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变频器的原理,运用和根柢常识问答

2017-09-17 16:50分类:电工考证知识 阅读:

 

.变频器作业原理简介

变频器首要由整流(沟通变直流)、滤波、再次整流(直流变沟通)、制动单元、驱动单元、查看单元微处理单元等构成的。

1. 电机的旋转速度为啥能够安闲地改动?.

定论:电机的旋转速度同频率成份额这篇文章中所指的电机为感应式沟通电机,在工业中所运用的大有些电机均为此

类型电机。感应式沟通电机(往后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的

极数和频率。由电机的作业原理挑选电机的极数是固定不变的。由于该极数值不 是一个接连的数值(为 2 的倍数,例如极数为 2,4,6),所以通常不适和经过 改动该值来调整电机的速度。

别的,频率能够在电机的外面调度后再供应电机,这么电机的旋转速度就可 以被安闲的操控。

因而,以操控频率为意图的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。

n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率

p: 电机极对数

定论:改动频率和电压是最优的电机操控办法

假定仅改动频率而不改动电压,频率下降时会使电机出于过电压(过励磁),

  致使电机或许被烧坏。因而变频器在改动频率的一同有必要要一同改动电压。输出频率在额外频率以上时,电压却不能够继续添加,最高只能是等于电机的额外电压。

  例如:为了使电机的旋转速度折半,把变频器的输出频率从 50Hz 改动到

  25Hz,这时变频器的输出电压就需求从 400V 改动到约 200V

2. 当电机的旋转速度(频率)改动时,其输出转矩会怎么? .2

1: 工频电源 :由电网供应的动力电源(商用电源)

  2: 起动电流 :当电机开端作业时,变频器的输出电流变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动

  电机在工频电源供电时起动和加快冲击很大,而当运用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。工频直接起动会发作一个大的起动起动电流。而当运用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。

  通常,电机发作的转矩要随频率的减小(速度下降)而减小。减小的实习数据在有的变频器手册中会给出阐明。

  经过运用磁通矢量操控的变频器,将 速区电机也可输出满意的转矩。

3. 当变频器调速到大于 50Hz频率时,电机的输出转矩将下降 2

 通常的电机是按 50Hz 电压方案制作的,其额外转矩也是在这个电压方案内 给出的。因而在额外频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe)

4. 变频器 50Hz以上的运用状况 ..........

  变频器输出频率大于 50Hz 频率时,电机发作的转矩要以和频率成反比的线 性联络下降。

 当电机以大于 50Hz 频率速度作业时,电机负载的巨细有必要要给予思考,以

  避免电机输出转矩的短少。

  举例,电机在 100Hz 时发作的转矩大概要下降到 50Hz 时发作转矩的 1/2。因而在额外频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)

 咱们知道, 对一个特定的电机来说,其额外电压和额外电流是不变的。如变频器和电机额外值都是:15kW/380V/30A,电机能够作业在 50Hz 以上。

  当转速为 50Hz 时,变频器的输出电压为 380V,电流为 30A,这时假定增大输出频率到 60Hz,变频器的最大输出电压电流还只能为 380V/30A,很显 然输出功率不变,所以咱们称之为恒功率调速,这时的转矩状况怎么呢?

  由于 P=wT (w:角速度,T:转矩),由于 P 不变,w 添加了,所以转矩会相应减小。

  咱们还能够再换一个视点来看:电机的定子电压 U = E + I*R (I 为电流,R 为电子电阻,E 为感应电势)

  能够看出,U,I 不变时,E 也不变。

  而 E = k*f*X, (k:常数,f:频率,X:磁通),所以当 f 由 50-->60Hz 时,

  X 会相应减小

  关于电机来说,T=K*I*X,(K:常数,I:电流,X:磁通),因而转矩 T 会 跟着磁通 X 减小而减小。

  一同,小于 50Hz 时,由于 I*R 很小,所以 U/f=E/f 不变时,磁通(X)为常

  数. 转矩 T 和电流成正比. 这也即是为啥通常用变频器的过流 载(转矩)才调. 并称为恒转矩调速(额外电流不变-->最大转矩不变)

定论:当变频器输出频率从 50Hz 以上添加时, 电机的输出转矩会减小.
5. 别的和输出转矩有关的要素.......

 发热和散热才调挑选变频器的输出电流才调,然后影响变频器的输出转矩能 力。

  载波频率: 通常变频器所标的额外电流都是以最高载波频率, 最高环境温 度下能确坚继续输出的数值. 下降载波频率,电机的电流不会遭到影响。但元 器材的发热会减小。

  环境温度:就象不会由于查看到周围温度比照低时就增大变频器保护电流

  值.

  海行翻开: 海行翻开添加, 对散热和绝缘功用都有影响.通常 1000m 以下

能够不思考. 以上每 1000 米降容 5%就能够了。
6. 矢量操控是怎么改进电机的输出转矩才调的?........4

 1: 转矩跋涉此功用添加变频器的输出电压(首要是低频时),以抵偿定子电阻上电压降

  致使的输出转矩扔掉,然后改进电机的输出转矩。

  2:改进电机低速输出转矩短少的技能 运用"矢量操控",能够使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz(对 4 极电

  机,其转速大概为 30r/min)时的输出转矩能够抵达电机在 50Hz 供电输出的转

  矩(最大概为额外转矩的 150%)。

  关于惯例的 V/F 操控,电机的电压降跟着电机速度的下降而相对添加,这就致使由于励磁短少,而使电机不能取得满意的旋转力。为了抵偿这个短少,变频器中需求经过跋涉电压,来抵偿电机速度下降而致使的电压降。变频器的这个功用叫做"转矩跋涉"(*1)。

转矩跋涉功用是跋涉变频器的输出电压。可是即便跋涉许多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的跋涉。由于电 其它重量(如励磁重量)。

 "矢量操控"把电机的电流值进行分配,然后断定发作转矩的电机电流重量和

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