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變頻專家入門必讀秘籍:變頻傳動

1、為什么漏電斷路器在使用變頻器時易跳閘?
 
  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,所以產生該現象。
 
  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。
 
 
2、做電機變頻調速實驗,普通電機可以實現變頻調速嗎?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變頻,例如現在的直流變頻空調: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“變頻調速”。
 
 
3、什么樣的電機是交流變頻電機?
 
  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。
 
 
4、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,此時電機發出的是尖叫,對人耳刺激比較大,那你可以通過調節載波頻率(變頻器技術手冊功能表里有這個功能參數)。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熱。所以要根據發熱程序和發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它!
 
  而如果變頻器用的是隨機載波的話,那電機發出的'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。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。
 
 
5、變頻器單相220v能變出三相380v嗎?
 
  不可以。
 
  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。
 
 
6、艾默生ev2000 37kw變頻器顯示e018如何處理?
 
  可以用萬用表測量接觸器的線圈線路是否正常,檢查板上的插頭是否有松動或接觸不良,驅動板上的小繼電器是否工作正常,接觸器輔助觸點是否不良,可以擦拭打磨或更換接觸器。
 
 
7、大功率電機拖動的皮帶都有一個減速機與電機相連,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據。
 
 
8、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?赡苁瞧饎与娙莶黄ヅ,或者是電機設計本來就是這樣的(根據場所設計),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。
 
 
9、繞線型異步電機轉子集電環的電刷怎樣選擇?
 
  主要根據電刷的工作條件是否滿足電流密度(A/cm2)和集電環園周邊緣的線速度(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);
 
 、 集電環園周邊緣的線速度(m/s)=電動機額定轉速(r/m)/60(s)×集電環周長(m)≤電刷適用的規定范圍(m/s)。
 
  其常用電刷有不墨電刷、電化石墨電刷和金屬石墨電刷三種。使用中應注意經常檢查電刷活動情況、電刷壓力和磨損程度。電刷在刷握中要能上下自由活動,無卡阻?ㄋr把電刷兩側面在砂布上磨平即可。電刷的壓力要根據電刷的品種和型號進行合適的調整。目前附在刷握上的電刷壓緊彈簧多屬拉伸壓縮彈簧,其壓力隨著電刷的磨損逐漸減小,故在電機運行過程中,其電刷壓力應隨時調整。
 
 
10、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。
 
 
11、變頻器輸出端為什么要加輸出電抗器?
 
  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/μs以內,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。
 
 
12、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,也有在上位加位置反饋信號構成閉環用變頻進行位置控制的,精度和響應都不高,F有些變頻也接受脈沖序列信號控制速度的,但好象不能直接控制位置。
 
  2、在有嚴格位置控制要求的場合中只能用伺服來實現,還有就是伺服的響應速度遠遠大于變頻,有些對速度的精度和響應要求高的場合也用伺服控制,能用變頻控制的運動的場合幾乎都能用伺服取代。
 
  關鍵是兩點:一是價格伺服遠遠高于變頻,二是功率的原因:變頻最大的能做到幾百KW,甚至更高,伺服最大就幾十KW。伺服的基本概念是準確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內部環節,伺服驅動器中同樣存在變頻(要進行無級調速)。
13、調速電機能頻繁起動嗎?
 
  調速電動機能頻繁啟動,曾做過調速電機經常頻繁啟動案例,并沒出現過怎么問題。
 
  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多,對電機都會有損害。
 
 
14、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。
 
  三角形接線時,三相電機每一個繞組承受線電壓(380V),而星形接線時,電機每一承受相電壓(220V)。在電機功率相同的情況,角線電機的繞組電流較星接電機電流小。
 
  當電機接成Y型運行時起動轉矩僅是三角形接法的一半,但電流僅僅是三角形起動的三分之一左右。三角形起動時電流是額定電流的4-7倍,但轉矩大。轉速是一樣的,但轉矩不一樣。
 
 
  三角形接法:電機的三角形接法是將各相繞組依次首尾相連,并將每個相連的點引出,作為三相電的三個相線。三角形接法時電機相電壓等于線電壓;線電流等于根號3倍的相電流。
 
  星形接法:電機的星形接法是將各相繞組的一端都接在一點上,而它們的另一端作為引出線,分別為三個相線。星形接時,線電壓是相電壓的根號3倍,而線電流等于相電流。
 
  星形接法由于起輸出功率小,常用于小功率,大扭矩電機,或功率較大的電機起步時候用,這樣對機器損耗較小,正常工作后再換用三角形接法。這就是常常說到的星——三角啟動。
 
 
15、電機的極數對其選用有何影響?
 
  電機的極對數越多,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后經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。
 
 
16、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的。
 
  工作原理:在交流電源供電時,產生旋轉力矩的原理,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。
 
 
17、一臺額定電流為12A的潛水泵,啟動電流最大達到了227A,此時就會引發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時間較長,降不下來(這倒可能造成開關熱磁保護動作跳閘)。
 
  若電機繞組對地絕緣正常,起動電流最大值偏大的原因很可能是由于繞組相間或匝間絕緣電阻值下降的原因造成的。相間絕緣下降檢查較容易,而要檢查匝間絕緣下降就很困難了。
 
  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)?梢圆捎秒p臂電橋測量三相繞組的直流電阻值,若發現偏差較大,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有改善功率因數的電容器,若電容性能變差,也會造成起動電流值偏大的現象。
 
 
18、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,要用以下儀表檢查:
 
  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的檢測。
 
 
  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。
 
 
19、電機軟起動器是否能節能?
 
  軟啟動節能效果有限,但可以減少啟動對電網的沖擊,也可以實現平滑啟動,保護電機機組。
 
  根據能量守恒理論,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。
 
 
20、采用變頻器運轉時,電機起動電流、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。
 
 
21、電機的過載和短路之間有什么聯系嗎?
 
  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有卡阻現象的過載,這和短路是沒有什么關系的。
 
  2)是負荷正常時電機電流過載,這就可能是電機繞組有局部對地、匝間之間的短路現象。
 
 
22、變頻調速在什么上應用?有什么好處?
 
  對有調速要求的轉動機械上都能應用。
 
  在變頻調速實現之前(理論上早已實現,但是真正實現是在電力電子器件發明之后)傳統調速采用直流,直流調速的缺點是:
 
  1)直流電機結構復雜,維護成本高;
 
  2)由于換向器的存在,直流電機功率已經沒有多少上升空間。
 
  變頻調速的好處在于:
 
  1)可以使交流電機得到比直流調速一樣優異的調速性能;
 
  2)交流鼠籠式異步電機維護簡單方便;
 
 
23、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,及環境溫度在案
 
 
24、什么是無刷無環起動器?
 
  無刷無環起動器是一種克服了繞線式異步電動機裝有滑環、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“無刷無環起動器”來更新換代。
25、電機的電容起動方式有幾種?
 
  有兩種起動:
 
  1)電容起動(指 電機啟動后電容斷開);
 
  2)電容起動并運轉(指 電容即負責啟動又參與運轉)。
 
 
26、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。改善一下工作環境也是一個辦法,如清理灰塵,工作溫度。
 
 
27、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。
 
  變頻器主要用于感性負載驅動(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,從經濟的角度考慮是不可取的,建議采用其他變頻電路。
 
 
28、變頻器能否調至1Hz嗎,最高可以調多少HZ使用?
 
  如果變頻器用在一般的交流異步電機上,變頻器調至1Hz時已經接近直流,是絕對不可以的,電機將運行在變頻器限制內的最大電流下工作,電機將會發熱嚴重,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,(短時間內超過是允許的)否則也會影響電機使用壽命。
 
 
29、變頻器的頻率調節電阻工作原理是什么?
 
  變頻器的頻率調節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轉換讀取數據,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。
 
 
30、發電機功率計算的公式怎么算?
 
  發電機額定功率=電壓X電流 即(P=UXI)
 
  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) X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是國家規定的車輛系統標稱電壓,但發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X電流,即28(14) X電流。
 
  例如:JFB271-C其銘牌標稱為24V 70A,其功率應為28VX70A=1960W,一般也稱為2000W電機。
 
 
31、變頻器能對電機電流解耦嗎?
 
  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定區或者額定轉差率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,切記!
 
 
32、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系,只有磁的聯系,磁通經定子、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。弘S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。
 
 
33、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=1/2πfC),由高頻脈沖引起的漏電流越大。
 
  載波頻率對電機影響:載波頻率越高,電機的振動越小,運行噪音越小,電機發熱也越少。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。
 
 
34、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?梢暂敵鍪澜缛魏螄业碾娋W電壓和頻率。
 
  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。
 
 
35、使用變頻器時,電機溫升為什么比工頻時高?
 
  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。
 
 
36、電機的防護等級是什么?
 
  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(INTERNATIONAL PROTECTION)防護等級系統是由IEC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之帶電部分,以免觸電。
 
  IP防護等級是由兩個數字所組成,第1個數字表示電機離塵、防止外物侵入的等級,第2個數字表示電機防濕氣、防水侵入的密閉程度,婁字越大表示其防護等級越高。
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