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有关变频器的几个重要知识点

时间:2014-11-25 来源:技成培训 编辑:编辑部 点击:次 字体设置:

本文整理了21条有关变频器的基本知识。

1、什么是变频器?

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装置。简单说变频器是电源转换装置。

2、PWM和PAM的不同点是什么?

PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,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值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,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、电压型与电流型有什么不同?

变频器的主电路大体上可分为两类: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?

异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时也改变变频器的输出电压,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时,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,那么电流是否增加?

频率下降(低速)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、起动转矩怎样?

采用变频器运转,随著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(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。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,这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。

8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?

频率下降时完全成比例地降低电压,电机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,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。

9、在说明书上写著变速范围50~5Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?

在6Hz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,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.

10、对于一般电机的组合是在50Hz以上也要求转矩一定,是否可以?

通常情况下时不可以的。在50Hz以上,电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。

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(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫做“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈。

12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?

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(1%~5%)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,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。

13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?

具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的只取决于PG本身的精度和变频器输出频率的解析度。

14、失速防止功能是什么意思?

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(电角频率)的变化,变频器将因过电流而跳闸,运转停止,这就叫做失速。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。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。

15、 有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?

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适宜的,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,由于负载惯性大电动机变为发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫做再生(电气)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%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。

18 、转矩提升问题

自控系统的设定信号可通过变频器灵活自如地指挥频率变化,控制工艺指标,如在烟草行业的糖料、香料工序,可由皮带称的流量信号来控制变频器频率,使泵的转速随流量信号自动变化,调节加料量,均匀地加入香精、糖料。也可利用生产线起停信号通过正、反端子控制变频器的起、停及正、反转,成为自动流水线的一部分。此外在流水生产线上,当前方设备有故障时后方设备应自动停机。变频器的紧急停止端可以实现这一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列变频器中可以预先设定三四个甚至多达七个频率,在有些设备上可据此设置自动生产流程。设定好工作频率及时间后,变频器可使电机按顺序在不同的时间以不同的转速运行,形成一个自动的生产流程。

19、电机超过50HZ时应注意什么问题?

1)机械和装置在该转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(风机、泵等轴输出功率与速度 的立方成比例增加,所以转速少许升高时要注意)

3)产生轴承寿命问题,要充分加以考虑。

4)对于中容量以上的电机特别是2级电机,在50HZ以上运转时要特别注意。

20、要想提高输送带的速度,以80HZ运转,变频器的容量该怎样选择?

设基准速度为50HZ,50HZ以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩负载增速时,容量需要增大为80/50=1。6倍。电机容量也像变频器一样增大。

21、 想使两台2。2KW、4级电机顺序起动,用一台变频器传动时容量应怎样考虑?

如果两台2。2KW的电机同时起动、同时停止,设2。2KW的额定电流为5A,那么以两倍的10A计算用5。5KW(额定电流11A)的变频器就足够了。顺序起动时,第2台电机起动所需要的电流,相当于全压起动,以额定值的6倍计算,则需要能承受的过电流为(5+6X5)A=35A的变频器,即以15KW以上,因此,用一台变频器进行顺序起动在价格、大小方面没有优势,以采用两台单独的变频器为好。

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