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一、变频器类型的选择

变频器选型的基本原则是根据负载的要求进行选择。选择方法如下：

(1)风扇和泵负载

由于这类负载对速度精度没有要求，所以选用的主要原则是价格低廉，选用的是通用功能的通用变频器。

(2)恒定扭矩负载

大部分负载都具有恒转矩的特点，但对速度精度和动态性能的要求一般不高，如挤出机、混合机、输送带、工厂运输的有轨电车、起重机的平移机构、起重机的升降机构和提升机等。可以选择带电压/频率控制模式的变频器进行选择

(3)被控对象有一定的动静态指标要求

这类负载一般在低速时要求硬机械特性，以满足生产过程中控制系统的动静态指标要求。如果控制系统采用开环控制，可以选择无速度反馈矢量控制功能的变频器。

(4)被控对象动静态指标要求高

当对调速精度和动态性能指标要求较高，要求高精度同步运行时，可采用带速度反馈的矢量控制方式的变频器。如果控制系统采用闭环控制，可以选择四象限运行、V/f控制方式、恒转矩功能的变频器。比如对动态性能要求较高的轧钢、造纸、塑料薄膜加工生产线，采用矢量控制的高性能通用变频器，既能很好地满足生产工艺要求，又能降低调节器控制算法的难度。

二、变频器容量的计算

选择逆变器容量的基本原则

(1)一般变频器的额定容量应根据电机的额定电流和负载特性来选择

(2)一般变频器的容量大多以kW数和对应的额定电流来标注。对于三相通用变频器，kW数是指通用变频器可以适配的4极三相异步电动机的电机功率。一般来说，一般变频器所需的容量可以相应地确定

(3)由于一般变频器的输出含有谐波成分，其电流有所增大，应适当增大容量。当电机频繁启动并刹车，或重载启动并频繁工作时，可选择1档大的通用变频器，以利于通用变频器的长期安全运行。其次，应考虑最小和最大运行速度限制。满负荷低速运转时，电机可能过热。选择的通用变频器应具有设置下限频率和设置加减速时间的功能，以防止低于该频率运行

(4)一般情况下，风机和泵的负荷不应低于15Hz。如果确实需要在15Hz以下长时间运行，应考虑电机的允许温升。必要时应采取外部强制风冷措施，即在电机附近加装功率合适的风扇进行强制冷却，或拆除电机本身的冷却叶片，在原有风扇罩的基础上固定安装低功率(如25W，三相)轴流风扇对电机进行冷却。如果电机的启动转矩能够满足要求，则应选择通用变频器的降扭U/f模式，以达到更大的节能效果。离心风机如果采用通用变频器，由于风机转动惯量大，应适当增加加减速时间，避免加减速时过流保护动作或再生过电压保护动作。特别注意50Hz以上的高速运行。如果超速过高，负载电流会迅速增加，设备会烧毁。使用时，应设置上限频率，以限制最大工作频率。

三、按电动机额定电流选择

对于大多数恒定扭矩负载，可以通过以下方式选择逆变器规格：

其中ICN是逆变器数量

定电流；IM是电动机额定电流；K1是电流裕量系数，根据应用情况，一般可取为1.05～1.15。对于K1，一般情况可取小值，在电动机持续负载率超过80%时则应该取大值，因为多数变频器的额定电流都是以持续负载率不超过80%来确定的。

另外，起动停止频繁的时候也应该考虑取大值，这是因为起动过程以及有制动电路的停止过程电流会短时超过额定电流，频繁起动停止则相当于增加了负载率。

例如：某110kW电动机的额定电流为212A，取电流裕量系数为1.05，按照上式计算，可得变频器额定电流要大于等于222.6A，可选择某型号110kW变频器，其额定电流为224A。

这里的裕量系数主要是为防止电动机的功率选择偏低、实际运行时经常轻微超载而设置的，这种情况对于电动机而言是允许的，但若不设置裕量系数，则会造成变频器负担过重而影响其使用寿命。在变频器内部设定电动机额定电流时不应该考虑裕量系数，否则，变频器对电动机的保护就不会有效了。

多数情况下，按照上式计算的结果，变频器的功率与电动机功率都是匹配的，不需要放大，因此在选择变频器时盲目把功率放大一级是不可取的，这样会造成不必要的浪费。

四、按电动机实际运行电流选择

这个方式特别适用于技术改造工程，其计算公式为：

式中，K2是裕量系数，考虑到测量误差，K2可取1.1～1.2，在频繁起动停止时应该取大值；Id是电动机实测运行电流，指的是稳态运行电流，不包括起动、停止和负载突变时的动态电流，实测时应该针对不同工况作多次测量，取其中最大值。

按照上式计算后，实际选择时恒转矩负载的变频器标称功率不应小于电动机额定功率的80%，二次方转矩负载的变频器标称功率不应小于电动机额定功率的65%，如果应用时对起动时间有要求，则通常不应该降低变频器功率

例如：某风机电动机为160kW，额定电流为289A，实测稳定运行电流在112～148A之间变化，起动时间没有特殊要求。取Id＝148A，K2＝1.1，按照上式计算，变频器额定电流应不小于162.8A，可选择某型号的90kW变频器，额定电流为180A。但90/160＝56.25%，因此，实际选择该型号110kW变频器，110/160＝68.75%，符合要求。

五、按照转矩过载能力选择

变频器的电流过载能力通常比电动机的转矩过载能力低，因此，按照常规配备变频器时电动机转矩过载能力不能充分发挥作用。

式中，λd是电动机转矩过载倍数，λf是变频器电流短时过载倍数，K3是电流/转矩系数。

电动机转矩过载倍数可以从样本查得，变频器电流1min过载倍数为150%时，最大瞬间过载电流倍数为200%，可用的短时过载倍数可按1.6～1.7选取；

例如：某轧钢机飞剪机构，在空刃位置时要求低速运行以提高定尺精度，进入剪切位置前则要求快速加速到线速度与钢材速度同步，因此需要按照转矩过载能力选择变频器，飞剪电动机160kW，额定电流296A，转矩过载倍数2.8。取电流/转矩系数为1.15，变频器短时过载倍数为1.7，用上式计算得变频器额定电流应不小于560A，选择某型号300kW变频器，额定电流为的605A。

六、按起动特性选择

1．电动机直接起动时

通常，三相异步电动机直接用工频起动时，其起动电流为额定电流的4～7倍。对于电机功率小于10kW的电机直接起动时，可按下式选取变频器：

式中，Ik为在额定电压、额定频率下，电动机起动时的堵转电流（A）；Kg为变频器的允许过载倍数，Kg＝1.3～1.5。

2．大惯性负载起动时

对于大惯性负载，一般按下式计算变频器的容量：

式中，GD2为换算到电动机轴上的总飞轮矩（N·m2）；TL为负载转矩（N·m）；η为电动机效率（通常约0.85）；cosf为电动机功率因数（通常约0.75）；tA为电动机加速时间（s），根据负载要求确定；k为电流波形的修正系数（PWM方式时取1.05～1.1）；nM为电动机额定转速（r/min）；PCN为变频器容量（kVA）。

3．多台电动机并联起动且部分直接启动

这种情况下，所有电动机由变频器供电且同时起动，但一部分功率较小的电动机（一般小于7.5kW）直接起动，功率较大的则使用变频器实行软起动。此时，变频器的额定输出电流按下式计算ICN≥[N2Ik＋（N1－N2）In]/Kg

式中，N1为电动机总台数；N2为直接起动的电动机台数；Ik为电动机直接起动时的堵转电流（A）；In为时机额定电流；Kg为变频器容许过载倍数（取1.3～1.5）。

4．并联运行中追加投入起动时

用一台变频器拖动多台电动机机并联运转时，对于一小部分电动机开始起动后，再追加投入其他电动机起动的场合，如图此时，变频器的电压、频率已经上升，追加投入的电动机将产生较大的起动电流。因此，变频器容量与同时起动时相比需要增大一些。变频器额定输出电流ICN可按下式计算：

式中，N1为先起动的电动机台数；N2为追加投入起动的电动机台数；IHn为先起动的电动机的额定电流（A）；ISn为追加投入电动机起动的额定电流（A）；k为修正系数（取1.05～1.10）

七、按运行特性选择

1．连续运转时

由于变频器传给电动机的是脉冲电流，其脉动值比工频供电时电流要大，因此，须将变频器的容量留有适当的余量。此时，变频器应同时满足以下三个条件：

式中，PM为负载所要求的电动机的轴输出功率；η为电动机的效率（通常约0.85）；cosf为电动机的功率因数（通常约0.75）；UM为电动机电压（V）；IM为电动机电流（A），是工频电源时的电流；k为电流波形的修正系数（PWM方式时，取1.05～1.0）；PCN为变频器的额定容量（kVA）；ICN为变频器的额定电流（A）。

2．一台变频器拖动多台电动机并联运行时

这种情况下应考虑以下几点：

（1）根据各电动机的电流总和来选择变频器。

（2）在整定软起动、软停止时，一定要按起动最慢的那台电动机进行整定。

当变频器短时过载能力为150%、1min时，若电动机加速时间在1min以内，则有：

当电动机加速时间在1min以上时：

式中，PM为负载所要求的电动机的轴输出功率；nT为并联电动机的台数；nS为电动机同时起动的台数；η为电动机效率（通常约0.85）；cosf为电动机功率因数（通常约0.75）；PCN1为连续容量（kVA），PCN1＝kPM nT/ηcosf；KS为（电动机起动电流）/（电动机额定电流）；IM为电动机额定电流（A）；k为电流波形的修正系数（PWM方式时取1.05～1.1）；PCN为变频器容量（kVA）；ICN为变频器额定电流