变频器基础知识
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变频器基础原理知识1.变频器基础1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的缩写,意为改变电压和改变频率,也就是人们所说的变压变频。
2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写,意为恒电压、恒频率,也就是人们所说的恒压恒频。
我们使用的电源分为交流电源和直流电源,一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压,整流滤波后得到的。
交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。
无论是用于家庭还是用于工厂,单相交流电源和三相交流电源,其电压和频率均按各国的规定有一定的标准,如我国大陆规定,直接用户单相交流电为220V,三相交流电线电压为380V,频率为50Hz,其它国家的电源电压和频率可能与我国的电压和频率不同,如有单相100V/60Hz,三相200V/60Hz等等,(德国与日本是比较发达的国家)标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。
通常,把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。
把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。
一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。
对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。
变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。
对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。
一般变频电源是变频器价格的15--20倍。
由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器。
变频器也可用于家电产品。
变频器基础知识一、变频器的定义通常所说的变频器,是指将频率固定的电源(如50Hz三相交流电)变成频率可变的电源(如在0〜50HZ之间随意变换)的转换设备。
如果原有电源的频率为0(即为直流电源供电),则变频器可以省去直流变换环节,退化成单一的逆变器(DO AQO二、变频器的分类从不同的角度,可以对变频器进行不同的分类。
1、按电压等级不同,变频器可分为:高压变频器、中压变频器、低压变频器按照国际惯例,电压》10kV时称高压,1-10kV为中压,小于1kV 时称低压,与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。
在我国,习惯上把10KV 6kV或3kV的电机称为高压电机,相应的电压为10KV 6kV或3kV的变频器均称高压变频器。
平常所说的“高- 高”“高-低-高”“高-低”只是变频器的不同应用形式。
2、按主回路结构不同,变频器可分为:交-直-交变频器,交-交变频器。
交- 直- 交变频器1)交- 直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电,再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。
整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。
整流电路可以是不控的(二极管全波整流)、也可以是可控的,如果是可控整流,则它也能工作在逆变状态,将直流回路的能量逆变回电网。
逆变电路肯定是可控的,主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。
如果电机工作在发电工况时(比如制动场合),逆变电路工作在整流状态,将电机的能量送到直流回路。
交- 交变频器2)交-交变频器没有直流回路,每相都由两个相互反并联的整流电路组成,正桥提供正向相电流,反桥提供负向相电流。
3、按储能方式不同,变频器可分为:电流源型、电压源型。
电流源型变频器1)电流源型:电流源变频器输入采用可控整流,控制电流的大小。
中间采用大电感,对电流进行平滑。
逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流,供给交流电机。
在电流源变频器中,直接受控量是电流。
变频器基础知识变频器基础知识引言随着现代工业的不断发展,变频器作为一种电力传动装置,已经成为许多行业中必不可少的设备。
本文将介绍变频器的基础知识,包括变频器的工作原理、组成部分、常见应用领域以及使用注意事项。
一、工作原理变频器是一种将固定频率(通常为50Hz或60Hz)的电源电压通过电子技术转换为可调节频率和电压的设备。
其工作原理主要基于斯托克斯定理和电磁感应定律。
通过变频器可以将电机的电源电压和频率进行调整,实现电机的调速、调转和定位等功能。
二、组成部分1.整流器和滤波器:整流器用于将交流电转换为直流电,滤波器则用于平滑直流电流,以减小电流的脉动。
2.逆变器:逆变器将直流电转换为交流电,并且可以调节输出频率和电压。
3.控制器:控制器是变频器的核心部分,其中包括微处理器、运算控制器和其他电路。
控制器根据输入的信号和控制指令,通过调节整流器和逆变器的工作方式,控制变频器的输出频率和电压。
三、常见应用领域1.工业自动化:变频器广泛应用于工业生产线中,用于调节电机的转速和负载,实现生产过程的自动化控制。
特别是在需要对转速和运动进行精确控制的行业,如冶金、化工、纺织等领域。
2.电梯及自动扶梯:变频器在电梯和自动扶梯中的应用,可以实现平稳的启停和多速调节功能,提高乘客的乘坐舒适度和安全性。
3.空调和通风系统:变频器在空调和通风系统中的应用,可以根据室内环境的需求,调节供电电压和频率,控制风机的转速和风量,实现节能效果。
4.泵和风机控制:变频器能够根据水流或气流的需求,调节电机的转速和功率输出,实现泵和风机的控制。
这在水处理、给排水系统和工农业用途中有广泛应用。
四、使用注意事项1.选择合适的变频器:根据不同应用领域和工作环境的需求,选用适合的变频器型号和规格。
考虑到功率、电压、频率、保护等要素,确保变频器的稳定和可靠运行。
2.电气安全:变频器工作时产生的高压和高温要注意防护,避免触电和短路等事故。
3.接线和布线:正确连接变频器、电机和电源等设备,采取恰当的线路布置和屏蔽措施,避免电磁干扰和信号干扰。
变频器的基础知识变频调速技术是怎样发展起来的?(变频器)基础1变频可以调速这个概念,可以说是交流电动机“与生俱来”的。
同步电动机无需多言,即使是异步电动机,其转速也是取决于同步转速(即旋转磁场的转速)的。
n=n1(1-S)..................(1-1)式中:n——电动机的转速,m/minn1——电动机的同步转速,r/min S——电动机的转差率而同步转速则主要取决于频率n1=60f/p..................(1-2)式中:f——频率,Hzp——磁极对数所以说,交流电动机从诞生之日起,就已经知道改变频率可以调节转速了。
但当时,还不具备改变频率的手段。
随着闸流管的问世,使变频调速的梦想出现了能够实现的希望。
但那设备的庞大与昂贵,使它无法进入实用的阶段。
直到20世纪的60年代,随着晶闸管的出现及其应用技术的迅速发展,变频调速开始进入实用的阶段。
但由于许多技术问题解决得还不够完善,调速系统的性能指标难以和直流(电机)相匹敌,因而未能达到推广应用的阶段。
70年代末期以来,一方面,矢量控制理论的提出和实施,使变频调速系统的性能指标达到了与直流电机调速系统十分接近的地步;另一方面,(电力电子)器件的飞速发展,也使SPWM调制技术日臻完善,变频调速器的体积越做越小,价格也达到了用户能够接受的程度。
变频调速这才进入了普及应用的阶段。
变频调速为什么常缩写成VVVF?变频器基础知识2VVVF的全称是Variable Voltage Variable Frequency,意思是“变压变频”。
原来,在交流异步电动机内,外加的(电源)电压主要和绕组的反电势相平衡,而绕组的反电势则与(电流)的频率和每极下的磁通量有关:U≈E1=4.44 W1f∮=Kef∮可见,磁通量的大小与电压和频率的比值有关:∮≈U/Kef=Ke'·U/f式中:U——电源相电压E1——每相定子绕组的反电势W1——每相定子绕组的匝数f——每个磁极下的磁通量Ke、Ke'——常数公式表明:当频率下降时,如果电压不变,则磁通量将增加,引起电机铁心的饱和,这当然是不允许的。
变频器相关基础知识目录第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范 (2)第二部分变频器简介 (3)一、变频器基本知识介绍 (3)二、变频器的选择 (14)三、传动机构(减速箱) (15)四、变频器低电压穿越功能分析 (16)五、变频柜内,变频器的外围设备及其选择 (21)六、关于谐波的问题 (49)七、其他 (57)第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范《DL/T5521-2016火力发电厂变频调速系统设计导则》《GB/T21056-2007风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件》《GB/T34123-2017电力系统变频器保护技术规范》《GB/T20161-2008变频器供电的笼型感应电动机应用导则》《GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波》《DL/T5153-2014火力发电厂厂用电设计技术规程》《GB50052-2009供配电系统设计规范》《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范》《DL/T339-2010低压变频调速装置技术条件》《JB/T12219-2015YFP系列(IP55)风机专用变频调速三相异步电动机技术条件(机座号80~400)》《DL/T994-2006火电厂风机水泵用高压变频器》《GB/T12668.2-2002调速电气传动系统第2部分:一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定》《DB34/T1429—2011额定电压1kV到3kV变频器用电力电缆》安徽省地方标准《IEEE519-1992》……第二部分变频器简介一、变频器基本知识介绍1、什么是变频器?变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换成另一种频率电源的电能控制装置,通俗的讲,变频器就是一种能改变施加于交流电动机的电源频率值和电压值的调速装置。
2、变频器组成变频器由主电路、控制电路、操作显示电路和保护电路4部分组成。
3、使用变频器的目的⑴对异步电动机实现无级调速控制;⑵对电动机实现节能;⑶对电动机实现软启动、软制动以及平滑调速;4、变频器分类⑴按变换频率的方法分类:有交-交、交-直-交两种变换器。
变频器基础知识什么是变频器?变频器(Variable Frequency Drive,简称VFD),也称为交流调速器,是一种用于调节电动机转速的装置。
它通过改变电源供电频率和电压来实现对电动机的控制,从而实现对设备的调速和运行控制。
变频器的工作原理变频器主要由整流单元、滤波单元、逆变单元和控制单元组成。
其工作原理如下:1.整流单元:将交流电源转换为直流电源。
2.滤波单元:用于平滑直流电压,并降低谐波干扰。
3.逆变单元:将直流电压转换为可调节的交流电压。
4.控制单元:根据输入信号,通过控制逆变器输出的交流电压和频率,实现对电动机转速的精确控制。
具体来说,当我们改变控制信号时,控制单元会相应地改变逆变器输出的交流电压和频率。
通过改变输出频率,可以调节电动机转速。
同时,还可以利用逆变器提供的额外功能,如过载保护、故障诊断等。
变频器的优势使用变频器可以带来许多优势,包括:1.节能:通过调节电动机的转速,使其在不同负载下运行更高效。
特别是在轻负载情况下,可以显著降低能耗。
2.提高设备寿命:通过减少启停过程中的冲击和应力,延长设备的使用寿命。
3.调速范围广:变频器可以实现电动机的精确调速,并且调速范围广,适用于各种工况要求。
4.减少噪音和振动:由于减少了启停过程中的冲击,可以降低设备产生的噪音和振动。
5.提高生产效率:通过精确控制设备转速和运行状态,可以提高生产效率和产品质量。
变频器的应用领域变频器广泛应用于各个行业和领域,包括:1.工业制造:在机械制造、化工、纺织、食品加工等领域中,变频器被用于控制输送带、泵、风扇等设备。
2.HVAC系统:变频器可用于空调系统中的压缩机和风扇控制,提高能效和舒适性。
3.电梯和升降机:变频器可以实现电梯和升降机的平稳启动和停止,提高乘坐舒适性。
4.农业领域:在农业灌溉、养殖等领域中,变频器被用于控制水泵、风扇等设备。
5.新能源领域:在太阳能发电、风力发电等领域中,变频器被用于控制发电设备。
变频器基础知识变频器是一种用于改变交流电频率的电子设备,也被称为变频调速器或电机调速器。
其主要作用是将来自电源的交流电转换为所需的频率和电压以驱动电机运行。
变频器在工业生产和日常生活中起着重要作用,本文将介绍变频器的基础知识。
一、变频器的工作原理变频器通过将交流电转换为直流电,再将直流电转换为所需的频率和电压信号来控制电机运行。
其基本构成由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
首先,交流电通过整流器将交流电转换为直流电。
然后通过滤波器去除电流中的谐波和干扰,使电流更加稳定。
接下来,逆变器将直流电转换为所需的交流电频率和电压信号。
最后,控制电路根据设定的参数来调整逆变器的输出信号,以实现电机的精确控制。
二、变频器的优势和应用领域1. 节能降耗:变频器可以根据实际负载条件智能调整电机的转速和运行状态,实现节能降耗的效果。
通过减少机械设备的启停次数和降低设备的运行速度,可以降低电机的能耗,并减少电机的磨损和故障率,延长设备的使用寿命。
2. 调速控制:变频器具有精确的调速控制能力,可以根据实际需要灵活地调整电机的转速和运行方式。
无论是低速运行、中速运行还是高速运行,变频器都可以满足不同的工业生产和设备驱动需求。
3. 软启动和平稳运行:变频器具有软启动功能,可以使电机在启动过程中渐进加速,避免了电机启动时的冲击和压力。
此外,变频器可以实现电机的平稳运行,减小了机械设备的振动和噪音。
4. 提高生产效率:变频器可以根据工艺要求和实际需要调整电机的转速,从而实现生产过程的精确控制。
例如,在纺织、化工、食品等行业,通过合理地调整电机的转速和材料的输送速度,可以提高生产效率并减少产品质量缺陷。
变频器广泛应用于各个领域,如冶金、化工、食品、建筑、纺织、电力等。
无论是驱动机械设备,还是控制生产过程,都可以借助变频器来实现需要的电机调速和精确控制。
三、变频器的选型和安装注意事项1. 负载特性:在选择变频器时,需要考虑电机的负载特性和工作环境。
变频器基础知识大全1、什么是变频器?变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置.2、PWM和PAM的不同点是什么?PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式.PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式.3、电压型与电流型有什么不同?变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波石电感.4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机.因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生.这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器.5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?频率下降(低速)时如果输出相同的功率则电流增加但在转矩一定的条件下电流几乎不变.6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%).用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击.采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长).起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动.7、V/f模式是什么意思?频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明.V与f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向.因此,在低频时给定V/f要使输出电压提高一些以便获得一定地起动转矩这种补偿称增强起动.可以采用各种方法实现有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题.变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?通常情况下时不可以的.在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择.11、所谓开环是什么意思?给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”.通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈.12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动.对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件).13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?具有PG反馈功能的变频器,精度有提高.但速度精度的植取决于PG 本身的精度和变频器输出频率的分辨率.14、失速防止功能是什么意思?如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速.为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制.当加速电流过大时适当放慢加速速率.减速时也是如此.两者结合起来就是失速功能.15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定.16、什么是再生制动?电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动.17、是否能得到更大的制动力?从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%.如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%.18、请说明变频器的保护功能?保护功能可分为以下两类:(1) 检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止.(2) 检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车.如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等.19、为什么用离合器连续负载时,变频器的保护功能就动作?用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转.20、在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转.21、什么是变频分辨率?有什么意义?对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定.这个级差的最小单位就称为变频分辨率.变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随.这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题.在这种情况下,如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min 以下,也可充分适应.另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同.22、装设变频器时安装方向是否有限制.变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装.23、不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近.将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动.24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题?超过60Hz运转时应注意以下事项(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等).(2) 电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意).(3) 产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑.(4) 对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨.25、变频器可以传动齿轮电机吗?根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题.在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等.26、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?机基本上不能用.对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸.变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种.27、变频器本身消耗的功率有多少?它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难.不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意.28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机.29、使用带制动器的电机时应注意什么?制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧.如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断.所以要在变频器停止输出后再使制动器动作.30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,清说明原因变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT)所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的.31、变频器的寿命有多久?变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命.32、变频器内藏有冷却风扇,风的方向如何?风扇若是坏了会怎样?对于小容量也有无冷却风扇的机种.有风扇的机种,风的方向是从下向上,所以装设变频器的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材.还有,变频器上方不要放置怕热的零件等.风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护33、滤波电容器为消耗品,那么怎样判断它的寿命?作为滤波电容器使用的电容器,其静电容量随着时间的推移而缓缓减少,定期地测量静电容量,以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命.34、装设变频器时安装方向是否有限制.应基本收藏在盘内,问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大,占用空间大,成本比较高.其措施有:(1)盘的设计要针对实际装置所需要的散热;(2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;(3) 采用热导管.此外,已开发出变频器背面可以外露的型式.35、想提高原有输送带的速度,以80Hz运转,变频器的容量该怎样选择?设基准速度为50Hz50Hz以上为恒功率输出特性.像输送带这样的恒转矩特性负载增速时,容量需要增大为80/50≈1.6倍.电机容量也像变频器一样增大.变频器工作原理变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的.1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变?*1: r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.例如:2极电机50Hz 3000 [r/min]4极电机50Hz 1500 [r/min]结论:电机的旋转速度同频率成比例本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机.感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率.由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的.由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度.另外,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制.因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备.n = 60f/pn: 同步速度f: 电源频率p: 电机极对数结论:改变频率和电压是最优的电机控制方法如果仅改变频率而不改变电压,频率降低时会使电机出于过电压(过励磁),导致电机可能被烧坏.因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压.输出频率在额定频率以上时,电压却不可以继续增加,最高只能是等于电机的额定电压.例如:为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V2. 当电机的旋转速度(频率)改变时,其输出转矩会怎样?*1: 工频电源由电网提供的动力电源(商用电源)*2: 起动电流当电机开始运转时,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速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些.工频直接起动会产生一个大的起动起动电流.而当使用变频器时,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,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小.减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明.通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩.3. 当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低通常的电机是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的.因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=T e P=Pe)变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降.当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足.举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2.因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)4. 变频器50Hz以上的应用情况大家知道对一个特定的电机来说其额定电压和额定电流是不变的.如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A 电机可以工作在50Hz以上.当转速为50Hz时变频器的输出电压为380V 电流为30A. 这时如果增大输出频率到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. 所以我们称之为恒功率调速.这时的转矩情况怎样呢?因为P=wT (w:角速度T:转矩). 因为P不变w增加了所以转矩会相应减小.我们还可以再换一个角度来看: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)可以看出UI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会相应减小对于电机来说T=K*I*X (K:常数I:电流X:磁通) 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.同时小于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. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变--最大转矩不变)结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时电机的输出转矩会减小.5. 其他和输出转矩有关的因素发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力.载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率电机的电流不会受到影响.但元器件的发热会减小.环境温度:就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.海拔高度: 海拔高度增加对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m 以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.。
变频器基本知识一、变频器基本概念变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。
二、变频器的结构•主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。
•整流器:将交流电变换成直流的电力电子装置,其输入电压为正弦波,输入电流非正弦,带有丰富的谐波•中间直流环节:中间直流储能环节,在它和电动机之间进行无功功率的交换。
•逆变器:将直流电转换成交流电的电力电子装置,其输出电压为非正弦波,输出电流近似正弦•控制电路:常由运算电路、检测电路、控制信号输入/输出电路和驱动电路组成。
主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等,其控制方法可以采用模拟控制或数字控制。
通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的三、变频器的分类按工作原理分•V/F控制对变频器的频率和电压同时进行调节•转差频率控制为V/F控制的改进方式•矢量控制将交流电机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流并分别加以控制的方式•直接转矩控制把转矩作为控制量,直接控制转矩,是继矢量控制变频调速技术之后的一种新型的交流变频调速技术。
四、变频器选型—选型原则•考虑变频器运行的经济性和安全性,变频器选型保留适当的余量是必要的。
•要准确选型,必须要把握以下几个原则:•充分了解控制对象性能要求。
一般来讲如对启动转矩、调速精度、调速范围要求较高的场合则需考虑选用矢量变频器,否则选用通用变频器即可•了解负载特性,如是通用场合,则需确定变频器是G型(重载型)还是P型(轻载型)•了解所用电机主要铭牌参数:额定电压、额定电流。
•确定负载可能出现的最大电流,以此电流作为待选变频器的额定电流。
如果该电流小于适配电机额定电流,则按适配电机选择对应变频器,考虑成本因素•以下情况要考虑容量放大一档:1、长期高温大负荷2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场3、目标负载波动大4、现场电网长期偏低而负载接近额定5、绕线电机、同步电机或多极电机(6极以上)•充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的基础。
变频器基础知识变频器基础知识一、变频器的定义通常所说的变频器,是指将频率固定的电源(如50Hz三相交流电)变成频率可变的电源(如在0~50Hz之间随意变换)的转换设备。
如果原有电源的频率为0(即为直流电源供电),则变频器可以省去直流变换环节,退化成单一的逆变器(DC→AC)。
二、变频器的分类从不同的角度,可以对变频器进行不同的分类。
1、按电压等级不同,变频器可分为:高压变频器、中压变频器、低压变频器按照国际惯例,电压≥10kV时称高压,1-10kV为中压,小于1kV 时称低压,与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。
在我国,习惯上把10KV、6kV或3kV的电机称为高压电机,相应的电压为10KV、6kV或3kV的变频器均称高压变频器。
平常所说的“高-高”、“高-低-高”、“高-低”只是变频器的不同应用形式。
2、按主回路结构不同,变频器可分为:交-直-交变频器,交-交变频器。
交-直-交变频器1)交-直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电,再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。
整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。
整流电路可以是不控的(二极管全波整流)、也可以是可控的,如果是可控整流,则它也能工作在逆变状态,将直流回路的能量逆变回电网。
逆变电路肯定是可控的,主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。
如果电机工作在发电工况时(比如制动场合),逆变电路工作在整流状态,将电机的能量送到直流回路。
交-交变频器2)交-交变频器没有直流回路,每相都由两个相互反并联的整流电路组成,正桥提供正向相电流,反桥提供负向相电流。
3、按储能方式不同,变频器可分为:电流源型、电压源型。
电流源型变频器1)电流源型:电流源变频器输入采用可控整流,控制电流的大小。
中间采用大电感,对电流进行平滑。
逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流,供给交流电机。
在电流源变频器中,直接受控量是电流。
33个变频器入门基础知识1、为了防止或者削弱干扰信号,变频器接收反馈信号时,要进行滤波,滤波时间(采样时间)可以根据现场情况来定。
2、恒转矩负载的启动、停止时间,可以先全速运行,然后切断电源,看自由制动的总时间是多少,然后可以按照这个时间的1/3来设置。
3、预制转差补偿(负载变化时让转速不变)和改变载波频率,能解决在负载出现变化时,容易堵转的问题。
4、制动电阻的选择,制动电流为额定电流的一半。
5、恒功率负载所配用的电机要远大于负载。
6、二次方律负载时不允许转速超过额定转速的。
在额定频率以上运行时,有效转矩将下。
功率P与转速的3次方成正比,转矩和转速的2次方成正比。
7、鼓风机的效率是0.88,那么损失功率是P=P*(1-0.88),也是他空载功率。
8、离心风机是二次方律负载,罗茨风机是恒转矩负载。
9、异步电动机处于大马拉小车的情况下,功率因素和效率都下降较多.10、风量小,风压也小,当风量增大时,风压也增大,当风量再增大时,风压减小。
11、IGBT的直通,死区时间变窄(温度变大,逆变管老化),逆变管进入放大区(驱动电源电压下降,逆变管老化)。
12、变频器输出电流决定了变频器的输出转矩,如果是恒转矩负载,电流和频率下降没有关系。
变频器直流部分将随频率下降而减小,输入电流将随频率下降而减小。
13、变频器加输出电抗器,可以有效的抑制DU/DT的变化,因为变频器输出都是PWM 波,距离较远也存在分布电容,这样就可能会出现很大的漏电流。
14、增加电容器也不能改变电动机的功率因素,只是说电容器可以向电机提供部分无功电流,不需要电机从电路中获取。
15、降低载波频率也是可以减小干扰。
16、偏置频率和频率增益:举例:原先是0-10V,现在变成了0-5V,这样就可以说偏置频率是-12.5HZ,频率增益是225%。
17、变频轻载时出现过电流保护是什么原因造成:通常VF曲线都设定好后,在重载情况下运行,当在轻载时会出现补偿过度,这样容易磁饱和,这样励磁电流就会发生畸变。
变频器基础知识一、什么是变频器变频器,也称为交流调速器,是一种用于控制交流电动机转速的装置。
它通过改变电源电压的频率和大小,来控制电机的转速和运行状态。
变频器广泛应用于工业生产中的风机、水泵、压缩机等设备中。
二、变频器的工作原理1. 变频器的输入端接收三相交流电源,并将其转换成直流电源;2. 变频器内部的逆变器将直流电源转换成高频交流电源;3. 高频交流电源经过控制模块进行调整,输出给驱动模块;4. 驱动模块根据控制信号来控制输出功率,从而实现对电机转速的控制。
三、变频器的优点1. 节能:通过调整负载要求来降低负载功率,从而达到节能效果;2. 增加设备寿命:通过减少启停次数和降低设备运行温度来延长设备寿命;3. 提高生产效率:可以根据需要随时调整设备运行状态,提高生产效率;4. 降低噪音:通过减少启停次数和降低设备运行温度来降低噪音。
四、变频器的分类1. 按控制方式分:开环控制和闭环控制;2. 按输出电压分:低压变频器和中高压变频器;3. 按功率分:小功率变频器和大功率变频器。
五、变频器的选型在选型时需要考虑以下因素:1. 电机类型和额定功率;2. 工作环境温度和湿度;3. 控制方式和要求;4. 负载特性和要求。
六、常见问题及解决方法1. 变频器故障:可以通过检查电源线路、信号线路、驱动模块等进行排查;2. 变频器过热:可以通过增加散热设备、降低负载要求等进行解决;3. 变频器电容老化:可以定期检查并更换电容来解决。
七、注意事项1. 在使用前需要对设备进行检查,确保各部件正常运行;2. 在使用过程中需要注意安全,避免触电等危险情况发生;3. 在停机前需要将负载逐渐降低,避免突然停机对设备造成损害。
八、总结变频器作为一种重要的控制装置,在工业生产中发挥着重要的作用。
通过了解其基础知识、工作原理、优点、分类、选型等方面的内容,可以更好地应用和维护变频器设备,提高生产效率和设备寿命。
同时需要注意安全和维护,确保设备正常运行。