21个变频器入门基础知识

近年来，随着工业技术和科学的发展，变频器在工业生产和居民生活中的应用越来越广泛，了解和掌握变频器的基础知识是每一个电力作业人员所必须的。

1、什么是变频器?

变频器是利用电力半导体器件的通断将工频电源变换为频率连续可调的电能控制装置。

2、电压型与电流型有什麽不同?

变频器的主电路大体上可分为两类 :电压型变频器和电流型变频器。

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,其直流回路滤波是电感。

3、为什麽变频器的电压与频率成比例的改变?

非同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。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。

4、按比例地改变 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的转矩有减小的倾向，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 的起动转矩 , 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。

5、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。

6、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。

7、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 ) 。

8、 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。

9、 什么是再生制动?

电动机在运转中如果降低指令频率, 则电动机变为非同步发电机状态运行, 作为制动器而工 作,这就叫作再生(电气)制动。

10 、怎么得到更大的制动力?

从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中, 由於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%。

11、电机超过 60HZ 时应注意什么问题?

1)机械和装置在该转速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)

2)电围,其输出转矩要能够维修工作(风机、泵等轴输出功率与速 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 以上运转时要特别注意。

12、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。

13，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。

14、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?

对于小容量而言，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。

15、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 70~8 0Hz 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。

16，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。

17，变频器过载与变频器过流的区别?

CH系列变频器的过载是指输出电流达变频器额定电流的 150%时运行可达10s; 输出电流达变频器额定电流的 180%时运行可达10秒!过流比过载的电流更大,运行的时间更短,对变频器的危害更大!

18，湿度对变频器的影响?

空气的相对湿度 ≤95%, 无结露。 湿度太高且湿度变化较大时, 变频器内部易出现结露现象, 其绝缘性能就会大大降低, 甚至可能引发短路事故。 必要时, 必须在箱中增加干燥剂和加热器。

19、温度对变频器有哪些影响?

变频器的使用环境温度一般适用在 -10℃ ~ +40℃, 湿度在低于 90%的环境工作中。 环境温度若高于 40℃时候,每升高 1℃,变频器应降额 5%使用。环境温度每升 10℃,则变频器寿命减半,所以周围环境温度及变频器散热的问题一定要解决好。

请尽量将变频器安装在远离发热源的地方。

20，如何进行功率因数的改善?

改善功率因数,可在变频器进线中插入交流电抗器。

变频器输出侧接改善功率因数的电容滤波时, 有因变频器输出的高频电流造成破损和过热的危险,另外会使变频器过电流,造成电流保护发生,请不要接电容滤波器。

21，如何减少电波干扰?

变频器的输出(主回路)中有高频成分,对变频器附近使用的通信器械(如 AM 收音机)会 产生干扰。 此时可以安装滤波器, 减少干扰。 另外, 还可将变频器和电机及电源配线套上金属管接地,也是有效的。