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變頻器入門實(shí)戰(zhàn)二十例

時(shí)間:2019-08-14 17:16:02來源:自動(dòng)化制造 小阿暢

導(dǎo)語:?一臺(tái)變頻器拖多臺(tái)電機(jī),應(yīng)該注意什么?可以一拖多,但必須是用在平移機(jī)構(gòu),變頻器容量應(yīng)>=電機(jī)容量,具體放量視負(fù)載特性而定.每臺(tái)電機(jī)應(yīng)加熱保護(hù),控制方式必須為v/f,不能用矢量控制。

1.一臺(tái)變頻器拖多臺(tái)電機(jī),應(yīng)該注意什么?

(1)可以一拖多,但必須是用在平移機(jī)構(gòu).

(2)控制方式必須為v/f,不能用矢量控制.

(3)變頻器容量應(yīng)>=電機(jī)容量,具體放量視負(fù)載特性而定.每臺(tái)電機(jī)應(yīng)加熱保護(hù).

2.變頻器輸出端為什么要加輸出電抗器,它作用是什么?

變頻器輸出端增加輸出電抗器,是為了增加變頻器到電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線距離,輸出電抗器可以有效抑制變頻器的IGBT開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬間高電壓,減少此電壓對(duì)電纜絕緣和電機(jī)的不良影響。

電抗器的主要作用:是用以限制電機(jī)連接電纜的容性充電電流及使電機(jī)繞組上的電壓上升率限制在540V/μs以內(nèi),它還用于鈍化變頻器輸出電壓(開關(guān)頻率)的陡度,減少逆變器中的功率元件(如IGBT)的擾動(dòng)和沖擊。

3.為什么變頻器不能用作變頻電源?

變頻電源的整個(gè)電路由交流一直流一交流一濾波等部分構(gòu)成,因此它輸出的電壓和電流波形均為純正的正弦波,非常接近理想的交流供電電源??梢暂敵鍪澜缛魏螄业碾娋W(wǎng)電壓和頻率。

而變頻器是由交流一直流一交流(調(diào)制波)等電路構(gòu)成的,變頻器標(biāo)準(zhǔn)叫法應(yīng)為變頻調(diào)速器其輸出電壓的波形為脈沖方波,且諧波成分多,電壓和頻率同時(shí)按比例變化,不可分別調(diào)整,不符合交流電源的要求。原則上不能做供電電源的使用,一般僅用于三相異步電機(jī)的調(diào)速。

4.載波頻率對(duì)變頻器及電機(jī)的影響?

(1)運(yùn)行頻率越高,則電壓波的占空比越大,電流高次諧波成份越小,即載波頻率越高,電流波形的平滑性越好;

(2)載波頻率越高,變頻器允許輸出的電流越?。?/p>

(3)載波頻率越高,布線電容的容抗越小,由高頻脈沖引起的漏電流越大。

載波頻率越高,電機(jī)的振動(dòng)越小,運(yùn)行噪音越小,電機(jī)發(fā)熱也越少。但載波頻率越高,諧波電流的頻率也越高,電機(jī)定子的集膚效應(yīng)也越嚴(yán)重,電機(jī)損耗越大,輸出功率越小。

5.交流伺服電機(jī)可以用變頻器控制嗎?

由于變頻器和伺服在性能和功能上的不同,應(yīng)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場(chǎng)合要求不是很高的一般用變頻器,也有在上位加位置反饋信號(hào)構(gòu)成閉環(huán)用變頻進(jìn)行位置控制的,精度和響應(yīng)都不高?,F(xiàn)有些變頻也接受脈沖序列信號(hào)控制速度的,但好象不能直接控制位置。

(2)在有嚴(yán)格位置控制要求的場(chǎng)合中只能用伺服來實(shí)現(xiàn),還有就是伺服的響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變頻,有些對(duì)速度的精度和響應(yīng)要求高的場(chǎng)合也用伺服控制,能用變頻控制的運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合幾乎都能用伺服取代。

6.變頻器的頻率調(diào)節(jié)范圍如何?

通用型變頻調(diào)速器的最高輸出頻率一般不高于400Hz;最低輸出頻率不低于0.1Hz。各種變頻器的調(diào)頻范圍各不相同。

工業(yè)用的普通電動(dòng)機(jī),最高工作頻率不宜超過100Hz

7.變頻器起動(dòng)方式有幾種?

大部分變頻器都可以設(shè)定三種起動(dòng)方式:

(1)直線方式,即普通的動(dòng)起方式

(2)S形方式,

(3)半S形方式,

8.在什么情況下需要外接制動(dòng)單元?

當(dāng)工作機(jī)械要求快速制動(dòng),而在所要求的時(shí)間內(nèi),變頻器內(nèi)接的制動(dòng)電阻來不及消耗掉再生電能而使直流部分時(shí),需要加接制動(dòng)單元,以加快消耗再生產(chǎn)電能的速度。

9.如何確定外接制動(dòng)電阻的阻值?

般可參照說明書提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。如需加強(qiáng)制動(dòng)效果、縮短制動(dòng)時(shí)間,也可以自行試驗(yàn)確定。

試驗(yàn)時(shí),大體應(yīng)掌握以下原則:

(1)制動(dòng)電流IB不得超過變頻器的額定電流IN。初選時(shí),應(yīng)按IB≤(1/3~1/2)IN來確定制動(dòng)電阻值;

RB≤UDmax/(1/3~1/2)IN厖厖厖(3-1)

式中,UDmax是在電源電壓允許波動(dòng)的范圍內(nèi),當(dāng)再生制動(dòng)開始時(shí),直流電壓可能出現(xiàn)的峰值。在電源電壓為380V時(shí),UDmax可按695V計(jì)算。

(2)在制動(dòng)效果得到滿足的前提下,RB的值應(yīng)盡量選大一些。

10.為什么要進(jìn)行多段速設(shè)定?

在機(jī)械的程序控制中,不同的程序段常常需要不同的轉(zhuǎn)速。為此,變頻器可以預(yù)先設(shè)定多種運(yùn)行頻率,以滿足用戶的需要。

用戶在進(jìn)行變頻器的預(yù)置設(shè)定時(shí),可根據(jù)機(jī)械的要求,預(yù)先設(shè)定好若干擋運(yùn)行頻率,供程序控制時(shí)選用

11.變頻器在什么情況下可能出現(xiàn)電壓保護(hù)?

主要有兩種情況:

(1)電源電壓過高變頻器一般允許電源電壓向上波動(dòng)的范圍是+10%,超過此范圍時(shí),應(yīng)進(jìn)行保護(hù)。

(2)降速過快如果將減速時(shí)間設(shè)定得太短,在再生制動(dòng)過程中制動(dòng)電阻來不及將能量放掉,致使直流回路電壓過高,形成過高壓。

(3)線路板母線檢測(cè)故障

12.干擾信號(hào)可能產(chǎn)生哪些后果?

當(dāng)變頻調(diào)速系統(tǒng)的容量足夠大時(shí),所產(chǎn)生的高頻信號(hào)將足以對(duì)周圍各種電子設(shè)備的工作形成干擾,其主要后果有:

(1)影響無線電設(shè)備的正常接收。

(2)影響周圍機(jī)器的正常工作,使它們因接受錯(cuò)誤信號(hào)而產(chǎn)生誤動(dòng)作,或因影響傳感電路的檢測(cè)精度而引起判斷失誤。

13.變頻器的輸出端為什么不能接入電容器以改善通入電機(jī)的電流波形?

因?yàn)樽冾l器的輸出電壓是矩形脈沖序列,含有很多高次諧波成分。由于電容器在高次諧波下的容抗較小,高次諧波電流較大,這一方面加重了逆變晶體管的負(fù)擔(dān),另一方面電容器本身也容易因過熱而損壞。

14.變頻器對(duì)周圍環(huán)境有哪些要求?

使用環(huán)境最好溫濕度適當(dāng),安裝環(huán)境沒有導(dǎo)電顆粒和粉塵物質(zhì)。

溫濕度:運(yùn)行環(huán)境溫度在-10℃——40℃之間,超過40℃以上須降額使用,最高不超過50℃.超過40℃環(huán)境溫度,每升高1℃,降額4%.空氣的相對(duì)濕度≤90%,無凝露,同樣避免變頻器置于太陽直曬的環(huán)境中。

海拔高度:變頻器安裝在海拔高度1000M以下時(shí),可以運(yùn)行在其額定功率,當(dāng)海拔高度超過1000M后,變頻器功率需要降額。

為了提高變頻器運(yùn)行的可靠性,變頻器應(yīng)安裝在通風(fēng)條件比較好的地方,在封閉的箱體內(nèi)使用時(shí),應(yīng)安裝冷卻風(fēng)散或冷卻空調(diào),保持環(huán)境溫度在40攝氏度以下。

A變頻器長(zhǎng)期不用會(huì)發(fā)生什么問題?

變頻器擱置時(shí)間在半年以上時(shí),電解電容的漏電流將增大。在使用前最好空載運(yùn)行半個(gè)小時(shí)以上!

B.變頻器選擇應(yīng)該注意的問題?

變頻器不是在任何情況下都能正常使用,因此用戶有必要對(duì)負(fù)載、環(huán)境要求和變頻器有更多了解。

(1)負(fù)載類型和變頻器的選擇:

電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的負(fù)載不一樣,對(duì)變頻器的要求也不一樣。

A:風(fēng)機(jī)和水泵是最普通的負(fù)載:對(duì)變頻器的要求最為簡(jiǎn)單,只要變頻器容量等于電動(dòng)機(jī)容量即可(空壓機(jī)、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大容量)。

B:起重機(jī)類負(fù)載:這類負(fù)載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大,因此要求變頻器有一定余量。同時(shí),在重物下放肘,會(huì)有能量回饋,因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線方式。

C:不均行負(fù)載:有的負(fù)載有時(shí)輕,有時(shí)重,此時(shí)應(yīng)按照重負(fù)載的情況來選擇變頻器容量,例如軋鋼機(jī)機(jī)械、粉碎機(jī)械、攪拌機(jī)等。

D:大慣性負(fù)載:如離心機(jī)、沖床、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯,此類負(fù)載慣性很大,因此啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)振蕩,電動(dòng)機(jī)減速時(shí)有能量回饋。應(yīng)該用容量稍大的變頻器來加快啟動(dòng),避免振蕩。配合制動(dòng)單元消除回饋電能。

(2)長(zhǎng)期低速動(dòng)轉(zhuǎn),由于電機(jī)發(fā)熱量較高,風(fēng)扇冷卻能力降低,因此必須采用加大減速比的方式或改用6級(jí)電機(jī),使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在較高頻率附近。

(3)變頻器安裝地點(diǎn)必需符合標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的要求,否則易引起故障或縮短使用壽命;變頻器與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的距離一般不超過50米,若需更長(zhǎng)的距離則需降低載波頻率或增加輸出電抗器選件才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

15.什么樣的電機(jī)是交流變頻電機(jī)?。?/p>

簡(jiǎn)單點(diǎn)說就是交流電機(jī)的控制中使用了變頻技術(shù)。交流變頻電機(jī)實(shí)際上是一種靠調(diào)節(jié)交流電頻率來調(diào)速的電機(jī),調(diào)整交流電頻率要靠變頻器,電機(jī)本身不會(huì)變頻,在很多要求不高的場(chǎng)合就是拿普通電機(jī)加變頻器調(diào)速當(dāng)交流變頻電機(jī)使用.

16.什么是再生制動(dòng)?

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率,則電動(dòng)機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行,作為制動(dòng)器而工作,這就叫作再生制動(dòng)。

17.什么是變頻分辨率?有什么意義?

對(duì)于數(shù)字控制的變頻器,即使頻率指令為模擬信號(hào),輸出頻率也是有級(jí)給定。這個(gè)級(jí)差的最小單位就稱為變頻分辨率。變頻分辨率通常取值為0.015~0.5Hz.例如,分辨率為0.5Hz,那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0Hz,因此電機(jī)的動(dòng)作也是有級(jí)的跟隨。這樣對(duì)于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題。在這種情況下,如果分辨率為0.015Hz左右,對(duì)于4級(jí)電機(jī)1個(gè)級(jí)差為1r/min以下,也可充分適應(yīng)。另外,有的機(jī)種給定分辨率與輸出分辨率不相同。

18.電機(jī)超過60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意什么問題?

超過60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)

(1)機(jī)械和裝置在該速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能(機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等).

(2)電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍,其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作.

(3)產(chǎn)生軸承的壽命問題,要充分加以考慮.

(4)注意下電機(jī)發(fā)熱問題.

19.變頻器為什么要設(shè)置上限頻率和下限頻率?

上下限頻率設(shè)定后,變頻器的工作頻率被限定在上下限頻率之內(nèi),可防止由于操作失誤使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超出應(yīng)用范圍,造成事故或損失。

20.變頻器為什么要垂直安裝?

方便散熱通風(fēng)。絕對(duì)是不能倒著裝的!橫著裝有可能導(dǎo)致變頻器過熱!


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