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變頻器技術基礎知識大全

時間:2017/3/7 14:14:10   來源:   作者:   點擊:90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。簡單說變頻器是電源轉換裝置。
2、PWM和PAM的不同點是什么?
      PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調制)縮寫,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值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調制)縮寫,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: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?
      異步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,磁回路飽和,嚴重時將燒毀電機。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時也改變變頻器的輸出電壓,使電動機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現象的產生。這種控制方式多用于風機、泵類節能型變頻器。
5、電動機使用工頻電源驅動時,電壓下降則電流增加;對于變頻器驅動,如果頻率下降時電壓也下降,那么電流是否增加?
      頻率下降(低速)時,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,電機的起動電流、起動轉矩怎樣?
      采用變頻器運轉,隨著電機的加速相應提高頻率和電壓,起動電流被限制在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時,起動電流為6~7倍,因此,將產生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動轉矩為70%~120%額定轉矩;對于帶有轉矩自動增強功能的變頻器,起動轉矩為100%以上,可以帶全負載起動。
7、V/f模式是什么意思?
      頻率下降時電壓V也成比例下降,這個問題已在回答4說明。V與f的比例關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,可以用開關或標度盤進行選擇。
8、按比例地改V和f時,電機的轉矩如何變化?
      頻率下降時完全成比例地降低電壓,電機將造成在低速下產生地轉矩有減小的傾向。因此,在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉矩,這種補償稱增強起動。可以采用各種方法實現,有自動進行的方法、選擇V/f模式或調整電位器等方法。
9、在說明書上寫著變速范圍50~5Hz,即10:1,那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎?
      在6Hz以下仍可輸出功率,但根據電機溫升和起動轉矩的大小等條件,最低使用頻率取6Hz左右,此時電動機可輸出額定轉矩而不會引起嚴重的發熱問題。變頻器實際輸出頻率(起動頻率)根據機種為0.5~3Hz.
10、對于一般電機的組合是在50Hz以上也要求轉矩一定,是否可以?
      通常情況下時不可以的。在50Hz以上,電壓不變,大體為恒功率特性,在高速下要求相同轉矩時,必須注意電機與變頻器容量的選擇。
11、所謂開環是什么意思?
      給所使用的電機裝置設速度檢出器(PG),將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的,稱為“閉環”,不用PG運轉的就叫做“開環”。通用變頻器多為開環方式,也有的機種利用選件可進行PG反饋。
12、實際轉速對于給定速度有偏差時如何辦?
      開環時,變頻器即使輸出給定頻率,電機在帶負載運行時,電機的轉速在額定轉差率的范圍內(1%~5%)變動。對于要求調速精度比較高,即使負載變動也要求在近于給定速度下運轉的場合,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。但速度精度的只取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度。
14、失速防止功能是什么意思?
      如果給定的加速時間過短,變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉速(電角頻率)的變化,變頻器將因過電流而跳閘,運轉停止,這就叫做失速。為了防止失速使電機繼續運轉,就要檢出電流的大小進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結合起來就是失速功能。
15、 有加速時間與減速時間可以分別給定的機種,和加減速時間共同給定的機種,這有什么意義?
      加減速可以分別給定的機種,對于短時間加速、緩慢減速場合,或者對于小型機床需要嚴格給定生產節拍時間的場合是適宜的,但對于風機傳動等場合,加減速時間都較長,加速時間和減速時間可以共同給定。
16、 什么是再生制動?
      電動機在運轉中如果降低指令頻率,由于負載慣性大電動機變為發電機狀態運行,作為制動器而工作,這就叫做再生(電氣)制動。
17 、是否能得到更大的制動力?
      從電機再生出來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系,通用變頻器的再生制動力約為額定轉矩的10%~20%。如采用選用件制動單元,可以達到50%~100%。
18 、轉矩提升問題
      自控系統的設定信號可通過變頻器靈活自如地指揮頻率變化,控制工藝指標,如在煙草行業的糖料、香料工序,可由皮帶稱的流量信號來控制變頻器頻率,使泵的轉速隨流量信號自動變化,調節加料量,均勻地加入香精、糖料。也可利用生產線起停信號通過正、反端子控制變頻器的起、停及正、反轉,成為自動流水線的一部分。此外在流水生產線上,當前方設備有故障時后方設備應自動停機。變頻器的緊急停止端可以實現這一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列變頻器中可以預先設定三四個甚至多達七個頻率,在有些設備上可據此設置自動生產流程。設定好工作頻率及時間后,變頻器可使電機按順序在不同的時間以不同的轉速運行,形成一個自動的生產流程。
19、電機超過50HZ時應注意什么問題?
      1)機械和裝置在該轉速下運轉要充分可能(機械強度、噪聲、振動等)
      2)電機進入恒功率輸出范圍,其輸出轉矩要能夠維持工作(風機、泵等軸輸出功率與速度 的立方成比例增加,所以轉速少許升高時要注意)
      3)產生軸承壽命問題,要充分加以考慮。
      4)對于中容量以上的電機特別是2級電機,在50HZ以上運轉時要特別注意。
20、要想提高輸送帶的速度,以80HZ運轉,變頻器的容量該怎樣選擇?
      設基準速度為50HZ,50HZ以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉矩負載增速時,容量需要增大為80/50=1。6倍。電機容量也像變頻器一樣增大。
21、 想使兩臺2。2KW、4級電機順序起動,用一臺變頻器傳動時容量應怎樣考慮?
      如果兩臺2。2KW的電機同時起動、同時停止,設2。2KW的額定電流為5A,那么以兩倍的10A計算用5。5KW(額定電流11A)的變頻器就足夠了。順序起動時,第2臺電機起動所需要的電流,相當于全壓起動,以額定值的6倍計算,則需要能承受的過電流為(5+6X5)A=35A的變頻器,即以15KW以上,因此,用一臺變頻器進行順序起動在價格、大小方面沒有優勢,以采用兩臺單獨的變頻器為好。
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