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跟著小普學(xué)變頻(四)

 工控自動(dòng)化交流 2017-09-24

31.變頻器能對(duì)電機(jī)電流解耦嗎?


變頻能解耦嗎?不能!但它只要輸出的頻率f、同步轉(zhuǎn)速n1使得轉(zhuǎn)差率保持在穩(wěn)定區(qū)或者額定轉(zhuǎn)差率se,就等于對(duì)電機(jī)電流解耦,因?yàn)檗D(zhuǎn)子功率因數(shù)此時(shí)是1,轉(zhuǎn)子電流就是大家要解耦的要控制的轉(zhuǎn)矩電流!變頻器是異步電機(jī)的調(diào)速裝置,它不可能超越異步電機(jī)的機(jī)械特性而進(jìn)行所謂的任何控制!

32.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)為什么電流大?而啟動(dòng)后電流會(huì)變小?


當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)處在停止?fàn)顟B(tài)時(shí),從電磁的角度看,就象變壓器,接到電源去的定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次線圈,成閉路的轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器被短路的二次線圈;定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間無(wú)電的的聯(lián)系,只有磁的聯(lián)系,磁通經(jīng)定子、氣隙、轉(zhuǎn)子鐵芯成閉路。當(dāng)合閘瞬間,轉(zhuǎn)子因慣性還未轉(zhuǎn)起來(lái),旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最大的切割速度——同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組,使轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)起可能達(dá)到的最高的電勢(shì),因而,在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中流過(guò)很大的電流,這個(gè)電流產(chǎn)生抵消定子磁場(chǎng)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(hù)與該時(shí)電源電壓相適應(yīng)的原有磁通,遂自動(dòng)增加電流。因?yàn)榇藭r(shí)轉(zhuǎn)子的電流很大,故定子電流也增得很大,甚至高達(dá)額定電流的4~7倍,這就是啟動(dòng)電流大的緣由。
啟動(dòng)后電流為什么?。弘S著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高,定子磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度減小,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)減小,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流也減小,于是定子電流中用來(lái)抵消轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)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.請(qǐng)教載波頻率對(duì)變頻器及電機(jī)的影響?


載波頻率對(duì)變頻器輸出電流有影響
(1)運(yùn)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?yàn)閤c=1/2πfc),由高頻脈沖引起的漏電流越大。 
載波頻率對(duì)電機(jī)的影響
載波頻率越高,電機(jī)的振動(dòng)越小,運(yùn)行噪音越小,電機(jī)發(fā)熱也越少。但載波頻率越高,諧波電流的頻率也越高,電機(jī)定子的集膚效應(yīng)也越嚴(yán)重,電機(jī)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(gè)電路由交流一直流一交流一濾波等部分構(gòu)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?guó)家的電網(wǎng)電壓和頻率。
而變頻器是由交流一直流一交流(調(diào)制波)等電路構(gòu)成的,變頻器標(biāo)準(zhǔn)叫法應(yīng)為變頻調(diào)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(shí)按比例變化,不可分別調(diào)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(jī)的調(diào)速。

35.使用變頻器時(shí),電機(jī)溫升為什么比工頻時(shí)高呢?


因?yàn)樽冾l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(jī)電流比工頻時(shí)要多出約10%左右,所以溫升比工頻時(shí)略有提高。
另外還有一點(diǎn):當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低的時(shí)候,電機(jī)散熱風(fēng)扇速度不夠,電機(jī)溫升會(huì)高一些。

36.為什么漏電斷路器在使用變頻器時(shí)易跳閘呢?


這是因?yàn)樽冾l器的輸出波形含有高次諧波,而電機(jī)及變頻器與電機(jī)間的電纜會(huì)產(chǎn)生泄漏電流,該泄漏電流比工頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)大了許多,所以產(chǎn)生該現(xiàn)象。
變頻器操作輸出側(cè)的漏電流大約為工頻操作時(shí)的3倍多,外加電動(dòng)機(jī)等漏電流,選擇漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流應(yīng)該大于工頻時(shí)漏電流的10倍。

37.請(qǐng)教變頻器輸出端為什么要加輸出電抗器,它作用是什么?


變頻器輸出端增加輸出電抗器,是為了增加變頻器到電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線距離,輸出電抗器可以有效抑制變頻器的igbt開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬間高電壓,減少此電壓對(duì)電纜絕緣和電機(jī)的不良影響。
電抗器的主要作用:是用以限制電機(jī)連接電纜的容性充電電流及使電機(jī)繞組上的電壓上升率限制在540v/μs以內(nèi),它還用于鈍化變頻器輸出電壓(開關(guān)頻率)的陡度,減少逆變器中的功率元件(如igbt)的擾動(dòng)和沖擊。

38.變頻空調(diào)是否省電節(jié)能?


1 能減少起動(dòng)電流,減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊,延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命, 實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗.試想以下一個(gè)小區(qū)內(nèi)只用一臺(tái)電源變壓器,夏天都在用空調(diào)一旦變壓器過(guò)負(fù)荷調(diào)閘,再次合閘好合嗎?如都用變頻空調(diào)就好合的多了
2 當(dāng)室內(nèi)溫度降低的時(shí)候自動(dòng)降低頻率即降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,同時(shí)空調(diào)內(nèi)的電子膨脹閥自動(dòng)關(guān)小保持室外機(jī)散熱器的溫度,使散熱器對(duì)外的傳熱溫差不變,即保持空調(diào)的能效比不變,始終工作在較高的效率下,最終達(dá)到熱平衡,即室外傳進(jìn)室內(nèi)的熱量等于空調(diào)打往室外的熱量。而普通空調(diào)隨著室內(nèi)空氣溫度的降低,室外機(jī)散熱器工作溫度也降低,此時(shí)傳熱溫差減少散熱效果變差,此時(shí)空調(diào)的能小比降低,不能保持空調(diào)始終工作在較高的效率下。

39. 一臺(tái)變頻器拖多臺(tái)電機(jī),應(yīng)該注意什么?


1.可以一拖多,但必須是用在平移機(jī)構(gòu).
2.控制方式必須為v/f,不能用矢量控制.
3.變頻器容量應(yīng)>=電機(jī)容量,具體放量視負(fù)載特性而定.
4.每臺(tái)電機(jī)應(yīng)加熱保護(hù).

40. 請(qǐng)問(wèn)直流調(diào)速真的淘汰了嗎?沒(méi)有使用價(jià)值了嗎?


在速度控制、位置控制方面都基本淘汰了。
但在轉(zhuǎn)矩控制方面,變頻器盡管有矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等方式,但都無(wú)法取代直流調(diào)速的優(yōu)越的性能。


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