高壓變頻器基本知識

2022-09-02 19:54:04 字數 4231 閱讀 4395

1、電壓源型與電流源型高壓變頻器的區別。

變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓源型和電流源型。電壓源型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流迴路的濾波元件是電容;電流源型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流迴路濾波元件是電感。

2、為什麼變頻器的輸出電壓與頻率成比例的改變?

非同步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過的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,那麼磁通就過大,磁迴路飽和,電機電流增大,嚴重時將燒毀電機。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時控制變頻器的輸出電壓,使電動機的磁通保持一定,避免磁飽和現象的產生。這就是vvvf的定義。

這裡的電壓指的是電機的線電壓或者相電壓的有效值。

3、電動機使用工頻電源驅動時,電壓下降則電流增加;對於變頻器驅動,如果頻率下降時電壓也下降,那麼電流是否增加?

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。

4、採用變頻器運轉時,電機的起動電流、起動轉矩怎樣?

採用變頻器運轉,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衝擊。採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;對於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。

5、v/f模式是什麼意思?

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。保持v/f比恆定控制是非同步電機變頻調速的最基本的控制方式,它在控制電機的電源頻率變化的同時控制變頻器輸出的電壓,並使二者之比v/f為恆定,從而使電機的磁通保持恆定。在電機額定運**況下,電機的定子電阻和漏抗的電壓降比較小,電機的端電壓和電機的感應電勢近似相等。

v/f比恆定控制存在的主要問題是低速效能較差。其原因一是低速時非同步電機定子電阻電壓降所佔比例變大,已不能忽略,不能再認為定子電壓和電機感應電勢近似相等,仍按v/f比一定控制已不能保持電機磁通恆定。電機磁通的減小必然造成電機的電磁轉矩減小;另外變頻器功率器件的死區時間也是影響電機低速效能的重要原因,死區時間造成電壓下降同時還會引起轉矩脈動,在一定條件下還會引起轉速、電流的振盪。

v/f比恆定控制常用於通用變頻器上。這類變頻器主要用於風機、水幫浦的調速功能,以及對調速範圍要求不高的場合。v/f比恆定控制的突出優點是可以進行電機的開環速度控制。

6、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,那麼由於交流阻抗變小而電阻不變,將造成在低速下產生的轉矩有減小的傾向。因此,在低頻時給定v/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定的起動轉矩,這種補償稱增強起動。可以採用各種方法實現,有自動進行的方法、選擇v/f模式或調整電位器等方法。

7、所謂開環是什麼意思?

給所使用的電機裝設速度感測器,將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的,稱為「閉環」,不用速度感測器運轉的就叫作「開環」,通用變頻器多為開環方式。

8、高壓變頻器自身的保護功能

輸出過載、輸出過流、電網過電壓、電網欠電壓、電網失電、直流母線過電壓、直流母線欠電壓、變壓器過熱、缺相、控制電源掉電、驅動故障、功率器件過熱、散熱風機故障、外部給定掉線、接地故障、光纖故障等等。

基本引數的除錯

變頻器功能引數很多,有上百個引數供選擇設定。實際應用中,沒必要對每一組引數都進行設定和除錯,多數只要採用出廠預設值即可。但有些引數由於和現場實際工況有很大關係,且有的相互間還存在關聯關係,因此要根據實際情況進行設定和除錯。

1.加減速時間

加速時間就是輸出頻率從0上公升到最高頻率所需時間,減速時間是指從最高頻率下降到0所需時間。在電機加速時須限制頻率設定的上公升斜率以防止過電流,減速時則需限制下降斜率以防止過電壓。

加速時間設定要求:將加速電流限制在變頻器過電流容量以下,不使過流失速而引起變頻器跳閘;

減速時間設定要求:防止平滑電路(濾波電容)電壓過大,不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。尤其是對應風機類的大慣性負載,減速時更容易過壓,需要注意。

加減速時間可根據負載計算出來,但在除錯中常採取按負載和經驗先設定較長加減速時間,通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警;然後將加減速設定時間逐漸縮短,以運轉中不發生報警為原則,重複操作幾次,便可確定出比較合適的加減速時間。

2.轉矩提公升

又叫轉矩補償,是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉矩降低,而把低頻率範圍v/f增大的方法。設定為自動時,可使加速時的電壓自動提公升以補償起動轉矩,使電動機加速順利進行。如採用手動補償時,根據負載特性,尤其是負載的起動特性,通過試驗可選出較佳曲線。

對於變轉矩負載(風機、幫浦類負載),如轉矩提公升引數設定不當,會出現低速時的輸出電壓過高,電動機帶負載起動時電流大,而轉速上不去的現象。

3.頻率限制

即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設定訊號源出故障,而引起輸出頻率的過高或過低,以防損壞裝置的一種保護功能。在應用中按實際情況設定即可。

4.加減速模式選擇

又叫加減速曲線選擇。一般高壓變頻器有線性、非線性兩種曲線,通常大多選擇線性曲線;非線性曲線適用於變轉矩負載,如風機等。使用非線性曲線(又稱分段加減速),可以在不同的速度段分別設定變頻器的加減速時間,從而可以達到縮短總的加減速時間的目的,增加變頻器動態響應的能力。

整個加、減速過程分為三段,f1、f2可以在0~fmax之間任意設定,t1 、t2、t3可以在0~3600之間任意設定。

5.跳轉頻率

風機水幫浦裝置,製造時均按照額定轉速較核振動,當裝置投入調速執行後,有可能某些轉速下進入機械共振區,造成機械的損壞。在機械系統具有共振頻率的情況下, 利用變頻器的跳轉頻率功能, 可以避免因使用傳動裝置而出現機械共振及由此產生的問題。現場除錯時,要逐點檢查0至最大頻率點的機械振動情況,將振動值超過允許範圍的執行點輸入變頻器中,這樣變頻器就可以在振動點外執行。

共振點跳轉頻率的合理設定,避免了風機、水幫浦負載長期在共振點執行,使風機工作平穩,風機軸承磨損減少,延長了電機、風機的使用壽命和維修週期。

夏季高壓變頻器的執行維護注意事項

隨著夏季的來臨,環境溫度不斷公升高,高壓變頻器在現場執行的故障率明顯上公升。通過我們對現場反饋問題的統計,很多問題都與環境溫度偏高、維護不當有很大關係。為了保證變頻器能夠在高溫炎熱的夏季穩定執行,減少因維護不當造成的意外停機,這份文件供參考。

變頻器一般的安裝環境要求:最低環境溫度-5℃,最高環境溫度40℃。大量研究表明,變頻器的故障率隨溫度公升高而成指數的上公升,使用壽命隨溫度公升高而成指數的下降,環境溫度公升高10℃,變頻器使用壽命將減半。

此外,變頻器運**況是否良好,與環境清潔程度也有很大關係。夏季是變頻器故障的多發期,只有通過良好的維護保養工作,才能夠減少裝置故障的產生,請務必注意。

在夏季高壓變頻器維護時,應注意變頻器安裝環境的溫度,定期清掃變頻器內部灰塵,確保冷卻風路的通暢。加強巡檢,改善變頻器、電機及線路的周邊環境。檢查接線端子是否緊固,保證各個電氣迴路的正確可靠連線,防止不必要的停機事故發生。

一、日常巡檢需要注意事項

1、 認真監視並記錄變頻器人機介面上的各顯示引數,發現異常應即時反映。

2、 認真監視並記錄變頻室的環境溫度,環境溫度應在-5℃~40℃之間。移相變壓器的溫公升不能超過130℃。

3、 夏季溫度較高時,應加強變頻器安裝場地的通風散熱。確保周圍空氣中不含有過量的塵埃,酸、鹽、腐蝕性及**性氣體。

4、 夏季是多雨季節,應防止雨水進入變頻器內部(例如雨水順風道出風口進入)。

5、 變頻器櫃門上的過濾網通常每週應清掃一次;如工作環境灰塵較多,清掃間隔還應根據實際情況縮短。

6、 變頻器正常執行中,一張標準厚度的a4紙應能牢固的吸附在櫃門進風口過濾網上。

7、 變頻室必須保持乾淨整潔,應根據現場實際情況隨時清掃。

8、 變頻室的通風、照明必須良好,通風散熱裝置(空調、通風扇等)能夠正常運轉。

二.變頻器停機後需要維護的專案

1、 用帶塑料吸嘴的吸塵器徹底清潔變頻器櫃內外,保證裝置周圍無過量的塵埃。

2、 檢查變頻室的通風、照明裝置,確保通風裝置能夠正常運轉。

3、 檢查變頻器內部電纜間的連線應正確、可靠。

4、 檢查變頻器櫃內所有接地應可靠,接地點無生鏽。

5、 每隔半年(內)應再緊固一次變頻器內部電纜的各連線螺母。

6、 變頻器長時間停機後恢復執行,應測量變頻器(包括移相變壓器、旁通櫃主迴路)絕緣,應當使用2500v兆歐表。測試絕緣合格後,才能啟動變頻器。

7、 檢查所有電氣連線的緊固性,檢視各個迴路是否有異常的放電痕跡,是否有怪味、變色,裂紋、破損等現象。

8、每次維護變頻器後,要認真檢查有無遺漏的螺絲及導線等,防止小金屬物品造成變頻器短路事故。特別是對電氣迴路進行較大改動後,確保電氣連線線的連線正確、可靠,防止「反送電」事故的發生。

變頻器基本知識小結

1.變頻器 利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換成另一頻率的電能裝置。工作原理也可理解是調整電的頻率來達到所需的轉速。變頻器的作用是改變交流電機供電的頻率和幅值,因而改變其運動磁場的週期,達到平滑控制電動機轉速的目的。2.變頻器的組成 主要由整流 交流變直流 濾波 再次整流 直流變交流 制動單...

變頻器 原理以及基本知識

1 什麼是變頻器?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。2 pwm和pam的不同點是什麼?pwm是英文pulse width modulation 脈衝寬度調製 縮寫,按一定規律改變脈衝列的脈衝寬度,以調節輸出量和波形的一種調值方式。pam是英文pulse am...

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