GE IS200SSCAH2AGD
变频控制系统设计前，一定要了解系统配制，工作方式，环境，控制方式，客户具体要求具体系统分新设计系统还是旧设备改造系统。
对旧设备改造，电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求。
1.电机具体参数：a.出厂日期b.厂商（国产，进口）c.电机的额定电压d.额定电流e.相数。
2.电机的负载特性类型.
3.工作制式。
4.电机起动方式。
5.工作环境。如现场的温度、防护等级、电磁辐射等级、防爆等级、配电具体参数。
6.变频柜安装位置到电机位置实际距离。（变频柜到电机距离是非常重要的参数）
7.变频柜拖动电机的数量及方式。
8.变频柜与旧的电气系统的切换关系。一般为Δ-Y启动与变频工作互为备用切换保护。
9.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。
10.变频控制柜的控制方式，如手动/自动，本地/远程，控制信号的量程,是否通讯组网。
11.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。
12.工作场合的供电质量，如防雷，浪涌，电磁辐射。
对新变频系统，电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性，深入了解，才能确电机类型，容量。根据电机机械负载特性，容量，选用变频器的类型、容量。
目前，机械负载与电机转矩特性有许多种类，常用有三种。
1．恒转矩负载。如传送带，升降机等
用公式表式为P=T*N/975P-电机的功率T-电机转矩N-电机转速
对恒转矩，系统设计应注意：
（1）电机应选变频器专用电机
（2）变频柜应加装专用冷却风扇
（3）增大电机容量，降低负载特性
（4）增大变频器的容量
（5）变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌，一般为1.1~1.5电机的容量。
2．平方转矩负载。如风机，水泵类
用公式表式为T=K1*N2，P=K2*N3P-电机的功率T-电机转矩N-电机转速
一般，风机，水泵，采用变频节能，理论与实际证明节能为40~50%左右，此类应用占变频器应用30~40%左右。
对平方转矩负载，系统设计应注意：
（1）电机通常选异步交流电机。
（2）根据环境需要，选电机防护等级和方式。
（3）大于7.5KW变频柜,应加装通风散热设施
（4）电机与变频器容量关系。
关系系数国外变频器容量国产变频器容量
国外变频器容量相当国外电机容量1.3-1.5电机容量国产电机容量1.5-2电机容量
3．恒功率负载。如卷扬机，机床主轴。
公式：P=T*N/975=CONT。
一般达到特定速度段时，按恒转矩，超过特定速度时，按恒功率运转。
恒功率机械特性较复杂。
对于每个变频控制柜，设计是整个系统重点，最能体现产品质量关键环节。对于变频控制柜，电气设计工程师应在如下设计方面入手。
1.变频控制系统的原理图设计
2.电路主路设计。
3.电路控制路设计。包括常规控制电路，4.PLC控制接口电路，5.变频器联网等。
6.变频控制柜的工艺设计。包括电气工艺设计，7.柜体板金工艺设计。
原理图设计
根据以上所述的原理规则，参照变频控制柜的原理图，根据实际需要，画出原理图。
电路主路设计。按如下顺序选择主回路电器件。
（1）确定机械负载特性：a.功率b.扭矩c.转速
（2）确定电机特性:a.额定电压b.额定功率c.额定电流
（3）根据以上条件和实际客户的需要，对下列电器元件取舍:
a.TR-变压器为可选项，根据电压等级标准，选配。
b.FU-熔断丝，一般要，选择为2.5-4倍额定变频器电流。注意熔断丝选速熔类。
c.QA-空开，一般要选择为1.2倍额定变频器电流
d.KM-接触器，必须要选择为额定变频器电流
e.LY-防雷浪涌器，最好要，特别雷暴多发区，以及交流电源尖峰浪涌多发场合，保护变频系统免遭意外破坏。一般配40KVA浪涌器。
f.DK-电抗器
电抗器的作用是抑制变频器输入输出电流重高次谐波成份带来的不良影响，而滤波器的作用是抑制由变频器带来的无线电电波干扰，即电波噪声。
有的变频器内置电抗器，有的场合也可不装电抗器。一般，多大功率变频器配多大电抗器，变频器厂商提供参数。选择电抗器的参数，可由下面公式计算
L=(2%~5%)V/6.18*F*I
V-额定电压V
I-额定电流A
F-最大频率HZ
LBI/LBO输入输出滤波器，一般应根据频率进行配置
R-制动电阻计算较复杂，应在变频器柜制造商指导下配置。
电路控制回路设计，按电气工程师知识及变频器要求设计。但应注意：
（1）输入/输出的弱电信号与PLC、仪表、传感变送器一定采取信号隔离，否则控制系统信号混乱，系统不正常。
（2）与PLC常规控制系统接口，一定加装浪涌吸收器，控制电源应采用隔离变压器，进行电气隔离。
变频控制柜的工艺设计。
（1）电气工艺设计
电气工程师变频电路设计出来，下一步就是电气工艺设计，包括：
a.多大功率变频器
b.配什么类型电缆
c.多大的线径
d.配多远。一般可以查表格或计算。
e.接地配线。
f.抗干扰布线。是非常重要的,一般强电电缆用带屏蔽电缆，电缆及屏蔽层用金属卡固定安装底板上，也有的加装屏蔽金属环，抗干扰。
g.进出线的电缆管接头配置。
柜体板金工艺设计
应根据以下原则设计
1．变频器的环境
温度：变频器环境温度为-10度-50度，一定要考虑通风散热。
湿度：
震动：
气体：有无暴炸，腐蚀性气体
2．柜体承载重量。
3．运输方便性。加装吊装挂钩，4．搬运安全。
5．柜体的铭牌，6．制造商的CI标识。
结论：一个质量较高的变频控制柜，从设计，工艺，制作制造，运输，包装，是实际要求较高的产品，要求各个环节质量保障，才能作出较高质量和水平的控制柜。
1.隔离措施
隔离是电磁兼容的重要技术措施之一，系指从电路上把干扰源和易受干扰元件隔开，使它们不发生电的联系。在变频调速系统中，通常在电源与放大电路之间使用隔离变压器以消除传导干扰，其次，将不同信号线隔开铺设，或采用屏蔽双绞线，或各自单独走线，使信号线不与电力线平行走线。
2.屏蔽措施
屏蔽是电子设备电磁兼容的重要措施，它能有效地抑制通过空间传播的各种干扰源，既可阻止或减少电子设备内的辐射电磁能量对外传播，又可阻止或减少外部辐射对电子设备的影响。根据屏蔽机理，变频器常用的是电场平布，即是采用金属导体的外壳将变频器屏蔽，不让其干扰源泄漏。同时变频器的控制线也要屏蔽，并做好屏蔽层的良好可靠接地。
3.滤波措施
滤波既可抑制从电子设备输出的干扰源，又能抑制从电源引入的干扰源。为减少电磁噪声，可在变频器输出侧设置输出滤波器;为减少电源的干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器，同时滤波器外壳应和变频器外壳牢固连在一起并可靠接地，其目的是建设接触电阻，提高滤波效果。
另外，为抑制变频器输入侧谐波电流，改善功率因数，可在输入端串联交流电抗器;为改善变频器输出电流质量，可在输出侧串联交流电抗器。
4.接地措施
接地分为保护接地和工作接地，其作用均为抑制干扰源，提高电子设备抗电磁干扰的能力。变频器的正确可靠接地是抑制噪声和减少干扰主要措施，如将变频器与电源分开接地，其抑制干扰效果更好。
变频器的接地，先在机柜内将各种接地线汇于柜内的汇流排，然后用粗铜线接到公共接地体上。但应禁止与电源、避雷器的接地线连在一起，接地线之间的绝缘应良好可避免接地干扰。
5.其他措施
为避免长电缆产生驻波，变频器与电动机之间连接电缆长度应尽量短，更不能将过长的电缆盘成圈状放在机柜内。变频器进线电缆应套上长约1.5~2米的金属蛇皮管，蛇皮管外壳要可靠接地。
另外，对变频调速系统，应选用不易输出高反射电压的变频器，以提高运行效率。若有更换拖动系统的原电动机时，最好选用专用的变频器驱动电动机。
《节约能源法》已将变频调速列入通用节能技术加以推广。但变频器是非线性设备，运行中必将会引起正弦波形畸变而产生高次谐波，这不仅是电网“公害”，而且还将对电气设备造成危害并增加损耗。只有采取一系列的谐波治理措施，变频调速的优越性必将得到更好发挥，为变频调速技术的推广应用节能降耗开辟新境界。