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  • 变频器原理

    变频器工作原理(变频器入门实战20例)

    2018-12-25 08:50:16

    【开民变频器】 1.一台变频器拖多台电机,应该注意什么?

      (1)可以一拖多,但必须是用在平移机构.

      (2)控制方式必须为v/f,不能用矢量控制.

      (3)变频器容量应>=电机容量,具体放量视负载特性而定.

      每台电机应加热保护.

      2.变频器输出端为什么要加输出电抗器,它作用是什么?

      变频器输出端增加输出电抗器,是为了增加变频器到电动机的导线距离,输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压,减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。

      电抗器的主要作用:是用以限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在540V/μs以内,它还用于钝化变频器输出电压(开关频率)的陡度,减少逆变器中的功率元件(如IGBT)的扰动和冲击。

      3.为什么变频器不能用作变频电源?

      变频电源的整个电路由交流一直流一交流一滤波等部分构成,因此它输出的电压和电流波形均为纯正的正弦波,非常接近理想的交流供电电源。可以输出世界任何国家的电网电压和频率。

      而变频器是由交流一直流一交流(调制波)等电路构成的,变频器标准叫法应为变频调速器其输出电压的波形为脉冲方波,且谐波成分多,电压和频率同时按比例变化,不可分别调整,不符合交流电源的要求。原则上不能做供电电源的使用,一般仅用于三相异步电机的调速。

      4.载波频率对变频器及电机的影响?

      (1)运行频率越高,则电压波的占空比越大,电流高次谐波成份越小,即载波频率越高,电流波形的平滑性越好;

      (2)载波频率越高,变频器允许输出的电流越小;

      (3)载波频率越高,布线电容的容抗越小,由高频脉冲引起的漏电流越大。

      载波频率越高,电机的振动越小,运行噪音越小,电机发热也越少。但载波频率越高,谐波电流的频率也越高,电机定子的集肤效应也越严重,电机损耗越大,输出功率越小。

      5.交流伺服电机可以用变频器控制吗?

      由于变频器和伺服在性能和功能上的不同,应用也不大相同,所以是不可以的:

      (1)在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器,也有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的,精度和响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的,但好象不能直接控制位置。

      (2)在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现,还有就是伺服的响应速度远远大于变频,有些对速度的精度和响应要求高的场合也用伺服控制,能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代。

      6.变频器的频率调节范围如何?

      通用型变频调速器的*高输出频率一般不高于400Hz;*低输出频率不低于0.1Hz。各种变频器的调频范围各不相同。

      我国工业用的普通电动机,*高工作频率不宜超过100Hz

      7.变频器起动方式有几种?

      大部分变频器都可以设定三种起动方式:

      (1)直线方式,即普通的动起方式

      (2)S形方式,

      (3)半S形方式,

      8.在什么情况下需要外接制动单元?

      当工作机械要求快速制动,而在所要求的时间内,变频器内接的制动电阻来不及消耗掉再生电能而使直流部分时,需要加接制动单元,以加快消耗再生产电能的速度。

      9.如何确定外接制动电阻的阻值?

      般可参照说明书提供的数据进行选择。如需加强制动效果、缩短制动时间,也可以自行试验确定。

      试验时,大体应掌握以下原则:

      (1) 制动电流IB不得超过变频器的额定电流IN。初选时,应按IB≤(1/3~1/2)IN来确定制动电阻值;

      RB≤UDmax/(1/3~1/2)IN厖厖厖(3-1)

      式中,UDmax是在电源电压允许波动的范围内,当再生制动开始时,直流电压可能出现的峰值。在电源电压为380V时,UDmax可按695V计算。

      (2) 在制动效果得到满足的前提下,RB的值应尽量选大一些。

      10.为什么要进行多段速设定?

      在机械的程序控制中,不同的程序段常常需要不同的转速。为此,变频器可以预先设定多种运行频率,以满足用户的需要。

      用户在进行变频器的预置设定时,可根据机械的要求,预先设定好若干挡运行频率,供程序控制时选用

      11.变频器在什么情况下可能出现电压保护?

      主要有两种情况:

      (1)电源电压过高 变频器一般允许电源电压向上波动的范围是+10%,超过此范围时,应进行保护。

      (2)降速过快 如果将减速时间设定得太短,在再生制动过程中制动电阻来不及将能量放掉,致使直流回路电压过高,形成过高压。

      (3)线路板母线检测故障

      12.干扰信号可能产生哪些后果?

      当变频调速系统的容量足够大时,所产生的高频信号将足以对周围各种电子设备的工作形成干扰,其主要后果有:

      (1)影响无线电设备的正常接收。

      (2)影响周围机器的正常工作,使它们因接受错误信号而产生误动作,或因影响传感电路的检测精度而引起判断失误。

      13.变频器的输出端为什么不能接入电容器以改善通入电机的电流波形?

      因为变频器的输出电压是矩形脉冲序列,含有很多高次谐波成分。由于电容器在高次谐波下的容抗较小,高次谐波电流较大,这一方面加重了逆变晶体管的负担,另一方面电容器本身也容易因过热而损坏。

      14.变频器对周围环境有哪些要求?

      使用环境*好温湿度适当,安装环境没有导电颗粒和粉尘物质。

      温湿度:运行环境温度在-10℃——+40℃之间,超过40℃以上须降额使用,*高不超过50℃.超过40℃环境温度,每升高1℃,降额4%.空气的相对湿度≤90%,无凝露,同样避免变频器置于太阳直晒的环境中。

      海拔高度:变频器安装在海拔高度1000M以下时,可以运行在其额定功率,当海拔高度超过1000M后,变频器功率需要降额。

      为了提高变频器运行的可靠性,变频器应安装在通风条件比较好的地方,在封闭的箱体内使用时,应安装冷却风散或冷却空调,保持环境温度在40摄氏度以下。

      13.变频器长期不用会发生什么问题?

      变频器搁置时间在半年以上时,电解电容的漏电流将增大。在使用前*好空载运行半个小时以上!

      14.变频器选择应该注意的问题?

      变频器不是在任何情况下都能正常使用,因此用户有必要对负载、环境要求和变频器有更多了解。

      (1)负载类型和变频器的选择:

      电动机所带动的负载不一样,对变频器的要求也不一样。

      A:风机和水泵是*普通的负载:对变频器的要求*为简单,只要变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。

      B:起重机类负载:这类负载的特点是启动时冲击很大,因此要求变频器有一定余量。同时,在重物下放肘,会有能量回馈,因此要使用制动单元或采用共用母线方式。

      C:不均行负载:有的负载有时轻,有时重,此时应按照重负载的情况来选择变频器容量,例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。

      D:大惯性负载:如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑,此类负载惯性很大,因此启动时可能会振荡,电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大的变频器来加快启动,避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。

      (2)长期低速动转,由于电机发热量较高,风扇冷却能力降低,因此必须采用加大减速比的方式或改用6级电机,使电机运转在较高频率附近。

      (3)变频器安装地点必需符合标准环境的要求,否则易引起故障或缩短使用寿命;变频器与驱动马达之间的距离一般不超过50米,若需更长的距离则需降低载波频率或增加输出电抗器选件才能正常运转。

      15.什么样的电机是交流变频电机啊?

      简单点说就是交流电机的控制中使用了变频技术。交流变频电机实际上是一种靠调节交流电频率来调速的电机,调整交流电频率要靠变频器,电机本身不会变频,在很多要求不高的场合就是拿普通电机加变频器调速当交流变频电机使用.

      16.什么是再生制动?

      电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生制动。

      17.什么是变频分辨率?有什么意义?

      对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定。这个级差的*小单位就称为 变频分辨率。变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.5、 24.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下, 如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min 以下,也可充分适应。另外,有的机种给 定分辨率与输出分辨率不相同。

      18.电机超过60Hz运转时应注意什么问题?

      超过60Hz运转时应注意以下事项

      (1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等).

      (2)电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作.

      (3)产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑.

      (4)注意下电机发热问题.

      19.变频器为什么要设置上限频率和下限频率?

      上下限频率设定后,变频器的工作频率被限定在上下限频率之内,可防止由于操作失误使电动机转速超出应用范围,造成事故或损失。

      20.变频器为什么要垂直安装?

      方便散热通风。绝对是不能倒着装的!横着装有可能导致变频器过热!


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