

3KW电机一般不可以接2.2千瓦变频器。你的计算看似有理,但实际你的异步电动机功率因数不可能有0.95(一般0.83就很好的了),另一方面电机额定效率标称可以哒0.9以上(2.2KW的应该不到0.9),这样即使按理论计算大概是6.1A。超过基本负载电流5.6A,所以西门子标称是2.2KW.前面已经讲了基本负载电流的概念,在理解一下吧。西门子是很严谨的。

潇湘琴话

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发表于:2016-08-16 09:25:45
7楼

过负载时,多余的电能导致磁饱和,不是转化为机械的有功,而是以热能形式消耗,是损耗而非输出有功。在临界点,可以认为机械输出有功不变,电流中用于励磁的电流也不变(无功),常识都告诉我们,过载电机速度回降低(无力),其实输出有功也是要下降的,故满载功率因数最大。

潇湘琴话

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发表于:2016-08-16 09:28:33
8楼

变频器的输出功率是指电动机而不是电阻功率,你要测试负荷情况应按基本负载电流5.6A来计算电阻负载,而不是2.2KW来计算。

何笑我

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发表于:2016-08-16 09:52:09
9楼


回复内容:

对: 潇湘琴话 过负载时,多余的电能导致磁饱和,不是转化为机械的有功,... 内容的回复!

谢谢您的回答,我大概明白了,当电机满载时已经磁饱和,所以电流继续增大,无功也不会增加了,另外如果我将电阻箱的星形接法改成三角接法来提高电流,有没有什么需要注意的呢

潇湘琴话

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发表于:2016-08-16 21:58:48
10楼

如果电阻的额定电压是220V,不可以。

东元电机 电话:400-6227-598

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发表于:2016-08-16 21:59:45
11楼
我不是随便的人,随便起来不是人

何笑我

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发表于:2016-08-17 08:13:13
12楼


回复内容:

对: 潇湘琴话 如果电阻的额定电压是220V,不可以。 内容的回复!

是因为散热方面的原因吗,如果散热条件足够好的话能不能行呢,举个极端的例子,我把这套设备放到冰柜里去运行。。。

研讨会宣传员_3259

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发表于:2016-08-17 11:20:22
13楼


回复内容:

对: 潇湘琴话 首先我们需要了解西门子参数的意义:(380~480)额... 内容的回复!

学习了。感谢

潇湘琴话

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14楼


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对: 何笑我 回复内容:对: 潇湘琴话  如果电阻的额定电压是220... 内容的回复!

兄弟:你的问题很有意思,这要涉及欧姆定律,和物理学公式了,恐怕你的冰柜要爆炸了。

1、由欧姆公式可以得出P=U*U/R,如果你的电阻的额定电压是220V,你接380V电压,你的电阻功率就不是2.2KW了,而是6.6KW!

2、你的电阻丝会烧断,这是一定的。

3、假设你有足够的冷却功率也不行,因加热比冷却快,电阻丝会立马变热,而冷却必须通过介质,不管你是水还是空气。

4、如果你将它放入冰柜,假设你的容积是100L,在没有冷却的情况,每秒温度会提高43度,14秒内部压力就会达到两个大气压,不管你关得如何紧,都会把冰柜炸开。越紧威力越大。别干傻事!即使你有压缩机冷却,你也不够快。

好在实际是电阻丝先断,要真不断,就麻烦了。

搞技术,不能蛮干,上有老下有小,不要那么执着。单位的事可以不干,老婆孩子你不能不管,是吧?不行就换个方法,我不认为你的测试方法有什么意义。如果是散热器,就测试恒定功率下散热器表面温差(相对散热面),如果是风扇,就测定流量和转速。不是很简单吗?

何笑我

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发表于:2016-08-18 13:13:10
15楼


回复内容:

对: 潇湘琴话 回复内容:对: 何笑我  回复内容:对: 潇湘琴话  ... 内容的回复!

唉,本来是没这么复杂的,其实现在这个电阻箱用起来也是可以发热的,不知道怎么又要求必须达到满载,还不想买新的电阻箱,不过您这个分析确实挺有道理,热还来不及散就烧了。。。。

阿呆

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发表于:2016-09-17 10:58:56
16楼

受教了,感谢大侠的点拨

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对: 潇湘琴话 首先我们需要了解西门子参数的意义:(380~480)额... 内容的回复!


鲜花属于牛粪

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发表于:2017-09-27 22:57:08
17楼

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对:阿呆 受教了,感谢大侠的点拨回复内容:对: 潇湘琴话 首先我们需要了解西门子参数的意义:(380~480)额... 内容的回复!     内容的回复:

这帖子不错,应该加精。

yanabc21

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发表于:2017-10-07 19:14:48
18楼

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对:何笑我 回复内容:对: 潇湘琴话 回复内容:对: 何笑我  回复内容:对: 潇湘琴话  ... 内容的回复!唉,本来是没这么复杂的,其实现在这个电阻箱用起来也是可以发热的,不知道怎么又要求必须达到满载,还不想买新的电阻箱,不过您这个分析确实挺有道理,热还来不及散就烧了。。。。     内容的回复:

P=ui从进线段算,如果从出线段算,能量不守恒了

yecao

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发表于:2017-10-31 09:48:23
19楼

谢谢分享,学习了,感觉有些概念没弄清楚。

kmhai

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发表于:2017-12-08 22:58:34
20楼

学习了,但是很多概念我们会不会用反呢?


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