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    變頻器基礎知識

    發(fā)布時(shí)間:2018-10-24 瀏覽:740次

     1、什么是變頻器?變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,能變頻器實(shí)現對交流異步電機的軟起動(dòng)、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因數、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護等功能。

        2、PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么?PWM是英文PulseWidthModulation(脈沖寬度調制)縮寫(xiě),按一定規律改變脈沖列的脈沖寬度,以調節輸出量和波形的一種調制方式。PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脈沖幅值調制)縮寫(xiě),是按一定規律改變脈沖列的脈沖幅度,以調節輸出量值和波形的一種調制方式。

        3、電壓型與電流型有什么不同?變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi):電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。

        4、為什么變頻器的電壓與頻率成比例的改變?任何電動(dòng)機的電磁轉矩都是電流和磁通相互作用的結果,電流是不允許超過(guò)額定值的,否則將引起電動(dòng)機的發(fā)熱。因此,如果磁通減小,電磁轉矩也必減小,導致帶載能力降低。由公式E=4.44*K*F*N*Φ可以看出,在變頻調速時(shí),電動(dòng)機的磁路隨著(zhù)運行頻率fX是在相當大的范圍內變化,它極容易使電動(dòng)機的磁路嚴重飽和,導致勵磁電流的波形嚴重畸變,產(chǎn)生峰值很高的尖峰電流。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓,使電動(dòng)機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機、泵類(lèi)節能型變頻器。

        5、電動(dòng)機使用工頻電源驅動(dòng)時(shí),電壓下降則電流增加;對于變頻器驅動(dòng),如果頻率下降時(shí)電壓也下降,那么電流是否增加?頻率下降(低速)時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉矩一定的條件下,電流幾乎不變。

        6、采用變頻器運轉時(shí),電機的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉矩怎樣?采用變頻器運轉,隨著(zhù)電機的加速相應提高頻率和電壓,起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據機種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流為額定電流6~7倍,因此,將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(cháng))。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動(dòng)轉矩為70%~120%額定轉矩;對于帶有轉矩自動(dòng)增強功能的變頻器,起動(dòng)轉矩為100%以上,可以帶全負載起動(dòng)。

        7、V/f模式是什么意思?頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降,這個(gè)問(wèn)題已在回答4說(shuō)明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機特性而預先決定的,通常在控制器的存儲裝置(ROM)中存有幾種特性,可以用開(kāi)關(guān)或標度盤(pán)進(jìn)行選擇。

        8、按比例地改V和f時(shí),電機的轉矩如何變化?頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓,那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成在低速下產(chǎn)生地轉矩有減小的傾向。因此,在低頻時(shí)給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動(dòng)轉矩,這種補償稱(chēng)增強起動(dòng)??梢圆捎酶鞣N方法實(shí)現,有自動(dòng)進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調整電位器等方法。

        9、在說(shuō)明書(shū)上寫(xiě)著(zhù)變速范圍60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就沒(méi)有輸出功率嗎?在6Hz以下仍可輸出功率,但根據電機溫升和起動(dòng)轉矩的大小等條件,*低使用頻率取6Hz左右,此時(shí)電動(dòng)機可輸出額定轉矩而不會(huì )引起嚴重的發(fā)熱問(wèn)題。變頻器實(shí)際輸出頻率(起動(dòng)頻率)根據機種為0.5~3Hz。。

        10、對于一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉矩一定,是否可以?通常情況下時(shí)不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變,大體為恒功率特性,在高速下要求相同轉矩時(shí),必須注意電機與變頻器容量的選擇。

        11、所謂開(kāi)環(huán)是什么意思?給所使用的電機裝置設速度檢出器(PG),將實(shí)際轉速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的,稱(chēng)為“閉環(huán)”,不用PG運轉的就叫作“開(kāi)環(huán)”。通用變頻器多為開(kāi)環(huán)方式,也有的機種利用選件可進(jìn)行PG反饋.無(wú)速度傳感器閉環(huán)控制方式是根據建立的數學(xué)模型根據磁通推算電機的實(shí)際速度,相當于用一個(gè)虛擬的速度傳感器形成閉環(huán)控制。

        12、實(shí)際轉速對于給定速度有偏差時(shí)如何辦?開(kāi)環(huán)時(shí),變頻器即使輸出給定頻率,電機在帶負載運行時(shí),電機的轉速在額定轉差率的范圍內(1%~5%)變動(dòng)。對于要求調速精度比較高,即使負載變動(dòng)也要求在近于給定速度下運轉的場(chǎng)合,可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。

        13、如果用帶有PG的電機,進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎?具有PG反饋功能的變頻器,精度有提高。但速度精度的值取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。

        14、失速防止功能是什么意思?如果給定的加速時(shí)間過(guò)短,變頻器的輸出頻率變化遠遠超過(guò)轉速(電角頻率)的變化,變頻器將因流過(guò)過(guò)電流而跳閘,運轉停止,這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續運轉,就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當加速電流過(guò)大時(shí)適當放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結合起來(lái)就是失速功能。

        15、有加速時(shí)間與減速時(shí)間可以分別給定的機種,和加減速時(shí)間共同給定的機種,這有什么意義?加減速可以分別給定的機種,對于短時(shí)間加速、緩慢減速場(chǎng)合,或者對于小型機床需要嚴格給定生產(chǎn)節拍時(shí)間的場(chǎng)合是適宜的,但對于風(fēng)機傳動(dòng)等場(chǎng)合,加減速時(shí)間都較長(cháng),加速時(shí)間和減速時(shí)間可以共同給定。

        16、什么是再生制動(dòng)?電動(dòng)機在運轉中如果降低指令頻率,則電動(dòng)機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行,作為制動(dòng)器而工作,這就叫作再生(電氣)制動(dòng)。

        17、是否能得到更大的制動(dòng)力?從電機再生出來(lái)的能量貯積在變頻器的濾波電容器中,由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系,通用變頻器的再生制動(dòng)力約為額定轉矩的10%~20%。如采用選用件制動(dòng)單元,可以達到50%~100%。

        18、請說(shuō)明變頻器的保護功能?保護功能可分為以下兩類(lèi):(1)檢知異常狀態(tài)后自動(dòng)地進(jìn)行修正動(dòng)作,如過(guò)電流失速防止,再生過(guò)電壓失速防止。(2)檢知異常后封鎖電力半導體器件PWM控制信號,使電機自動(dòng)停車(chē)。如過(guò)電流切斷、再生過(guò)電壓切斷、半導體冷卻風(fēng)扇過(guò)熱和瞬時(shí)停電保護等。

        19、為什么用離合器連接負載時(shí),變頻器的保護功能就動(dòng)作?用離合器連接負載時(shí),在連接的瞬間,電機從空載狀態(tài)向轉差率大的區域急劇變化,流過(guò)的大電流導致變頻器過(guò)電流跳閘,不能運轉。

        20、在同一工廠(chǎng)內大型電機一起動(dòng),運轉中變頻器就停止,這是為什么?電機起動(dòng)時(shí)將流過(guò)和容量相對應的起動(dòng)電流,電機定子側的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機容量大時(shí)此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時(shí)保護功能(IPE)動(dòng)作,造成停止運轉。

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