При работе одного ПЧ с одним двигателем выбор ПЧ может производиться несколькими способами:

1. Паспортная мощность ПЧ [кВт] должна быть больше или равна паспортной мощности двигателя [кВт]. Причем, изготовители ПЧ всегда указывают, что этот критерий распространяется на двигатели с двумя парами полюсов (2p=4 и синхронная скорость вращения соответственно равна 1500 об/мин),

• работающих на нагрузку с постоянным моментом (транспортер, конвейер), для преобразователей с перегрузочной способностью 150% и,
• работающих на центробежные насосы и вентиляторы, для ПЧ с перегрузочной способностью 120%.

Примечание. Согласно международным стандартам для электродвигателей принимается, что мощность в кВт относится к механической мощности двигателя на валу, а не к потребляемой от источника питания активной мощности, как это принято для других потребителей электрической энергии!

ПЧ с перегрузочной способностью 150% для работы на центробежный насос часто можно выбрать на ступень ниже паспортной мощности [кВт] двигателя. Многие производители нормируют номинальные токи и мощности ПЧ при работе на переменный и постоянный момент. Некоторые производители выделяют специальную серию для работы только на нагрузку с переменным моментом, например, компания DELTA ELECTRONICS выпускает серию VFD-F, максимально оптимизированную для работы с центробежными насосами и вентиляторами.

Для работы в составе подъемного механизма может потребоваться ПЧ, имеющий номинальную мощность, на две ступени выше паспортной мощности [кВт] двигателя.

2. Номинальный длительный ток ПЧ должен быть больше (или равен) фактического длительного тока, потребляемого двигателем.

Примечание. Пусковой ток двигателя ограничивается преобразователем по уровню (120-200% от номинального тока ПЧ) и по времени действия (обычно до 60 сек), поэтому, условия пуска двигателя при питании напрямую от сети и при питании от ПЧ отличаются. При подаче номинального напряжения на двигатель напрямую (например, рубильником, пускателем) от сети, пусковой ток может достигать семикратного значения от номинального тока двигателя. При пуске (это плавный пуск, с плавным нарастанием частоты питающего двигатель напряжения) двигателя от ПЧ пусковой ток может быть снижен (до номинального или реально потребляемого двигателем в установившемся режиме) настройками (главным образом – установкой времени разгона). В случае, если требуется быстро разогнать инерционную нагрузку может потребоваться ПЧ большей номинальной мощности, чем мощность двигателя. Численная проверка возможности обеспечения преобразователем требуемого пуска двигателя приведена ниже.

3. Более точные критерии выбора ПЧ для различных условий использования привода:

а) работа двигателя на установившейся скорости

Если ПЧ работает с одним двигателем, требуемая полная пусковая мощность ПЧ (кВА)
рассчитывается следующим образом:

По ниже приведенной формуле рассчитывается ток Iпотр [А], который потребляет двигатель при работе от преобразователя частоты при напряжении V сети 220/380В. Данная формула позволяет рассчитать ток через механические характеристики двигателя n и М:

где:

k-коэффициент искажения тока, связанный с алгоритмом формирования синусоиды тока с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции напряжения на двигателе). Этот коэффициент может принимать значения от 0,95 до 1,05 и не имеет размерности. В первом приближении можно принять его равным 1;

n -частота вращения вала двигателя, об/мин;

M -момент нагрузки на валу двигателя, Н*м, чаще всего это номинальный момент двигателя, взятый из спецификации на двигатель;

9,55 - коэффициент приведения внесистемных (по отношению к принятым в системе СИ) единиц;

-коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, чаще всего это паспортный КПД;

-косинус или коэффициент мощности из спецификации на двигатель, примерно, 0,8…0,85.

Можно взять номинальный ток двигателя из его спецификации

Потребляемый двигателем ток ( Iпотр ) должен быть меньше, номинального тока ПЧ,
приведенного в спецификации!

 б) возможность разгона двигателя преобразователем от меньшей скорости до бóльшей за заданное время t.

По этому критерию проверяется возможность пуска/разгона двигателя преобразователем до заданной скорости вращения вала за требуемое время без превышения перегрузочной способности преобразователя.

По ниже приведенной формуле рассчитывается ток Iпотр р [А], который потребляет двигатель при линейном разгоне (в этом случае, производную угловой скорости можно заменить на отношение приращения частоты вращения

с приведением внесистемных единиц об/мин к рад/сек с помощью коэффициента 9,55) от преобразователя частоты:

где:

Мст -статический момент нагрузки на валу двигателя, Н*м, чаще всего это номинальный момент двигателя, взятый из спецификации на двигатель;

:динамический момент нагрузки, возникающий при разгоне инерционной нагрузки, Н*м;

J -приведенный к валу двигателя момент инерции нагрузки, кг*м2 . Если вал двигателя не связан с инерционными механизмами или двигатель работает на холостом ходу, то приведенный момент инерции равен моменту инерции ротора двигателя, приводимый в спецификации на двигатель;

n -частота вращения, об/мин, до которой нужно разогнать двигатель за время t;

t -время, сек, в течение которого требуется разогнать двигатель до частоты вращения n;

V -линейное напряжение (действующее значение) на обмотках двигателя, В;

Ток потребляемый двигателем при разгоне ( Iпотр р ) не должен превышать пускового тока, приведенного в спецификации на ПЧ. Время разгона двигателя при пусковом токе 150% (120% для «насосных» ПЧ) от номинального преобразователя обычно не должно превышать 60 сек (см. спецификацию ПЧ).

Для расчета полной потребляемой двигателем мощности в номинальном установившемся режиме используйте формулу:

где P – номинальная мощность двигателя, кВт (из спецификации);

Остальные величины определены выше.

При работе одного ПЧ с несколькими двигателями выбор ПЧ может производиться на основании соблюдения неравенств, приведенных в табл.

Параметр	Формула, выражение, условие
Полная пусковая мощность, требуемая двигателю S пуск дв =
Пусковой ток, требуемый двигателю I пуск дв =
	При разгоне до 60 сек:	При разгоне свыше 60 сек:
S пуск дв	<= 1,5*ном мощность ПЧ [кВА]	<= ном мощность ПЧ [кВА]
I пуск дв	<=1,5*ном ток ПЧ [А]	<= ном ток ПЧ [А]

N – количество двигателей, параллельно подсоединенных к одному ПЧ, шт;

Ns – количество одновременно запускаемых двигателей, шт.;

Ks – коэффициент кратности пускового тока Мпуск/Мном;

S – полная номинальная мощность двигателя по паспорту, кВА;

In – номинальный ток двигателя по паспорту, А;