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变频器

1、变频器

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制的装置,能够实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流、过压、过载保护等功能。

2、PWM和PAM的不同点

PWM是按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调制方式。PAM是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。

3、电压型与电流型的区别

变频器的主电路大体上可以分为两种:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。

4、为什么变频器的电压与频率成比例的改变?

任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果,电流是不允许超过额定值的,否则将引起电动机的发热。因此,如果磁通减小,电磁转矩也必减小,导致带载能力降低。

频率与电压要成比例地改变,就是改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

5、电动机使用工频电源驱动的时候,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,电流是否增加。频率下降时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。

6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎么样

采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下。用工频电源直接起动时,起动电流为额定电流6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。

7、V/f模式是什么意思?

频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在4说明。V与f的比例关系是考虑电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置中存有几种特性,可用开关或标度盘进行选择。

8、按比例地改V和f时,电机的转矩是如何变化的?

频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。

9、在说明书上写着变速范围60~6赫兹,那么6赫兹以下就没有输出功率吗?

在6赫兹以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,*低使用频率取6赫兹左右,这时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。

10、对于普通电机的组合是在60赫兹以上也要求转矩一定,是不是可以?

通常情况下是不可以的。在60赫兹以上电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩。

11、所谓开环是什么意思?

给所使用的电机装置设速度检出器,将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环 ”,不用PG运转的就叫作“开环”

12、实际转速对于给定速度有偏差时怎么办?

开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可以采用具有PG反馈功能的变频器。

13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度会提高吗?

具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。

14、什么是失速防止功能?

如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速的变化,变频器将会因为流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是这样。两者结合起来就是失速功能。

15、有加速时间与减速时间可分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种的意义。

加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是合适的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。

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,就是再生制动。

17、是否能得到更大的制动力?

从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。

18、变频器的保护功能

  1. 检知异常状态后自动地进行修正动作,如果过电流失速防止,再生过电压失速防止。
  2. 检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车。

19、为什么用离合器连接负载时,变频器的保护功能就动作?

用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转。

20、为什么在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止?

电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能动作,造成停止运转。

21、什么是变频分辨率?

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。

22、装设变频器时安装方向是否有限制

变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,要尽量垂直安装。

23、不采用软起动,是否可以将电机直接投入到某固定频率的变频器时?

在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流,由于变频器切断过电流,电机不能起动。

24、电机超过60赫兹运转时要注意什么?

(1)机械和装置在该速下运转要充分可能。

(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)对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。

25、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?

基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。

26、变频器本身消耗的功率是多少?

它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须要注意。

27、为什么不能在6~60赫兹全区域连续运转使用?

一般电机利用装在轴上的外扇进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或者采用容量大的变频器与电机组合。

28、使用带制动器的电机时应注意什么?

制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断。

29、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动怎么办?

变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流,所以不能起动,作为对策,将电容器拆除后运转,至于改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是比较有效的。

30、变频器的寿命有多长?

变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可有10年以上的寿命。

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