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变频器入门宝典(肯定有用)!

发布时间:2021-11-23 06:11:13 来源:英亚体育app下载

  各国运用的沟通供电电源,无论是用于家庭仍是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。一般,把电压和频率固定不变的沟通电改换为电压或频率可变的沟通电的设备称作“变频器”。为了发生可变的电压和频率,该设备首要要把三相或单相沟通电改换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)改换为三相或单相沟通电(AC),咱们把完成这种转化的设备称为“变频器”(inverter)。

  变频器也可用于家电产品。运用变频器的家电产品中不只要电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机操控的变频器,既能够改动电压,又能够改动频率。但用于荧光灯的变频器首要用于调理电源供电的频率。汽车上运用的由电池(直流电)发生沟通电的设备也以“inverter”的称号进行出售。变频器的作业原理被广泛运用于各个范畴。例如核算机电源的供电,在该项运用中,变频器用于按捺反向电压、频率的动摇及电源的瞬间断电。

  本文中所指的电机为感应式沟通电机,在工业范畴所运用的大部分电机均为此类型电机。感应式沟通电机(今后简称为电机)的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。因为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),所以不适合改动极对数来调理电机的速度。别的,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调理后再供应电机,这样电机的旋转速度就能够被自在的操控。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: 电机极数,改动频率和电压是最优的电机操控办法 。假如仅改动频率,电机将被烧坏。特别是当频率下降时,该问题就十分杰出。为了防止电机焚毁事端的发生,变频器在改动频率的一起有必要要一起改动电压,例如:为了使电机的旋转速度折半,变频器的输出频率有必要从60Hz改动到30Hz,这时变频器的输出电压就有必要从200V改动到约100V。例如:为了使电机的旋转速度折半,变频器的输出频率有必要从60Hz改动到30Hz,这时变频器的输出电压就有必要从200V改动到约100V。

  假如要正确的运用变频器, 有必要仔细地考虑散热的问题。变频器的毛病率随温度升高而成指数的上升。运用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度,变频器运用寿命折半。因而,咱们要注重散热问题啊!在变频器作业时,流过变频器的电流是很大的, 变频器发生的热量也是十分大的,不能忽视其发热所发生的影响。

  一般,变频器设备在操控柜中。咱们要了解一台变频器的发热量大约是多少,能够用以下公式预算: 发热量的近似值= 变频器容量(KW)×55 [W]在这里, 假如变频器容量是以恒转矩负载为准的(过流才能150% * 60s) 假如变频器带有直流电抗器或沟通电抗器, 而且也在柜子里边, 这时发热量会更大一些。 电抗器设备在变频器旁边面或测上方比较好。这时能够用预算: 变频器容量(KW)×60 [W]因为各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式能够针对各品牌的产品. 留意: 假如有制动电阻的话,因为制动电阻的散热量很大, 因而最好设备方位最好和变频器隔脱离, 如装在柜子上面或旁边等。那么, 怎样采能下降操控柜内的发热量呢? 当变频器设备在操控机柜中时,要考虑变频器发热值的问题。根据机柜内发生热量值的添加,要恰当地添加机柜的尺度。因而,要使操控机柜的尺度尽量减小,就有必要要使机柜中发生的热量值尽或许地削减。假如在变频器设备时,把变频器的散热器部分放到操控机柜的外面,将会使变频器有70%的发热量释放到操控机柜的外面。因为大容量变频器有很大的发热量,所以对大容量变频器愈加有用。还能够用阻隔板把本体和散热器离隔, 使散热器的散热不影响到变频器本体。这样效果也很好。变频器散热规划中都是以笔直设备为根底的,横着放散热会变差的! 关于冷却电扇一般功率略微大一点的变频器, 都带有冷却电扇。一起,也主张在操控柜上出风口设备冷却电扇。进风口要加滤网以防止尘埃进入操控柜。 留意操控柜和变频器上的电扇都是要的,不能谁代替谁。

  (1)在海拔高于1000m的当地,因为空气密度下降,因而应加大柜子的冷却风量以改进冷却效果。理论上变频器也应考虑降容,1000m每-5%。但因为实践上因为规划上变频器的负载才能和散热才能一般比实践运用的要大, 所以也要看详细运用。 比方说在1500m的当地,可是周期性负载,如电梯,就不必要降容。

  (2)开关频率:变频器的发热首要来自于IGBT,IGBT的发热有会集在开和关的瞬间。 因而开关频率高时天然变频器的发热量就变大了。有的厂家声称下降开关频率能够扩容, 便是这个道理。

  (1) 转矩进步:此功用添加变频器的输出电压,以使电机的输出转矩和电压的平方成正比的联络添加,然后改进电机的输出转矩。改进电机低速输出转矩缺乏的技能,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,其转速大约为30r/min)时的输出转矩能够到达电机在50Hz供电输出的转矩(最大约为额外转矩的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,这就导致因为励磁缺乏,而使电机不能取得满意的旋转力。为了补偿这个缺乏,变频器中需求经过进步电压,来补偿电机速度下降而引起的电压降。变频器的这个功用叫做转矩进步(*1)。转矩进步功用是进步变频器的输出电压。可是即便进步许多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的进步。 因为电机电流包括电机发生的转矩重量和其它重量(如励磁重量)。矢量操控把电机的电流值进行分配,然后确认发生转矩的电机电流重量和其它电流重量(如励磁重量)的数值。矢量操控能够经过对电机端的电压降的呼应,进行优化补偿,在不添加电流的状况下,答应电机产出大的转矩。此功用对改进电机低速时温升也有用。

  (1) 制动的概念:指电能从电机侧流到变频器侧(或供电电源侧),这时电机的转速高于同步转速.负载的能量分为动能和势能. 动能(由速度和重量确认其巨细)跟着物体的运动而累积。当动能减为零时,该事物就处在中止状况。机械抱闸设备的办法是用制动设备把物体动能转化为冲突和能耗费掉。关于变频器,假如输出频率下降,电机转速将跟从频率相同下降。这时会发生制动进程. 由制动发生的功率将回来到变频器侧。这些功率能够用电阻发热耗费。在用于进步类负载,在下降时, 能量(势能)也要回来到变频器(或电源)侧,进行制动.这种操作办法被称作再生制动,而该办法可运用于变频器制动。在减速期间,发生的功率假如不经过热耗费的办法耗费掉,而是把能量回来送到变频器电源侧的办法叫做功率回来再生办法。在实践中,这种运用需求能量回馈单元选件。

  为了用散热来耗费再生功率,需求在变频器侧设备制动电阻。为了改进制动才能,不能期望靠添加变频器的容量来处理问题。请选用制动电阻、制动单元或功率再生改换器等选件来改进变频器的制动容量

  (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。

  咱们常常听到下面的说法:电机在工频电源供电时(*1)时,电机的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。假如用大的电压和频率起动电机,例如运用工频电网直接供电,就会发生一个大的起动冲击(大的起动电流 (*2) )。而当运用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐步加到电机上的,所以电机发生的转矩要小于工频电网供电的转矩值。所以变频器驱动的电机起动电流要小些。一般,电机发生的转矩要随频率的减小(速度下降)而减些减小的实践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,将改进电机低速时转矩的缺乏,甚至在低速区电机也可输出满意的转矩。当变频器调速到大于60Hz频率时,电机的输出转矩将下降。一般的电机是按50Hz(60Hz)电压规划制作的,其额外转矩也是在这个电压规模内给出的。因而在额外频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te,P=Pe) 变频器输出频率大于50Hz频率时,电机发生的转矩要以和频率成反比的线性联络下降。当电机以大于60Hz频率速度作业时,电机负载的巨细有必要要给予考虑,以防止电机输出转矩的缺乏。举例,电机在100Hz时发生的转矩大约要下降到50Hz时发生转矩的1/2。因而在额外频率之上的调速称为恒功率调速(P=Ue*Ie)。

  1. 在工业运用现场,变频器与电机设备的间隔能够大致分为三种状况:源远间隔、中心隔和近间隔。20m以内为近间隔,20-100m为中心隔,100m以上为远间隔。

  因为变频器输出的电压波形不是正弦,波形中含有很多的谐波成分,其间高次谐波会使变频器输出电流增大,构成电机绕组发热,发生振荡和噪声,加快绝缘老化,还或许损坏电机;一起各种频率的谐波会向空间发射不同程序的无线电搅扰,还或许导致其它设备误动作。因而,期望把变频器安放在被控电机的邻近。可是,因为出产现场空间的约束,变频器和电机之间往往要有必定间隔。假如变频器和电机之间为20m以内的近间隔,能够直接与变频器衔接;关于变频器和电机之间为20m到100m的中心隔衔接,需求调整变频器的载波频率来削减谐涉及搅扰;而对变频器和电机之间为100m以上的远间隔衔接,不光要适度下降载波频率,还要加装输出沟通电抗器。

  2.在高度自动化的工厂里,能够在中心操控室监控一切的操控设备,变频器体系的信号也要送到中控室,变频器的方位若在中心操控,总控台与变频器之间,能够直接衔接,经过0-5/10V的电压信号和一些开关量信号进行操控。可是,变频器的高频开关信号的电磁辐射对弱电操控信号会发生一些搅扰,因而也不必定要漂亮规整,把变频器放在中心操控室内。假如变频器与中心操控室间隔远一点,能够选用4-20mA的电流信号和一些开关量作操控衔接;假如间隔更远,能够选用RS485串行通讯办法来衔接;若还要加长间隔,能够运用通讯中心继电器到达1km的间隔;假如选用光纤衔接器,能够到达23km之远。选用通讯电缆衔接,能够很方便地构成多及驱动操控体系,然后完成主/从和同步操控等要求。与现在盛行的现场总线体系相衔接将使数据改换速率大大进步。中心操控室与变频器机柜之间的间隔的延伸,有利于缩短变频器到电机之间的间隔,以便用愈加合理的布局改进体系功用。

  总归设备变频器时,需求归纳考虑中心操控室、变频器、电机三者之间的间隔,尽量削减谐波的影响,进步操控的稳定性。

  (1)作业频率越高,则电压波的占空比越大,电流高次谐波成份越小,即载波频率越高,电流波形的滑润性越好;

  (3)载波频率越高,布线电容的容抗越小(因为Xc=1/2πfC),由高频脉冲引起的漏电流越大。

  载波频率越高,电机的振荡越小,作业噪音越小,电机发热也越少。但载波频率越高,谐波电流的频率也越高,电机定子的集肤效应也越严峻,电机损耗越大,输出功率越小。

  载波频率越大,变频器的损耗越大,输出功率越小。假如环境温度高,逆变桥上下两个两个逆变管在替换导经进程中的死区将变小,严峻时可导致桥臂短路而损坏变频器。

  变频器运用不当,不光不能很好地发挥其优秀的功用,而且还有或许损坏变频器及其设备,或构成搅扰影响等,因而在运用中应留意以下留意事项:

  2、仔细阅览产品运用阐明书,并按阐明书的要求接线、变频器设备应牢靠接地,以按捺射频搅扰,防止变频器内因漏电而引起电击。

  4、用变频器操控电机转速时,电机的温升及噪声会比用网电(工频)时高;在低速作业时,因电机风叶转速低,应留意通风冷却或恰当减低负载,防止电机温升超越答应值。

  5、供电线路的阻抗不能太小。变频器接入低压电网,当配电变压器容量超越500KVA,或配电变压器容量大于变频器容量10倍时,或变频器接在离配电变压器很近的当地时,因为回路阻抗小,投入瞬间对变频器发生很大的涌流,会损坏变频器的整流元件。

  6、当电网三相电压不平衡度大于3%时,变频器输入电流的峰值就很大,会构成变频器及衔接线过热或损坏电子元件,这时也需加装沟通电抗器。特别是变压器为V形接法时更为严峻,除在沟通侧加装电抗器外,还需在直流侧加装直流电抗器。

  7、不能因为进步功率因数而在进线侧装设过大的电容器,也不能在电机与变频器间装设电容器,不然会使线路阻抗下降,发生过流而损坏变频器。

  8、变频器出线侧不能并联补偿电容,也不能为了削减变频器的输出电压的高次谐波而并联电容器,不然或许损坏变频器。为了削减谐波,能够串联电抗器。

  9、用变频器调速的起动和中止,不能用断路器及触摸器直接操作,而运用变频器的操控端子来操作,不然会构成变频器失控,并或许构成严惩结果。

  10、变频器与电机间一般不宜加装沟通触摸器,防止断流瞬间发生过电压而损坏变频器。若需加装,在变频器作业前,输出触摸器应先闭合;而在断开前,变频器应先中止输出。

  11、关于变频器驱动一般电机做恒转矩作业的场合,应尽量防止长期低速作业,不然电机散热效果变差,发热严峻。假如需求以低速恒转矩长期作业,就有必要选用变频电机。

  12、关于进步负载、频频起停的场合,会有负转矩发生,需恰当参数的制动电阻,不然变频器将因过电流或过电压毛病而跳闸。

  13、当电机还有制动器时,变频器应作业于自在停机办法,且制动的动作信号应在变频器宣布泊车指令后再宣布。

  14、变频器外接制动电阻的阻值不能小于变频器答应所带制动电阻的要求。在满意制动要求的前提下,制动电阻宜大些。切不行将应接制动电阻的端子答非短接,不然,在制动时会经过开关管发生短路事端。

  15、变频器与电机相连时,不答运用兆欧表丈量电机的绝缘电阻,不然,兆欧表输出的高电压会损坏变频器。

  16、正确处理升速与减速的问题。变频器设定的加、减速时刻过短,简略遭到“电冲击”而损坏变频器。因而运用变频器时,在负载设备答应的前提下,应尽量延伸加、减速时刻。

  (2)假如负载设备需求短时刻内加、减速,则有必要考虑加大变频器的容量,防止呈现太大的电流,超越变频器的额外电流;

  (3)假如负载设备需求很短的加、减速时刻(如1s内),则应考虑在变频器上选用刹车体系。一般较大容量的变频器都配有刹车体系。

  17、避开负载设备的机械共振点。因为电机在必定的频率规模内,或许会遇到负载设备的机械共振点,发生机械谐振,影响体系的作业。为此,需对变频器设置跳动频率(或逃避频率),把该频率跳过去(逃避掉)以避开共振点。

  18、电机初次运用或长期放置后再接入变频器运用之前,有必要对电机进行绝缘电阻丈量(用500V或1000V兆欧表,丈量值不该小于5MΩ。假如绝缘电阻过低,会损坏变频器。

  20、有必要选用抗搅扰办法,防止变频器受搅扰而影响其正常作业,或变频器发生的高次谐波搅扰其它电子设备的正常作业。

  21、留意电机的热维护。假如电机与变频器容量匹配,则变频器内部的热维护能有用维护电机。假如两者容量不匹配,须调整其维护值或采纳其它维护办法以确保电机的安全作业。

  变频调速体系在异步电机确认后,一般应根据异步电机的额外参数或根据电机实践的作业参数来挑选变频器。实践中发现,对变频器额外电流的挑选应给予高度的注重。挑选变频器假如只考虑容量不考虑电流,极易构成变频器的焚毁。因而,核算变频器容量时有必要留有恰当的地步。

  d、在变频器输出侧和电机间串入滤波电抗器,能够不只起到抗搅扰效果,还能够消弱因为高次谐波引起的附加转矩,改进电动机的作业特性;

  原因:当变频器电源缺相后,三相整流变成二相整流,在带上负载后,致使整流后的DC电压偏低,构成欠压毛病。

  对策:查看变频器电源的空开或触摸器触点是否触摸杰出,触点电阻是否太大,输入电压是否正常等。2、变频器内部直流回路的限流电阻或短路限流电阻的晶闸管损坏

  原因:当限流电阻或短路限流电阻的晶闸管损坏时,变频器内部的滤波电容就不能充电,构成欠压毛病。

  对策:找到电阻或晶闸管损坏的原因(如电机频频起动,变频器容量小和电机不匹配等),替换限流电阻或晶闸管。

  原因:当多台变频器一起起动或作业时,会构成电网电压呈现时刻短的下降,当电压下降继续时刻超越变频器答应的时刻(一般变频器都有一个答应压降的最短时刻)时,就会构成变频器的欠压毛病。

  对策:尽量削减一起起动或作业的变频器的台数,变频器输入侧加装AC电抗器,真实不行就添加供电变压器的容量。

  原因:外界的搅扰或变频器间的相互搅扰或许构成变频器检测电子线路非正常作业,导致变频器的误报警。

  对策:添加减速时刻或加装制动电阻或制动单元。2、关于有制动电阻及制动单元的变频调速体系,在制动时呈现过电压

  原因:当制动或减速时刻过短时,电机反响发生的很多能量会积聚在滤波电容上,然后构成变频器过电压。

  原因:一般变频器输入电压都答应必定程度的过电压,但此答应的过电压继续有必定的时刻约束的,当过电压继续必定的时刻后,变频器会过电压报警。

  对策:变频器DC电压上限值一般设定在电压700V以上,相当于输入AC电源电压500V左右,比380V超越了30%以上,此种状况很少呈现。对短时刻的电源过电压能够靠加装AC电抗器来防备。

  原因:变频器内部是由无数个电子器材构成的,其作业时会发生很多的热量,尤其是IGBT作业在高频状况下,发生的热量会更多。假如环境温度过高,也会导致变频器内部元器材温度过高,为维护变频器内部电路,此刻变频器会报温度高毛病并停机。

  原因:如变频器自身的风道堵塞或操控柜的风道被堵塞时,会影响变频器内部的散热,导致变频器过热报警。

  原因:当变频器所带负载过重(小马拉大车)时,会发生过大的电流,发生很多的热量,有时变频器也会过热报警。

  3、V/F特性电压进步太大原因:假如V/F电压进步太大,变频器输出频率现已比较高了,而电机转速还比较低(即电机转速的改变滞后于变频器频率的改变),就会构成失速毛病,导致变频器过流毛病。

  原因:当变频器载波频率设置比较高时,开关管的开关速率比较高,发热量添加。此刻,变频器反抗负载电流改变的才能减小,当负载电流增大时,变频器就有或许过流跳闸。因而,当进步变频器的载波频率时,也应当恰当下降变频器的负荷电流。

  原因:负载忽然增大时,电流也会随之增大,当电流超越变频器设定的过电流值时,为维护变频器内部器材,会报“过电流”毛病跳闸。

  原因:当传动机械惯性大时,电机容量又偏小,会(尤其在刚开端启动时)呈现“小马拉大车”的现象,构成电机电流偏大,导致变频器过流跳闸。

  对策:关于大惯性负载,在确保电机和负载匹配的前提下,可恰当进步变频器低速启动时的电压进步,延伸变频器的加快时刻等办法来防止变频器过流毛病的发生。

  原因:如断路器和快速熔断器都无反响,很或许是逆变管(IGBT)损坏。变频器内部元件损坏或检测和操控电路毛病时,往往表现为变频器一上电就“过电流”跳闸。

  原因:检测电路损坏导致变频器显现过电流报警,如:检测电流的霍尔传感器因为受温度、湿度等环境要素的影响,作业点简略发生漂移,导致过电流报警。

  原因:因为变频器输出中含有很大成份的高次谐波,当机械设备的巩固螺丝松动后,有或许引起机械设备的振荡。

  原因:一般机械设备自身都有一个固定的振荡频率,为此,变频器一般都有一个叫“逃避频率”的参数,避开此频率。

  原因:当变频器与电机间隔较远时,而载波频率又较高时,电缆与大地间散布电容的影响增大,导致电机发生共振。

  在各种工业操控体系中,跟着变频器等电力电子设备的广泛运用,体系的电磁搅扰(EMI)日益严峻,相应的抗搅扰规划技能(即电磁兼容EMC)现已变得越来越重要。变频器体系的搅扰有时能直接构成体系的硬件损坏,有时虽不能损坏体系的硬件,但常使微处理器的体系程序作业失控,导致操控失灵,然后构成设备和出产事端。因而,怎么进步体系的抗搅扰才能和牢靠性是自动化设备研发和运用中不行忽视的重要内容,也是核算机操控技能运用和推行的要害之一。谈到变频器的抗搅扰问题,首要要了解搅扰的来历、传达办法,然后再针对这些搅扰采纳不同的办法。一、变频器搅扰的来历

  首要是来自外部电网的搅扰。电网中的谐波搅扰首要经过变频器的供电电源搅扰变频器。电网中存在很多谐波源如各种整流设备、交直流交换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流发生波形畸变,然后对电网中其它设备发生危害的搅扰。变频器的供电电源遭到来自被污染的沟通电网的搅扰后若不加处理,电网噪声就会经过电网电源电路搅扰变频器。供电电源的搅扰对变频器首要有(1)过压、欠压、瞬时掉电(2)浪涌、下跌 (3)尖峰电压脉冲 (4)射频搅扰。

  当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,因为晶闸管总是在每相半周期内的部分时刻内导通,简略使网络电压呈现凹口,波形严峻失真。它使变频器输入侧的整流电路有或许因呈现较大的反向回复电压而遭到危害,然后导致输入回路击穿而焚毁。

  电力部门对用电单位的功率因数有必定的要求,为此,许多用户都在变电所选用会集电容补偿的办法来进步功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态进程中,网络电压有或许呈现很高的峰值,其结果是或许使变频器的整流二极管因接受过高的反向电压而击穿。

  其次是变频器自身对外部的搅扰。变频器的整流桥对电网来说对错线性负载,它所发生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备发生谐波搅扰。别的变频器的逆变器大多选用PWM技能,当作业于开关办法且作高速切换时,发生很多耦合性噪声。因而变频器对体系内其它的电子、电气设备来说是一电磁搅扰源。

  变频器的输入和输出电流中,都含有许多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外,还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种办法把自己的能量传达出去,构成对变频器自身和其它设备的搅扰信号。

  (1)输入电流的波形 变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。明显只要电源的线电压UL大于电容器两头的直流电压UD时,整流桥中才有充电电流。因而,充电电流总是呈现在电源电压的振幅值邻近,呈不接连的冲击波办法。它具有很强的高次谐波成分。有关材料标明,输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波重量是最大的,分别是50HZ基波的80%和70%。

  (2)输出电压与电流的波形绝大多数变频器的逆变桥都选用SPWM调制办法,其输出电压为占空比按正弦规则散布的系列矩办法形波;因为电动机定子绕组的电感性质,定子的电流十分接近于正弦波。但其间与载波频率持平的谐波重量仍是较大的。

  变频器能发生功率较大的谐波,因为功率较大,对体系其它设备搅扰性较强,其搅扰途径与一般电磁搅扰途径是共同的,首要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。详细为:首要对周围的电子、电气设备发生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机发生电磁噪声,使得电机铁耗和铜耗添加;并传导搅扰到电源,经过配电网络传导给体系其它设备;最终变频器对相邻的其它线路发生感应耦合,感应出搅扰电压或电流。相同,体系内的搅扰信号经过相同的途径搅扰变频器的正常作业。

  (1) 电路耦合办法 即经过电源网络传达。因为输入电流为非正弦波,当变频器的容量较大时,将使网络电压发生畸变,影响其他设备作业业,一起输出端发生的传导搅扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅添加,影响了电机的作业特性。明显,这是变频器输入电流搅扰信号的首要传达办法。

  (2) 感应耦合办法 当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时,变频器的高次谐波信号将经过感应的办法耦合到其他设备中去。感应的办法又有两种:

  根据电磁性的根本原理,构成电磁搅扰(EMI)须具有三要素:电磁搅扰源、电磁搅扰途径、对电磁搅扰灵敏的体系。为防止搅扰,可选用硬件抗搅扰和软件抗搅扰。其间,硬件抗搅扰是运用办法体系最根本和最重要的抗搅扰办法,一般从抗和防两方面下手来按捺搅扰,其总原则是按捺和消除搅扰源、堵截搅扰对体系的藕合通道、下降体系搅扰信号的灵敏性。详细办法在工程上可选用阻隔、滤波、屏蔽、接地等办法。

  1、 所谓搅扰的阻隔,是指从电路上把搅扰源和易受搅扰的部分隔脱离来,使它们不发生电的联络。在变频调速传动体系中,一般是电源和扩大器电路之间电源线上选用阻隔变压器防止传导搅扰,电源阻隔变压器可运用噪声阻隔变压器。

  2、 在体系线路中设置滤波器的效果是为了按捺搅扰信号从变频器经过电源线传导搅扰到电源从电动机。为削减电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为削减对电源搅扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有灵敏电子设备,可在电源线上设置电源噪声滤波器防止传导搅扰。在变频器的输入和输出电路中,除了上述较低的谐波成格外,还有许多频率很高的谐波电流,它们将以各种办法把自己的能量传达出去,构成对其他设备的搅扰信号。滤波器便是用于削弱频率较高的谐波重量的首要手法。根据运用方位的不同,可分为:

  a、 线路滤波器 首要由电感线圈构成。它经过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。

  (2) 输出滤波器 也由电感线圈构成。它能够有用地削弱输出电流中的高次谐波成分。非但起到抗搅扰的效果,且能削弱电动机中由高次谐波谐波电流引起的附加转矩。关于变频器输出端的抗搅扰办法,有必要留意以下方面:

  a、 频器的输出端不答应接入电容器,防止在逆变管导通(关断)瞬间,发生峰值很大的充电(或放电)电流,危害逆变管;

  3、 屏蔽搅扰源是按捺搅扰的最有用的办法。一般变频器自身用铁壳屏蔽,不让其电磁搅扰走漏;输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号操控变频器时,要求信号线m以内),且信号线选用双芯屏蔽,并与主电道路V)及操控线V)彻底别离,决不能放于同一配管或线槽内,周围电子灵敏设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有用,屏蔽罩有必要牢靠接地。

  4、正确的接地既能够使体系有用地按捺外来搅扰,又能下降设备自身对外界的搅扰。在实践运用体系中,因为体系电源零线(中线)、地线(维护接地、体系接地)不分、操控体系屏蔽地(操控信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地)的紊乱衔接,大大下降了体系的稳定性和牢靠性。

  关于变频器,主回路端子PE(E、G)的正确接地是进步变频器按捺噪声才能和减小变频器搅扰的重要手法,因而在实践运用中必定要十分注重。变频器接地导线m以内。主张变频器的接地与其它动力设备接地址分隔,不能共地。

  在变频器的输入电流中频率较低的谐波重量(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等所)所占的比重是很高的,它们除了或许搅扰其他设备的正常作业之外,还因为它们耗费了很多的无功功率,使线路的功率因数大为下降。在输入电路内串入电抗器是按捺较低谐波电流的有用办法。根据接线方位的不同,首要有以下两种:

  (2)直流电抗器 串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功用比较单一,便是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在进步功率因数方面比沟通电抗器有用,可达0.95,并具有结构简略、体积小等长处。

  (1)设备的电源线和信号线应量远离变频器的输入、输出线) 其他设备的电源线和信号线应防止和变频器的输入、输出线平行;

  经过对变频器运用进程中搅扰的来历和传达途径的剖析,提出了处理这些问题的实践对策,跟着新技能和新理论不断在变频器上的运用,注重变频器的EMC要求,已成为变频调速传动体系规划、运用有必要面临的问题,也是变频器运用和推行的要害之一。变频器存在的这些问题有望经过变频器自身的功用和补偿来处理。工业现场和社会环境对变频器的要求不断进步,满意实践需求的真实“绿色”变频器也会不久问世。咱们信任变频器的EMC问题必定会得到有用处理。

  变频器的正确挑选关于操控体系的正常作业是十分要害的。挑选变频器时有必要要充沛了解变频器所驱动的负载特性。人们在实践中常将出产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。

  负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总坚持稳定或根本稳定。例如传送带、搅拌机,挤压机等冲突类负载以及吊车、进步机等位能负载都归于恒转矩负载。

  变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要满意大,而且有满意的过载才能。假如需求在低速下稳速作业,应该考虑规范异步电动机的散热才能,防止电动机的温升过高。恒功率负载:

  机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜出产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这便是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就必定的速度改变规模而言的。当速度很低时,受机械强度的约束,TL不或许无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动计划的挑选有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,最大容许输出转矩不变,归于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,归于恒功率调速。假如电动机的恒转矩和恒功率调速的规模与负载的恒转矩和恒功率规模相共一起,即所谓“匹配”的状况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。

  在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的滚动,空气或液体在必定的速度规模内所发生的阻力大致与速度n的2次方成正比。跟着转速的减小,转速按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。当所需风量、流量减小时,运用变频器经过调速的办法来调理风量、流量,能够大幅度地节省电能。因为高速时所需功率随转速添加过快,与速度的三次方成正比,所以一般不该使风机、泵类负载超工频作业。

  西门子公司能够供给不同类型的变频器,用户能够根据自己的实践工艺要求和运用场合挑选不同类型的变频器。在挑选变频器时因留意以下几点留意事项:

  1.根据负载特性挑选变频器,如负载为恒转矩负载需挑选siemens MMV/MDV 变频器,如负载为风机、泵类负载应挑选siemens ECO变频器。

  2.挑选变频器时应以实践电机电流值作为变频器挑选的根据,电机的额外功率只能作为参阅。别的应充沛考虑变频器的输出含有高次谐波,会构成电动机的功率因数和功率都会变坏。因而,用变频器给电动机供电与用工频电网供电比较较,电动机的电流添加10%而温升添加20%左右。所以在挑选电动机和变频器时,应考虑到这中状况,恰当留有裕量,以防止温升过高,影响电动机的运用寿命。

  3.变频器若要长电缆作业时,此刻应该采纳办法按捺长电缆对地耦合电容的影响,防止变频器出力不行。所以变频器应扩大一档挑选或在变频器的输出端设备输出电抗器。

  4.当变频器用于操控并联的几台电机时,必定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许规模内。假如超越规定值,要扩大一档或两档来挑选变频器。别的在此种状况下,变频器的操控办法只能为V/F操控办法,而且变频器无法维护电动机的过流、过载维护,此刻需在每台电动机上加熔断器来完成维护。

  5关于一些特别的运用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此刻会引起变频器的降容,变频器需扩大一档挑选。

  6运用变频器操控高速电机时,因为高速电动机的电抗小,高次谐波亦添加输出电流值。因而,挑选用于高速电动机的变频器时,应比一般电动机的变频器稍大一些。

  7变频器用于变极电动机时,应充沛留意挑选变频器的容量,使其最大额外电流在变频器的额外输出电流以下。别的,在作业中进行极数转化时,应先中止电动机作业,不然会构成电动机空转,恶劣时会构成变频器损坏。

  9运用变频器驱动齿轮减速电动机时,运用规模遭到齿轮滚动部分光滑办法的约束。光滑油光滑时,在低速规模内没有约束;在超越额外转速以上的高速规模内,有或许发生光滑油用光的风险。因而,不要超越最高转速容许值。

  绕线电动机与一般的鼠笼电动机比较,绕线电动机绕组的阻抗小。因而,简略发生因为纹波电流而引起的过电流跳闸现象,所以应挑选比一般容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合,在设定加减速时刻时应多留意。

  11.变频器驱动同步电动机时,与工频电源比较,下降输出容量10%~20%,变频器的接连输出电流要大于同步电动机额外电流与同步牵入电流的标幺值的乘积。

  12.关于压缩机、振荡机等转矩动摇大的负载和油压泵等有峰值负载状况下,假如依照电动机的额外电流或功率值挑选变频器的话,有或许发生因峰值电流使过电流维护动作现象。因而,应了解工频作业状况,挑选比其最大电流更大的额外输出电流的变频器。变频器驱动潜水泵电动机时,因为潜水泵电动机的额外电流比一般电动机的额外电流大,所以挑选变频器时,其额外电流要大于潜水泵电动机的额外电流。

  13.当变频器操控罗茨风机时,因为其起动电流很大,所以挑选变频器时必定要留意变频器的容量是否满意大。

  14.挑选变频器时,必定要留意其防护等级是否与现场的状况相匹配。不然现场的尘埃、水汽会影响变频器的持久作业。