變頻調速技術常見問題解答.ppt

變頻調速技術的常見問答 工控網(wǎng)用戶名 LTTL1314筆名 藍海華騰E MAIL LTTL2008 126 C0M2008 12 01 變頻器調速技術的常見問答 1 第1至第21問為電機傳動技術常見問答2 第21至第39問為變頻調速技術常見問答 01 電機的防護等級是什么意思 舉例來說 ip23的電機指電機能夠防止大于12mm的固體物體侵入 防止人的手指接觸到內(nèi)部的零件防止中等尺寸 直徑大12mm 的外物侵入 能夠防止噴灑的水侵入 或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水進入造成損害 IP INTERNATIONALPROTECTION 防護等級系統(tǒng)是由IEC INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION 所起草 將電機依其防塵防濕氣之特性加以分級 這里所指的外物含工具 人的手指等均不可接觸到電機內(nèi)之帶電部分 以免觸電 IP防護等級是由兩個數(shù)字所組成 第1個數(shù)字表示電機離塵 防止外物侵入的等級 第2個數(shù)字表示電機防濕氣 防水侵入的密閉程度 婁字越大表示其防護等級越高 02 什么樣的電機是交流變頻電機啊 簡單點說就是交流電機的控制中使用了變頻技術 交流變頻電機實際上是一種靠調節(jié)交流電頻率來調速的電機 調整交流電頻率要靠變頻器 電機本身不會變頻 在很多要求不高的場合就是拿普通電機加變頻器調速當交流變頻電機使用 03 大功率電機都有一個減速機 減速機在這里的作用 減速機的用途可簡略歸納一下 1 降速同時提高輸出扭矩 扭矩輸出比例按電機輸出乘減速筆 但要注意不能超出減速箱額定扭矩 2 減速同時降低了負載的慣量 慣量的減少為減速比的平方 大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)據(jù) 04 解答一下電機起動時轉速慢的原因 如果僅僅是起動時轉速慢 起動后正常 可能是起動電容不匹配 或者是電機設計本來就是這樣的 根據(jù)場所設計 還有可能就是負載阻力過大等因素造成的起動時間過長 如果起動后轉速還慢 可能是問題可能是電壓不足 電容不匹配 轉動阻力大等 05 繞線型異步電機轉子集電環(huán)的電刷怎樣選擇 主要根據(jù)電刷的工作條件是否滿足電流密度 A cm2 和集電環(huán)園周邊緣的線速度 m s 來確定 確定公式 電刷載流量 A 電刷電流密度 A cm2 電刷寬度L cm 電刷厚度b cm 電機轉子額定電流 A 集電環(huán)園周邊緣的線速度 m s 電動機額定轉速 r m 60 s 集電環(huán)周長 m 電刷適用的規(guī)定范圍 m s 06 請教60HZ的電機放在50HZ的電源上用 需要注意什么 這是由于電機的電流頻率低于設計頻率 要使其轉動中產(chǎn)生的空載反電動勢減小 空載電流增大 對電機造成損壞 因此就要求其空載電壓降低了 在變頻調速技術中 電動機的頻率和定子電壓是同時改變的 即是頻率下降 電壓也要同時下降 電動機才不會過流 才會得到理想的運行效果 07 同樣的電機50HZ的電機和60HZ的電機電阻一樣嗎 如果輸出功率一樣則電阻是一樣的 Pe Ea U sin Xe 寫的字母不太一樣 Pe為發(fā)電機電磁功率 忽略定子電阻 電磁功率等于發(fā)電機有功功率Ea為發(fā)電機電動勢 Q D rAG U為無窮大系統(tǒng)母線電壓 為Ea與U的夾角 稱為功角 D 8b x9X f l Q6 JXe為包括發(fā)電機電抗在內(nèi)的發(fā)電機到無窮大系統(tǒng)母線的總電抗 08 調速電機能頻繁起動嗎 調速電動機能頻繁啟動 我們公司做調試用的電機都是調速電機 經(jīng)常這樣頻繁啟動 也沒出現(xiàn)過怎么問題 不過能盡量減少頻繁啟動當然是最好了 不管怎么電機頻繁啟動次數(shù)多 對電機都會有損害 09 請教高手怎么才能知道電機是 Y接法 星形接法是三相繞組一端相連 另一端分別接三相電源 形狀像字母 Y 三角接法是三相繞組首尾相連 形成一個 形 三角形的頂端再接三相電源 它們的相電壓不同 一般星形接法的電機額定電壓是220V 三角接法的額定電壓是380V 接法在接線盒的蓋板內(nèi)外側一般都會有標明 不同的接法對應不同的電源電壓 10 請教電機的極數(shù)對其選用有何影響 電機的極對數(shù)越多 電機的轉速就越低 但它的扭距就越大 在選用電機時 您要考慮負載需要多大的起動扭距 比如象帶負載起動的就比空載起動的需要扭距就大 如果是大功率大負載起動 還要考慮降壓啟動 或星三角啟動 至于在決定了電機極對數(shù)后和負載的轉速匹配問題 則可考慮用不同直徑的皮帶輪來傳動或用變速齒輪 齒輪箱 來匹配 如果由于決定了電機極對數(shù)后經(jīng)過皮帶或齒輪傳動后達不到負載的功率要求 那就要考慮電機的使用功率問題了 11 請教什么是串激電機 具體原理是什么 串激 串勵 電機就是定子繞組和轉子繞組串聯(lián)的 工作原理 在交流電源供電時 產(chǎn)生旋轉力矩的原理 仍可以用直流電動機的運轉原理來解釋 當導體中通有電流時 在導體的周圍產(chǎn)生磁場 其磁力線的方向取決于電流方向 將通電的導體放入磁場中 這磁場與通電導體所產(chǎn)生的磁場相互作用 將使此導體受到一個作用力F 并因此而產(chǎn)生運動 導體會從磁力線密的地方向磁力線稀的方向移動 當將由兩個互相相對的導體組成的線圈放入磁場時 線圈的兩個邊也受到了作用力 此二力的方向相反 產(chǎn)生力矩 當線圈在磁場中轉動時 相應的二個線圈邊 從一個磁極下轉到另一個磁極下時 此時由于磁場極性有了改變 將使導體受到的作用力的方向改變 也使轉矩的方向改變 從而使線圈向反方向轉動 于是線圈只能繞中心軸來回擺動 12 一臺額定電流為12A的潛水泵 啟動電流最大達到了87A 此時就會引發(fā)上游開關熱磁保護動作跳閘 起動電流的瞬時值與負載無關 即使泵葉卡澀也不應該造成起動電流瞬時值的最大值變化 若果真泵葉卡澀 只會造成起動電流持續(xù)時間較長 降不下來 這倒可能造成上游開關熱磁保護動作跳閘 起動電流最大值偏大的原因還可能三相繞組的某一相部分斷線 若繞組采用雙線并繞的話 可以采用雙臂電橋測量三相繞組的直流電阻值 若發(fā)現(xiàn)偏差較大 應該懷疑某一相部分斷線 電阻值較大的相斷線 此外 還應該注意該電機是否并聯(lián)有改善功率因數(shù)的電容器 若電容性能變差 也會造成起動電流值偏大的現(xiàn)象 13 怎么樣判斷三相異步電機的好壞 總結一下如何判定三相異步電機線圈的好壞 要用什么儀表檢查 1 兆歐表 可用于電機相間和相對地間的絕緣電阻測量 并且不可小于0 5兆歐 2 萬用表 用于檢查電機線圈通斷的測量 3 單臂電橋 精確測量線圈電阻 可以知道每相線圈的電阻是否接近 特別是對重新繞制后電動機的故障無非就是兩大塊 機械和電氣 機械方面有 1 軸承是否缺油或者損壞 2 端蓋是否 跑外套 軸承是否 跑內(nèi)套 電氣方面的主要有 1 絕緣電阻是否合格 2 三相直流電阻是否合格 用雙臂電橋測量 3 轉子是否斷條 電動機的直流電阻是判斷電動機的重要依據(jù) 14 請問零線上面可以加斷路器和熔斷器嗎 1 只有單相電路時 可以加斷路器 即零線火線可以進開關 進熔斷器 2 三相電路 零線切忌進斷路器 進開關 進熔斷器 15 請問電機軟起動器是否能節(jié)能 軟啟動節(jié)能效果有限 但可以減少啟動對電網(wǎng)的沖擊 也可以實現(xiàn)平滑啟動 保護電機機組 根據(jù)能量守恒理論 由于加入了相對復雜的控制電路 軟啟動不但不節(jié)能 還會加大能量的消耗 但它可以減小電路的啟動電流 起到了保護的作用 16 請教電機的過載和短路之間有什么聯(lián)系嗎 電機的過載有兩種 1 是機械負荷過載 是帶動的負荷超過額定值或者傳動系統(tǒng)有卡阻現(xiàn)象的過載 這和短路是沒有什么關系的 2 是負荷正常 電機電流過載 這就可能是電機繞組有局部對地 匝間之間的短路現(xiàn)象 17 使用100KVA變壓器供給總功率300kw電器 最大為37kw 夠用不 100KVA的變壓器能帶多大的負載 看了下面的計算公式就知道了P 容量 功率因數(shù) 80 100 0 9 80 72KW一般超負荷20 運行1小時是允許的 所以夠用 主要看總電流超沒超 100KVA的變壓器高壓電流是5 8A 低壓電流是150A 即便偶爾的超也不要緊 主要看溫升別超過55度 溫升等于實際溫度減去環(huán)境溫度 18 請問如何測量電機的絕緣電阻 如果是三相交流電機 測量電機三相繞組的相間和對地的絕緣電阻 如果是直流電機 測量電機電樞繞組對地 串激繞組對地 他激繞組對地 串激繞組對他激繞組 按被測電機電壓等級選擇相應的搖表 測量步驟 斷開電源 對地放電 如果是三相交流電機打開中心點 如果可以 如果是直流電機 提起電刷 用搖表分別檢測相間和對地絕緣電阻 對地放電 恢復線路 記錄絕緣電阻 及環(huán)境溫度在案 19 請教什么是無刷無環(huán)起動器 無刷無環(huán)起動器是一種克服了繞線式異步電動機裝有滑環(huán) 碳刷和復雜的起動裝置等缺點 而保留了繞線電機起動電流小 起動轉矩大等優(yōu)點的起動設備 凡原來采用電阻起動器 電抗器 頻敏變阻器 液體變阻起動器 軟起動器起動的JR JZR YR YZR三相繞線轉子交流異步電動機 變速 裝有進相機的除外 均可選用 無刷無環(huán)起動器 來更新?lián)Q代 20 發(fā)電機功率計算的公式怎么算 發(fā)電機額定功率 電壓 電流即 P U I 電機銘牌一般標為24V或12V 因此有的客戶計算電壓時 所用公司為24 12 電流 所算出的功率與我公司所說的相差很大 實際上 24V或12V是國家規(guī)定的車輛系統(tǒng)標稱電壓 但發(fā)電機的工作電壓要高于電瓶電壓 以便向電瓶充電 所以實際工作電壓分別為28V或14V 因此 電機功率應為其工作電壓 電流 即28 14 電流 例如 JFB271 C其銘牌標稱為24V70A 其功率應為28V 70A 1960W 一般也稱為2000W電機 21 感應電動機啟動時為什么電流大 而啟動后電流會變小 當感應電動機處在停止狀態(tài)時 從電磁的角度看 就象變壓器 接到電源去的定子繞組相當于變壓器的一次線圈 成閉路的轉子繞組相當于變壓器被短路的二次線圈 定子繞組和轉子繞組間無電的的聯(lián)系 只有磁的聯(lián)系 磁通經(jīng)定子 氣隙 轉子鐵芯成閉路 當合閘瞬間 轉子因慣性還未轉起來 旋轉磁場以最大的切割速度 同步轉速切割轉子繞組 使轉子繞組感應起可能達到的最高的電勢 因而 在轉子導體中流過很大的電流 這個電流產(chǎn)生抵消定子磁場的磁能 就象變壓器二次磁通要抵消一次磁通的作用一樣 定子方面為了維護與該時電源電壓相適應的原有磁通 遂自動增加電流 因為此時轉子的電流很大 故定子電流也增得很大 甚至高達額定電流的4 7倍 這就是啟動電流大的緣由 啟動后電流為什么小 隨著電動機轉速增高 定子磁場切割轉子導體的速度減小 轉子導體中感應電勢減小 轉子導體中的電流也減小 于是定子電流中用來抵消轉子電流所產(chǎn)生的磁通的影響的那部分電流也減小 所以定子電流就從大到小 直到正常 22 一臺塑膠擠出設備 是由安川變頻器控制電機 已有一年多 目前每運行一個小時 變頻器就顯示馬達過載 該故障是電機問題還是變頻的問題 這個問題 在沒有確定的情況下兩者都有可能 1 電機也有可能由于使用時間長了 磨損耗大后運行電流也大 或者廠家塑膠擠的原料沒有煉好或質量不合格 而造成過載 2 變頻器也由于使用了一年多 功率板上電流檢測電路有故障 或傳感器損壞等 可以調整一下加速時間也有用 改善一下工作環(huán)境也是一個辦法 如清理灰塵 工作溫度 23 變壓器能作為變頻器的負載嗎 從原理上講應該是可以的 但在實際中卻不實用 變頻器就是不用變壓器升壓 也應該有可用于380V以上電路的品種的 如果要更高電壓的 那也有直接用220V或380V直接變頻再用倍壓方式取得高壓的電路可以采用 變頻器主要用于負載驅動 如電動機 很少用于電源變頻的 而變頻器的功能遠遠不僅限于變頻本身 還有很多的附加功能 如各類的保護等 如果用變頻器來獲得變頻電源 從經(jīng)濟的角度考慮是不可取的 建議采用其他變頻電路 24 變頻器能否調至1Hz嗎 最高可以調多少HZ使用 有的品牌變頻器最低頻率可以調至0 1HZ 最高頻率可以調至3000HZ 如果變頻器用在一般的交流異步電機上 變頻器調至1Hz時已經(jīng)接近直流 是絕對不可以的 電機將運行在變頻器限制內(nèi)的最大電流下工作 電機將會發(fā)熱嚴重 很有可能燒毀電機 如果超過50Hz運行會增大電機的鐵損 對電機也是不利的 一般最好不要超過60Hz 短時間內(nèi)超過是允許的 否則也會影響電機使用壽命 25 變頻器的頻率調節(jié)為什么調節(jié)電阻能改變頻率 變頻器的頻率調節(jié)電阻是用來把變頻器的10V基準電壓進行比例分壓 然后送回變頻器的主控板 變頻器主控板再把電阻送回來的電壓進行模數(shù)轉換讀取數(shù)據(jù) 然后再換算成額定頻率的比例值輸出當前頻率 因此調整電阻值即可以調整變頻器的頻率 26 變頻器能對電機電流解耦嗎 變頻能解耦嗎 不能 但它只要輸出的頻率f 同步轉速n1使得轉差率保持在穩(wěn)定區(qū)或者額定轉差率Se 就等于對電機電流解耦 因為轉子功率因數(shù)此時是1 轉子電流就是大家要解耦的要控制的轉矩電流 變頻器是異步電機的調速裝置 它不可能超越異步電機的機械特性而進行所謂的任何控制 27 請教載波頻率對變頻器及電機的影響 載波頻率對變頻器輸出電流有影響 1 運行頻率越高 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小 3 載波頻率越高 布線電容的容抗越小 因為Xc 1 2 fC 由高頻脈沖引起的漏電流越大 載波頻率對電機的影響載波頻率越高 電機的振動越小 運行噪音越小 電機發(fā)熱也越少 但載波頻率越高 諧波電流的頻率也越高 電機定子的集膚效應也越嚴重 電機損耗越大 輸出功率越小 28 為什么變頻器不能用作變頻電源 變頻電源的整個電路由交流一直流一交流一濾波等部分構成 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 可以輸出世界任何國家的電網(wǎng)電壓和頻率 而變頻器是由交流一直流一交流 調制波 等電路構成的 變頻器標準叫法應為變頻調速器 其輸出電壓的波形為脈沖方波 且諧波成分多 電壓和頻率同時按比例變化 不可分別調整 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的調速 29 使用變頻器時 電機溫升為什么比工頻時高呢 因為變頻器輸出電壓波形不是正弦波 而是畸形波 在額定扭矩下的電機電流比工頻時要多出約10 左右 所以溫升比工頻時略有提高 另外還有一點 當電機轉速降低的時候 電機散熱風扇速度不夠 電機溫升會高一些 30 為什么漏電斷路器在使用變頻器時易跳閘呢 這是因為變頻器的輸出波形含有高次諧波 而電機及變頻器與電機間的電纜會產(chǎn)生泄漏電流 該泄漏電流比工頻驅動電機時大了許多 所以產(chǎn)生該現(xiàn)象 變頻器操作輸出側的漏電流大約為工頻操作時的3倍多 外加電動機等漏電流 選擇漏電保護器的動作電流應該大于工頻時漏電流的10倍 31 請教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機的導線距離 輸出電抗器可以有效抑制變頻器的IGBT開關時產(chǎn)生的瞬間高電壓 減少此電壓對電纜絕緣和電機的不良影響 電抗器的主要作用 是用以限制電機連接電纜的容性充電電流及使電機繞組上的電壓上升率限制在540V s以內(nèi) 它還用于鈍化變頻器輸出電壓 開關頻率 的陡度 減少逆變器中的功率元件 如IGBT 的擾動和沖擊 32 變頻空調是否省電節(jié)能 變頻空調能省電 1能減少起動電流 減少對電網(wǎng)的沖擊 延長壓縮機的使用壽命 實現(xiàn)節(jié)能降耗 試想以下一個小區(qū)內(nèi)只用一臺電源變壓器 夏天都在用空調一旦變壓器過負荷調閘 再次合閘好合嗎 如都用變頻空調就好合的多了2當室內(nèi)溫度降低的時候自動降低頻率即降低壓縮機轉速 同時空調內(nèi)的電子膨脹閥自動關小保持室外機散熱器的溫度 使散熱器對外的傳熱溫差不變 即保持空調的能效比不變 始終工作在較高的效率下 最終達到熱平衡 即室外傳進室內(nèi)的熱量等于空調打往室外的熱量 而普通空調隨著室內(nèi)空氣溫度的降低 室外機散熱器工作溫度也降低 此時傳熱溫差減少散熱效果變差 此時空調的能小比降低 不能保持空調始終工作在較高的效率下 33 一臺變頻器拖多臺電機 應該注意什么 1 可以一拖多 但必須是用在平移機構 2 控制方式必須為v f 不能用矢量控制 3 變頻器容量應 電機容量 具體放多大容量視負載特性而定 4 每臺電機應加熱保護 34 我要做電機變頻調速實驗 普通電機可以實現(xiàn)變頻調速嗎 還是必須買變頻電機 要做電機變頻調速實驗用普通的交流電機就行 直流電機也可以實現(xiàn)變頻 例如現(xiàn)在的直流變頻空調 其把工頻交流電轉換為直流電源 并送至功率模塊 模塊受微電腦送來的控制信號控制 和交流變頻所不同的是模塊輸出受控的直流電源送至壓縮機的直流電機 控制壓縮機的排量 從而實現(xiàn) 變頻調速 35 電機加上變頻調速器后有嗡嗡聲是怎么回事 所說的 嗡 的聲音 那是因為變頻器輸出波形載波頻率引起的 通常如果你用的變頻器是固定載波的話 此時電機發(fā)出的是尖叫 對人耳刺激比較大 那你可以通過調節(jié)載波頻率 變頻器技術手冊功能表里有這個功能參數(shù) 載波頻率越高聲音越小 但載波越高的話此時電機就越容易發(fā)熱 所以要根據(jù)發(fā)熱程序和發(fā)出的聲音一起考慮你所使用的載波頻率 一般出廠時都是在額定電流下最合適的載波頻率 一般情況下你不需要去改動他 而如果變頻器用的是隨機載波的話 那電機發(fā)出的 嗡 的聲音將比較柔和 但聲音一般會比固定載波的聲音要好聽點 呵呵 更容易讓人接受 如果你不會接受的話 或者說你想靜音運行的話 你也可以把載波頻率向上調 調到滿意為止 36 變頻器單相220v能變出三相380v嗎 是不可以的 變頻器本身是不能升壓的 更不能從單相220v變出三相380v 從理論上這是可行的 用變壓器將單相220V升高為380V 然后單相380V轉換為三相380V 37 交流伺服電機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合要求不是很高的一般用變頻器 也有在上位