变频器应用问题 点击：16148 | 回复：200
发表于：2006-08-30 10:21:00
楼主
[b][color=#0000FF]变频器常见问题：[/color][/b]
[b]一． 为什么漏电断路器在使用变频器时易跳闸？[/b]
这是因为变频器的输出波形含有高次谐波，而电机及变频器与电机间的电缆会产生泄漏电流，该泄漏电流比工频驱动电机时大了许多，所以产生该现象。
变频器操作输出侧的漏电流大约为工频操作时的3倍多，外加电动机等漏电流，选择漏电保护器的动作电流应该大于工频时漏电流的10倍。
[b]二． 使用变频器时，电机温升为什么比工频时高？[/b]
这是因为变频器输出电压波形不是正弦波，而是畸形波，在额定扭矩下的电机电流比工频时要多出约10%左右，所以温升比工频时略有提高。
[b]三． 怎样调整转矩提升？[/b]
A．当转矩提升设置过高，而负载很轻时，由于产生电机铁芯的磁通饱和，电流将增加，变频器可能会产生过电流保护，所以当负载减轻时，为提高电机效率，应减小该设置。
B．而对于重负载，适当提高转矩提升设定值，可以对定子绕组和电机电缆产生的电压降损耗进行补偿。
[b]四． 何为载波频率，如何调整？[/b]
A．SPWM变频器的输出电压是一系列的脉冲，脉冲频率等于载波频率。
B．在电动机的电流中，具有较强的载波频率的谐波分量，它将引起电动机铁芯的振动而发出噪声。如果噪声的频率与电机铁芯的固有震荡频率相等而发生谐振时，噪音将增大。为减小噪音，变频器为用户提供了可以在一定范围内调整载波频率的功能，以避开噪音的谐振频率。
C．载波频率的谐波分量具有较强的辐射能力，对外界电子设备会产生电磁干扰。
D．从改善电流波形的角度来说，载波频率越高，电流波形越平滑。但是，对外界的电磁干扰也越强。
E．载波频率设置越高，电机噪音越小，但是变频器自身功率器件开关损耗越大，变频器发热越严重。载波频率设置越低，电机噪音越大，但是变频器自身功率器件开关损耗越小。
[b]五． DC制动[/b]
用途：（1）.用于控制某些设备的精确停车，避免出现低速“爬行”现象，在停机时启动该功能。
（2）.因为变频调速系统总是从最低频率启动，如果在启动时，电机已经有一定转速，而变频器未设置转速追踪功能，则会出现过电流或过电压现象。
[b]六． 为什么负载电机额定频率要与电动机一致？[/b]
本功能参数定义基频
A. 若基频设定低于电动机额定频率，则电动机电压将会增加，输出电压的增加，将引起电动机磁通的增加，使磁通饱和，励磁电流发生畸变，出现很大的尖峰电流，从而导致变频器因过流跳闸
B. 若基频设定高于电动机额定频率，则电动机电压将会减小，电动机的带负载能力下降。
[b]七． 什么是转差补偿？[/b]
含义：根据负载电流的大小，适当提高变频器的输出频率（内部提高，实际显示不变），以补偿由于负载的增加而引起的转差增大。
[b]八． AVR功能[/b]
当电网电压下降时，自动的适当降低基准频率，从而维持磁通K*U/F不变，以保证电动机的带负载能力不变。
[b]九． 负载一般有哪几种？[/b]
（1）.恒转矩负载
不同的转速,负载阻转矩基本恒定。输出功率与转速成正比。如皮带输送机。
（2）.恒功率负载
不同的转速，负载功率基本恒定。输出转矩与转速成正比。如各种薄膜或薄板的卷绕装置。
（3）.平方率负载
负载阻转矩与转速的平方成正比。如风机和泵类。
[b]十． 几种特殊电机的变频调速[/b]
A. 绕线转子异步电动机
绕线转子异步电动机的转子绕组是一组星型连接的三相绕组。三相绕组的端点分别与三个集电环相接，通过集电环与电刷和外接的电阻（启动或调速用）连接。
采用变频器调速后，转子绕组没有必要接电阻，故可以将三相绕组的端点用导线直接连接即可。
B. 电磁制动电动机
由普通电动机和电磁制动器组成。电动机与电磁制动器同时接入电源，电磁铁的衔铁被吸上，使电动机转子自由转动，切断电源后，制动器的励磁绕组失电，转子迅速停止。
采用变频器调速后，应将电磁铁的励磁绕组电路接至变频器输入侧，并且必须保证和电动机同时通电。
[b]十一． 一台变频器带多台电动机时的容量选择[/b]
A. 几台电动机在任何情况下都同时启动时
变频器的额定电流应大于几台电动机的最大工作电流之和。
B. 几台电动机依次启动时
变频器的额定电流应大于除最大那台电动机之外的其余电动机额定电流之和加上7倍的最大电动机的额定电流的总和。
[b]十二． 变频器的干扰方式及处理[/b]
A. 传播方式：
（1）.辐射干扰
（2）.传导干扰
B. 抗干扰措施
对于通过辐射方式传播的干扰信号，主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。
对于通过线路传播的干扰信号，主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器，电抗器或磁环等方式来处理。
具体方法及注意事项如下：
（1）.信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。
（2）.不要采用不同金属的导线相互连接。
（3）.屏蔽管（层）应可靠接地，并保证整个长度上连续可靠接地。
（4）.信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。
（5）.屏蔽层接地点尽量远离变频器，并与变频器接地点分开。
（6）.磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用，具体方法为：输入线一起朝同一方向绕4圈，而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意，尽量将磁环靠近变频器。
（7）.一般对被干扰设备仪器，均可采取屏蔽及其它抗干扰措施，如注塑机温控的处理。
[b]一． 为什么漏电断路器在使用变频器时易跳闸？[/b]
这是因为变频器的输出波形含有高次谐波，而电机及变频器与电机间的电缆会产生泄漏电流，该泄漏电流比工频驱动电机时大了许多，所以产生该现象。
变频器操作输出侧的漏电流大约为工频操作时的3倍多，外加电动机等漏电流，选择漏电保护器的动作电流应该大于工频时漏电流的10倍。
[b]二． 使用变频器时，电机温升为什么比工频时高？[/b]
这是因为变频器输出电压波形不是正弦波，而是畸形波，在额定扭矩下的电机电流比工频时要多出约10%左右，所以温升比工频时略有提高。
[b]三． 怎样调整转矩提升？[/b]
A．当转矩提升设置过高，而负载很轻时，由于产生电机铁芯的磁通饱和，电流将增加，变频器可能会产生过电流保护，所以当负载减轻时，为提高电机效率，应减小该设置。
B．而对于重负载，适当提高转矩提升设定值，可以对定子绕组和电机电缆产生的电压降损耗进行补偿。
[b]四． 何为载波频率，如何调整？[/b]
A．SPWM变频器的输出电压是一系列的脉冲，脉冲频率等于载波频率。
B．在电动机的电流中，具有较强的载波频率的谐波分量，它将引起电动机铁芯的振动而发出噪声。如果噪声的频率与电机铁芯的固有震荡频率相等而发生谐振时，噪音将增大。为减小噪音，变频器为用户提供了可以在一定范围内调整载波频率的功能，以避开噪音的谐振频率。
C．载波频率的谐波分量具有较强的辐射能力，对外界电子设备会产生电磁干扰。
D．从改善电流波形的角度来说，载波频率越高，电流波形越平滑。但是，对外界的电磁干扰也越强。
E．载波频率设置越高，电机噪音越小，但是变频器自身功率器件开关损耗越大，变频器发热越严重。载波频率设置越低，电机噪音越大，但是变频器自身功率器件开关损耗越小。
[b]五． DC制动[/b]
用途：（1）.用于控制某些设备的精确停车，避免出现低速“爬行”现象，在停机时启动该功能。
（2）.因为变频调速系统总是从最低频率启动，如果在启动时，电机已经有一定转速，而变频器未设置转速追踪功能，则会出现过电流或过电压现象。
[b]六． 为什么负载电机额定频率要与电动机一致？[/b]
本功能参数定义基频
A. 若基频设定低于电动机额定频率，则电动机电压将会增加，输出电压的增加，将引起电动机磁通的增加，使磁通饱和，励磁电流发生畸变，出现很大的尖峰电流，从而导致变频器因过流跳闸
B. 若基频设定高于电动机额定频率，则电动机电压将会减小，电动机的带负载能力下降。
[b]七． 什么是转差补偿？[/b]
含义：根据负载电流的大小，适当提高变频器的输出频率（内部提高，实际显示不变），以补偿由于负载的增加而引起的转差增大。
[b]八． AVR功能[/b]
当电网电压下降时，自动的适当降低基准频率，从而维持磁通K*U/F不变，以保证电动机的带负载能力不变。
[b]九． 负载一般有哪几种？[/b]
（1）.恒转矩负载
不同的转速,负载阻转矩基本恒定。输出功率与转速成正比。如皮带输送机。
（2）.恒功率负载
不同的转速，负载功率基本恒定。输出转矩与转速成正比。如各种薄膜或薄板的卷绕装置。
（3）.平方率负载
负载阻转矩与转速的平方成正比。如风机和泵类。
[b]十． 几种特殊电机的变频调速[/b]
A. 绕线转子异步电动机
绕线转子异步电动机的转子绕组是一组星型连接的三相绕组。三相绕组的端点分别与三个集电环相接，通过集电环与电刷和外接的电阻（启动或调速用）连接。
采用变频器调速后，转子绕组没有必要接电阻，故可以将三相绕组的端点用导线直接连接即可。
B. 电磁制动电动机
由普通电动机和电磁制动器组成。电动机与电磁制动器同时接入电源，电磁铁的衔铁被吸上，使电动机转子自由转动，切断电源后，制动器的励磁绕组失电，转子迅速停止。
采用变频器调速后，应将电磁铁的励磁绕组电路接至变频器输入侧，并且必须保证和电动机同时通电。
[b]十一． 一台变频器带多台电动机时的容量选择[/b]
A. 几台电动机在任何情况下都同时启动时
变频器的额定电流应大于几台电动机的最大工作电流之和。
B. 几台电动机依次启动时
变频器的额定电流应大于除最大那台电动机之外的其余电动机额定电流之和加上7倍的最大电动机的额定电流的总和。
[b]十二． 变频器的干扰方式及处理[/b]
A. 传播方式：
（1）.辐射干扰
（2）.传导干扰
B. 抗干扰措施
对于通过辐射方式传播的干扰信号，主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。
对于通过线路传播的干扰信号，主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器，电抗器或磁环等方式来处理。
具体方法及注意事项如下：
（1）.信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。
（2）.不要采用不同金属的导线相互连接。
（3）.屏蔽管（层）应可靠接地，并保证整个长度上连续可靠接地。
（4）.信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。
（5）.屏蔽层接地点尽量远离变频器，并与变频器接地点分开。
（6）.磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用，具体方法为：输入线一起朝同一方向绕4圈，而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意，尽量将磁环靠近变频器。
（7）.一般对被干扰设备仪器，均可采取屏蔽及其它抗干扰措施，如注塑机温控的处理。
发表于：2006-09-22 12:27:00
48楼
变频调速技术的应用
直流调速系统和交流调速系统是传动调速的两大支柱。直流调速是通过改变励磁电流和水银整流器的触发相位来实现调速控制。随着晶闸管的出现，使直流调速系统达到了很高的水平，一度成为调速传动的主流。由于交流调速的转速主要取决于输入交流电源的频率，因而长期以来只能作为定速运行，其根本原因在于交流电源的频率调整较为困难。随着电力半导体的发展，交流调速技术开始成熟，并进入了实用化。交流调速的迅速发展打破了以往与直流调速分工的格局。开始沿着一般性能的节能调速；高性能的交流调速；特大容量、极高转速的交流调速三个方向的领域发展和应用。
交流调速作为现代调速技术的主导者，主要分为：异步电动机调速和同步电动机调速。
调压调速
变极调速 转子串电阻调速
异步电动机调速 变转差率调速（S） 串级调速（转差电压） 变频调速 电磁离合器调速
一、变频调速控制原理
异步电动机同步转速
n=60f(1-s)/p n—同步转速
f—同步频率
n=(n-n1)/n p—极对数
n1—转子转速
S—转差率
根据上式关系，当极对数p不变，电动机同步转速n与电源频率f成正比。因此连续地改变供电电源频率，就可以连续平滑的调节电动机的转速，这种调速方法称为变频调速。
二、变频调速在水泥行业的应用
随着电力拖动技术的发展，变频调速技术已占据了电机调速的主导地位。它的两大优越性是：①节电明显；②提高产品质量和产量。变频调速在频率范围、动态响应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因素、使用方便等方面是以往的交流调速方法无法比拟的。同时又具备体积小、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高等优点。因而广泛应用于冶金、矿山、化工、石油、钢铁、医药、纺织、机械、电力、造
纸、印刷及供水等诸多行业，社会效益非常显著。
水泥行业中较多采用滑差调速和直流调速。由于环境恶劣、粉尘大、设备又工作在窑炉高辐射热的范围内，因而在滑差调速中存在滑差部分易损坏、速度范围不易调整；在直流调速中存在碳刷、整流子损坏严重维修费用较高、低速运行系统不稳定等问题。采用变频调速技术使滑差调速和直流调速的弊端被其高性能的控制和独特的优越性所代替，达到启动平滑、冲击小、提升转矩大、系统稳定的目的。
水泥生产的主要设备是窑炉，分卧式（回转窑）和立式（立窑）。对回转窑而言，国内湿法回转窑窑尾大多采用离心式通用风机调节窑内风量。由于生产过程中工况的不断变化及各种因素的影响，设计选型时，离心风机的风量通常预留有一定的富裕。所以在实际使用过程中，为满足窑炉的工况要求，常在进风管道内设置电动阀门、档风板等装置。通过阀门开度来调节风量。这种通过增加系统阻力来改变风量的方法，造成了电能消耗大、工作效率低、而且通风机启动电流大，初开电动阀门时，容易产生振动和较大的噪声，经常发生故障。对于这两种窑炉存在的问题，选用变频调速技术对其改造，可以达到启动平稳、调节控制方便、调速精度高和系统稳定等优点，同时节约了大量电能，提高了产品质量和产量。
直流调速系统和交流调速系统是传动调速的两大支柱。直流调速是通过改变励磁电流和水银整流器的触发相位来实现调速控制。随着晶闸管的出现，使直流调速系统达到了很高的水平，一度成为调速传动的主流。由于交流调速的转速主要取决于输入交流电源的频率，因而长期以来只能作为定速运行，其根本原因在于交流电源的频率调整较为困难。随着电力半导体的发展，交流调速技术开始成熟，并进入了实用化。交流调速的迅速发展打破了以往与直流调速分工的格局。开始沿着一般性能的节能调速；高性能的交流调速；特大容量、极高转速的交流调速三个方向的领域发展和应用。
交流调速作为现代调速技术的主导者，主要分为：异步电动机调速和同步电动机调速。
调压调速
变极调速 转子串电阻调速
异步电动机调速 变转差率调速（S） 串级调速（转差电压） 变频调速 电磁离合器调速
一、变频调速控制原理
异步电动机同步转速
n=60f(1-s)/p n—同步转速
f—同步频率
n=(n-n1)/n p—极对数
n1—转子转速
S—转差率
根据上式关系，当极对数p不变，电动机同步转速n与电源频率f成正比。因此连续地改变供电电源频率，就可以连续平滑的调节电动机的转速，这种调速方法称为变频调速。
二、变频调速在水泥行业的应用
随着电力拖动技术的发展，变频调速技术已占据了电机调速的主导地位。它的两大优越性是：①节电明显；②提高产品质量和产量。变频调速在频率范围、动态响应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因素、使用方便等方面是以往的交流调速方法无法比拟的。同时又具备体积小、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高等优点。因而广泛应用于冶金、矿山、化工、石油、钢铁、医药、纺织、机械、电力、造
纸、印刷及供水等诸多行业，社会效益非常显著。
水泥行业中较多采用滑差调速和直流调速。由于环境恶劣、粉尘大、设备又工作在窑炉高辐射热的范围内，因而在滑差调速中存在滑差部分易损坏、速度范围不易调整；在直流调速中存在碳刷、整流子损坏严重维修费用较高、低速运行系统不稳定等问题。采用变频调速技术使滑差调速和直流调速的弊端被其高性能的控制和独特的优越性所代替，达到启动平滑、冲击小、提升转矩大、系统稳定的目的。
水泥生产的主要设备是窑炉，分卧式（回转窑）和立式（立窑）。对回转窑而言，国内湿法回转窑窑尾大多采用离心式通用风机调节窑内风量。由于生产过程中工况的不断变化及各种因素的影响，设计选型时，离心风机的风量通常预留有一定的富裕。所以在实际使用过程中，为满足窑炉的工况要求，常在进风管道内设置电动阀门、档风板等装置。通过阀门开度来调节风量。这种通过增加系统阻力来改变风量的方法，造成了电能消耗大、工作效率低、而且通风机启动电流大，初开电动阀门时，容易产生振动和较大的噪声，经常发生故障。对于这两种窑炉存在的问题，选用变频调速技术对其改造，可以达到启动平稳、调节控制方便、调速精度高和系统稳定等优点，同时节约了大量电能，提高了产品质量和产量。
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