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摘要：现代智能建筑几乎都是全封闭或半封闭式系统，楼宇内空气完全依靠空调系统进行输送新风或循环处理，楼宇内的温度完全依靠冷水机组、锅炉产生的冷、热水循环造成。空调系统中的冷水机组、水泵、风机、冷却塔等设备耗用了绝大多数能源，这样根据不同的负荷需求对风量、水量进行调节的需求就应运而生，从节约能源的角度考虑，变频器在其中扮演着关键的角色。本文简要介绍下各种场合下如何对变频器进行选择。
关键词：变频调速；矢量控制
1.首先对变频调速系统进行简要的介绍
变频调速系统主要包括异步电动机、变频器、控制环节、负载及传动机构。在选择电动机时不仅要考虑驱动机械负载和使其加速所需的电机容量，还应根据使用环境选择相应的电机防护等级。另外，由于这时电机不是由电网供电，而是由变频器供电（即在变频调速运行时，大部分时间里该电动机不是工作在该电机设计制造的额定工况），会带来谐波、电磁干扰，也许会出现局部过电压、过电流等问题。同时，选择变频器的同时也须考虑尽量减少谐波、电磁干扰等带来的不良影响。
1.1电动机容量的选择
（1）选择因素
楼宇中风机、水泵电机负载均很大，加之负荷工艺过程波动很大。在选择电机容量时，应考虑以下因素：①电机的容量应大于负载所需的功率。②电机的最大转矩应大于负载的启动转矩，并要有足够的裕量。③若电源电压下降了10%时，电机仍能输出足够的转矩。④电机应在规定的温升范围内使用。⑤针对负载的性质，选择适合的电机运行方式。
实际上，在选择用于变频调速系统的电动机时，要在考虑有谐波条件下，电动机的电气、发热和机械出力三个方面的综合状况。特别在中、大型电动机中，要考虑过电压毛刺对电动机绝缘的影响，谐波成分对电动机温升的影响，转速调低（低频下）对电动机通风冷却的影响，在调速条件下对轴力矩的影响。考虑以上因素，实际的电机容量可由下式求得：电动机的容量—驱动负载所需的动力+加速/减速所需的动力
（2）驱动负载所需动力的计算
负载的形式多种多样，比较典型的有恒转矩负载、平方降转矩负载、恒功率负载，下面结合具体设备举例说明。
恒转矩负载例如输送带，提升，钻床，挤出机，容积泵，变转矩负载例如离心风机，离心泵恒功率负载例如磨床，高速车床，绕线筒等。根据不同的负载类型，以及其它功能和性能的要求，选择对应系列的变频器。
平方降转矩负载：泵类负载所需的动力功率计算公式为：P=ΚρQH/6.12ηP
式中k——裕量系数，k=1.1～1.2；
ρ——液体的密度，kg/m3；
Q——流量，m3/min；
H——扬程，m；
p——泵的效率，p=0.6～0.83。
b.风机类负载所需的动力功率的计算公式为：P=ΚQH/η
式中k——裕量系数，k=1.1～1.2；
Q——风量，m3/min；
H——风压，Pa；
——风机的效率，=0.3～0.75。
2.变频调速系统中变频器的选择
随着电力电子技术、计算机技术、控制技术的发展，变频器的功能、性能得到了很大的提高。根据其性能及控制方式不同可分为：通用型、多功能型、高性能型，其控制方式也依次为v/f控制、电压型PWM控制、矢量控制等。用户可根据生产的需要，在变频器性能规格、容量等方面进行选择。
2.1变频器种类的选择
变频器的选型首先要考虑的是负载的类型，结合调速范围、调速精度和经济性的要求，用户可以选择变频器来控制调速运行。通用型变频器一般采用v/f控制方式，适用于风机、泵类负载场合。节能效果显著，调速范围和调速精度较低，故成本较低。
2.2 变频器的规格和指标
在选择变频器时，会接触到许多生产厂家提供的各类变频器的产品样本，这些样本主要介绍变频器的系列型号、特点以及各种功能和指标。用户根据自己的实际需要，就这些产品的性能、指标进行比较、筛选，以确定适合于自己的变频器。
（1）型号一般为厂家自定的系列名称，包括电压等级和可适配电机的容量。
（2）电压级别根据各国的工业标准或用途不同，其电压级别也各不相同，在选变频器时，首先应注意其电压级别是否与楼宇供电电压和电机的电压相匹配。
（3）在最大适配电机一栏中，通常给出最大适配电机的容量。应该注意这个容量一般以4极普通异步电动机为对象，而同容量的6极以上电机和变极电机等电机的额定电流比4极普通异步电动机的额定电流大，因此，在驱动4极以上电机时就不能单单以此项指标选择变频器，同时还要核对变频器的额定输出电流是否满足电动机的额定电流。
（4）变频器对电源的要求主要有电压/频率、允许电压变化率和允许频率变化率等三个方面。通常对电压及频率变化率的要求分别为±l0%和5%。如果用户安装变频器的所在地点的供电电源电压波动超出通常规定的范围（或上限或下限），应同供货厂家讨论，调整增加稳压装置。
2.3变频器容量的选择
在确定系统中变频器的容量时应考虑电动机的容量、电动机的额定电流、加速时间等几方面因素。下面就如何选定通用型变频器容量做一些简单介绍。对于连续运行的变频器必须同时满足表3-1中所列三项要求。
注： PM——负载要求的电动机输出功率，kW；电动机的效率，通常为0.85；电动机的功率因数，通常为0.75；VE——电动机额定电压，V；IE——电动机额定电流，A；k——电流波形补偿系数，通常为l.O5～1.1。
2.4 低压变频器的选型
低压变频器的选型首先要考虑用途，要尽量使系统的各种功能通过变频器来实现。其次比较各厂家同类变频器的功能差别、性能价格比、售后服务，确定厂家及变频器型号。选型时还应注意与其它电气元件的接口互联问题，要求系统结构合理紧凑。以下以施耐德公司ATV68系列、DANFVSS公司的VLT500系列的两个系列产品的特点加以说明。
（1）ATV68系列变频器
ATV68系列变频器为大容量三相异步电动机设计的一种紧凑耐用的变频器，满足绝大多数电力传动需要，特别适用一下领域：（通风机、空调机（水泵（搬运和升降机；ATV68系列高力矩的應用功率范围为75KW-150KW，标准力矩应用功率范围为90KW-630KW，虽然具有较高的性能，但调节容易，电力电子单元和停车自调谐功能使传动装置具有大功率高精度的优异性能，甚至低速至0.5Hz以下，其系列具备的主要功能如下：双配置功能；集成PID控制器（流量、压力、速度修正）；预设速度；寸动功能；采用磁通向量控制型启动和速度调节器；4级节能设定适用便力矩应用；电动机变频器保护功能；高过载力矩启动，通过选件模块的Profibus和Fiplo总线或者Modbus通讯卡可以读取如频率、电流、电压、功率等模拟信号；随着在楼宇中不断扩大的应用，增加了常用的通讯协议：Apogee FLN / Metasys N2 / BACnet / LonWorks，均可以与楼宇控制的一线品牌（honeywell、Johnson Controls、Delta，ASI Controls）无缝对接。
3.结束语
随着智能楼宇自动化程度的不断提高，变频器在智能楼宇得到了非常广泛的应用，并且节目前节能环保工作作为我国经济工作发展的核心，写字楼作为城市中的耗能大户，通过变频器调速技术可以很大程度上达到节能的效果，可以极大的降低能耗，减少电费支出额。
关键词：变频调速；矢量控制
1.首先对变频调速系统进行简要的介绍
变频调速系统主要包括异步电动机、变频器、控制环节、负载及传动机构。在选择电动机时不仅要考虑驱动机械负载和使其加速所需的电机容量，还应根据使用环境选择相应的电机防护等级。另外，由于这时电机不是由电网供电，而是由变频器供电（即在变频调速运行时，大部分时间里该电动机不是工作在该电机设计制造的额定工况），会带来谐波、电磁干扰，也许会出现局部过电压、过电流等问题。同时，选择变频器的同时也须考虑尽量减少谐波、电磁干扰等带来的不良影响。
1.1电动机容量的选择
（1）选择因素
楼宇中风机、水泵电机负载均很大，加之负荷工艺过程波动很大。在选择电机容量时，应考虑以下因素：①电机的容量应大于负载所需的功率。②电机的最大转矩应大于负载的启动转矩，并要有足够的裕量。③若电源电压下降了10%时，电机仍能输出足够的转矩。④电机应在规定的温升范围内使用。⑤针对负载的性质，选择适合的电机运行方式。
实际上，在选择用于变频调速系统的电动机时，要在考虑有谐波条件下，电动机的电气、发热和机械出力三个方面的综合状况。特别在中、大型电动机中，要考虑过电压毛刺对电动机绝缘的影响，谐波成分对电动机温升的影响，转速调低（低频下）对电动机通风冷却的影响，在调速条件下对轴力矩的影响。考虑以上因素，实际的电机容量可由下式求得：电动机的容量—驱动负载所需的动力+加速/减速所需的动力
（2）驱动负载所需动力的计算
负载的形式多种多样，比较典型的有恒转矩负载、平方降转矩负载、恒功率负载，下面结合具体设备举例说明。
恒转矩负载例如输送带，提升，钻床，挤出机，容积泵，变转矩负载例如离心风机，离心泵恒功率负载例如磨床，高速车床，绕线筒等。根据不同的负载类型，以及其它功能和性能的要求，选择对应系列的变频器。
平方降转矩负载：泵类负载所需的动力功率计算公式为：P=ΚρQH/6.12ηP
式中k——裕量系数，k=1.1～1.2；
ρ——液体的密度，kg/m3；
Q——流量，m3/min；
H——扬程，m；
p——泵的效率，p=0.6～0.83。
b.风机类负载所需的动力功率的计算公式为：P=ΚQH/η
式中k——裕量系数，k=1.1～1.2；
Q——风量，m3/min；
H——风压，Pa；
——风机的效率，=0.3～0.75。
2.变频调速系统中变频器的选择
随着电力电子技术、计算机技术、控制技术的发展，变频器的功能、性能得到了很大的提高。根据其性能及控制方式不同可分为：通用型、多功能型、高性能型，其控制方式也依次为v/f控制、电压型PWM控制、矢量控制等。用户可根据生产的需要，在变频器性能规格、容量等方面进行选择。
2.1变频器种类的选择
变频器的选型首先要考虑的是负载的类型，结合调速范围、调速精度和经济性的要求，用户可以选择变频器来控制调速运行。通用型变频器一般采用v/f控制方式，适用于风机、泵类负载场合。节能效果显著，调速范围和调速精度较低，故成本较低。
2.2 变频器的规格和指标
在选择变频器时，会接触到许多生产厂家提供的各类变频器的产品样本，这些样本主要介绍变频器的系列型号、特点以及各种功能和指标。用户根据自己的实际需要，就这些产品的性能、指标进行比较、筛选，以确定适合于自己的变频器。
（1）型号一般为厂家自定的系列名称，包括电压等级和可适配电机的容量。
（2）电压级别根据各国的工业标准或用途不同，其电压级别也各不相同，在选变频器时，首先应注意其电压级别是否与楼宇供电电压和电机的电压相匹配。
（3）在最大适配电机一栏中，通常给出最大适配电机的容量。应该注意这个容量一般以4极普通异步电动机为对象，而同容量的6极以上电机和变极电机等电机的额定电流比4极普通异步电动机的额定电流大，因此，在驱动4极以上电机时就不能单单以此项指标选择变频器，同时还要核对变频器的额定输出电流是否满足电动机的额定电流。
（4）变频器对电源的要求主要有电压/频率、允许电压变化率和允许频率变化率等三个方面。通常对电压及频率变化率的要求分别为±l0%和5%。如果用户安装变频器的所在地点的供电电源电压波动超出通常规定的范围（或上限或下限），应同供货厂家讨论，调整增加稳压装置。
2.3变频器容量的选择
在确定系统中变频器的容量时应考虑电动机的容量、电动机的额定电流、加速时间等几方面因素。下面就如何选定通用型变频器容量做一些简单介绍。对于连续运行的变频器必须同时满足表3-1中所列三项要求。
注： PM——负载要求的电动机输出功率，kW；电动机的效率，通常为0.85；电动机的功率因数，通常为0.75；VE——电动机额定电压，V；IE——电动机额定电流，A；k——电流波形补偿系数，通常为l.O5～1.1。
2.4 低压变频器的选型
低压变频器的选型首先要考虑用途，要尽量使系统的各种功能通过变频器来实现。其次比较各厂家同类变频器的功能差别、性能价格比、售后服务，确定厂家及变频器型号。选型时还应注意与其它电气元件的接口互联问题，要求系统结构合理紧凑。以下以施耐德公司ATV68系列、DANFVSS公司的VLT500系列的两个系列产品的特点加以说明。
（1）ATV68系列变频器
ATV68系列变频器为大容量三相异步电动机设计的一种紧凑耐用的变频器，满足绝大多数电力传动需要，特别适用一下领域：（通风机、空调机（水泵（搬运和升降机；ATV68系列高力矩的應用功率范围为75KW-150KW，标准力矩应用功率范围为90KW-630KW，虽然具有较高的性能，但调节容易，电力电子单元和停车自调谐功能使传动装置具有大功率高精度的优异性能，甚至低速至0.5Hz以下，其系列具备的主要功能如下：双配置功能；集成PID控制器（流量、压力、速度修正）；预设速度；寸动功能；采用磁通向量控制型启动和速度调节器；4级节能设定适用便力矩应用；电动机变频器保护功能；高过载力矩启动，通过选件模块的Profibus和Fiplo总线或者Modbus通讯卡可以读取如频率、电流、电压、功率等模拟信号；随着在楼宇中不断扩大的应用，增加了常用的通讯协议：Apogee FLN / Metasys N2 / BACnet / LonWorks，均可以与楼宇控制的一线品牌（honeywell、Johnson Controls、Delta，ASI Controls）无缝对接。
3.结束语
随着智能楼宇自动化程度的不断提高，变频器在智能楼宇得到了非常广泛的应用，并且节目前节能环保工作作为我国经济工作发展的核心，写字楼作为城市中的耗能大户，通过变频器调速技术可以很大程度上达到节能的效果，可以极大的降低能耗，减少电费支出额。