交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理

1、交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理：變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變 的交流電變成電壓、頻率都可調(diào)的交流電源?，F(xiàn)在使用的變頻器主要采用交一直一交方式 （VVVF變頻或矢量 控制變頻），先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再 把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。Pt詵件Z*4I:2 I z-l接或點(diǎn)竝吸棧電客k § -匚1可時(shí)-気4嚴(yán)吸t*電窖 均壓電阻CVUC輔助t電再7時(shí)£ 4軸 +5VM 57C -15V7TT交-

2、直部分整流電路：由VDI-VD6 六個(gè)整流二極管組成不可控全波整流橋。對(duì)于380V的額定電源，一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V ,二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍（二）變頻器元件作用電容C1 :是吸收電容，整流電路輸出是脈動(dòng)的直流電壓，必須加以濾波,變壓器是一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備， 可用來(lái)把某種數(shù)值的交變電壓 變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，也可以改變交流電的數(shù)值及變 換阻抗或改變相位。壓敏電阻：有三個(gè)作用，一過(guò)電壓保護(hù)，二耐雷擊要求，三安規(guī)測(cè)試需要.熱敏電阻：過(guò)熱保護(hù)霍爾：安裝在UVW的其中二相，用于檢測(cè)輸出電流值。選用時(shí)額定電 流約為電機(jī)額定電流的2倍左右。充電電阻：作用是

3、防止開(kāi)機(jī)上電瞬間電容對(duì)地短路， 燒壞儲(chǔ)能電容開(kāi)機(jī)前電 容二端的電壓為OV ;所以在上電（開(kāi)機(jī)）的瞬間電容對(duì)地為短路狀 態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間， 則相當(dāng)于380V電 源直接對(duì)地短路，瞬間整流橋通過(guò)無(wú)窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為：10-300 o儲(chǔ)能電容：又叫電解電容，在充電電路中主要作用為儲(chǔ)能和濾波。 PN 端的電壓電壓工作范圍一般在 430VDC700VDC 之間，而一般的高壓電容都在 400VDC 左右，為了滿足耐壓需要就必須是二個(gè)400VDC的電容串起來(lái)作800VDC。容量選擇60ufA均壓電阻：防止由于儲(chǔ)能

4、電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容；因 為二個(gè)電解電容不可能做成完全一致，這樣每個(gè)電容上所承受的 電壓就可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重（電容里面有等效串聯(lián) 電阻）或超過(guò)耐壓值而損壞 。C2 電容;吸收電容 ,主要作用為吸收 IGBT 的過(guò)流與過(guò)壓能量。（ 2）直-交部分VT1-VT6 逆變管（ IGBT 絕緣柵雙極型功率管） ：構(gòu)成逆變電路 的主要器件，也是變頻器的核心元件。把直流電逆變頻率，幅值都可 調(diào)的交流電。VT1-VT6 是續(xù)流二極：作用是把在電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)過(guò)程中將再生 電流返回直流電提供通道并為逆變管 VT1-VT6 在交替導(dǎo)通和截止的 換相過(guò)程中，提供通道。（3）控制部分：電源板、驅(qū)動(dòng)板、控

5、制板（CPU板）電源板：開(kāi)關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電 路及風(fēng)扇等提供低壓電源， 開(kāi)關(guān)電源提供的低壓電源有：± 5V 、± 15V 、±24V 向 CPU 其附屬電路、 控制電路、顯示面板等提供電源。驅(qū)動(dòng)板：主要是將 CPU 生成的 PWM 脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生符合 要求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì) IGBT 輸出電壓?？刂瓢澹?CPU 板）：也叫 CPU 板相當(dāng)人的大腦，處理各種信號(hào) 以及控制程序等部分注:再次整流（直流變交流） -> 更貼切的叫法是 逆變 !在這里 感謝蔡工給我們編輯們提的意見(jiàn) !也歡迎大家多給我們編輯組提出更 多寶貴的意見(jiàn)和建議 !m

6、ym（2005.08.23） （三）電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？*1: r/min電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為 rpm.例如： 2 極電機(jī) 50Hz 3000 r/min4 極電機(jī) 50Hz 1500 r/min$電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例 本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)， 在工業(yè)中所使用的大部分 電機(jī)均為此類(lèi)型電機(jī)。 感應(yīng)式交流電機(jī)（以后簡(jiǎn)稱(chēng)為電機(jī)）的旋轉(zhuǎn) 速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。 由電機(jī)的工作原理決定 電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值（為 2 的倍數(shù)，例如極數(shù)為 2，4 ，6），所以一般不適和通過(guò)改變?cè)撝祦?lái)調(diào) 整電機(jī)的速度。另外，頻

7、率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)， 這樣電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器， 是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選 設(shè)備。n = 60f/pn: 同步速度f(wàn): 電源頻率p: 電機(jī)極對(duì)數(shù)$ 改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法 如果僅改變頻率而不改變電壓， 頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓 （過(guò)勵(lì)磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必 須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)， 電壓卻不可以繼續(xù)增加， 最高只能 是等于電機(jī)的額定電壓。例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半， 把變頻器的輸出頻率從 50Hz 改變到 25Hz ，這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從 400V 改變

8、到約 200V2. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？*1: 工頻電源由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源（商用電源）（四）起動(dòng)電流當(dāng)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器的輸出電流 變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電 源驅(qū)動(dòng) 電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大， 而當(dāng)使用變頻器供 電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。 工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)電流。 而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的， 所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p小。減 小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不

9、 足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。（五）當(dāng)變頻器調(diào)速到大于 50Hz 頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低 -通常的電機(jī)是按 50Hz 電壓設(shè)計(jì)制造的， 其額定轉(zhuǎn)矩也是在 這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。 因此在額定頻率之下的調(diào)速稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 （T=Te, P<=Pe）變頻器輸出頻率大于 50Hz 頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率 成反比的線性關(guān)系下降。當(dāng)電機(jī)以大于 50Hz 頻率速度運(yùn)行時(shí)， 電機(jī)負(fù)載的大小必須要給 予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。舉例，電機(jī)在 100Hz 時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到 50Hz 時(shí)產(chǎn)生 轉(zhuǎn)矩的 1/2 。因此在額定頻率之上的調(diào)速稱(chēng)為恒功率調(diào)速 . （P=Ue*I

10、e）（六）變頻器 50Hz 以上的應(yīng)用情況大家知道 , 對(duì)一個(gè)特定的電機(jī)來(lái)說(shuō) , 其額定電壓和額定電流是不 變的.如變頻器和電機(jī)額定值都是 : 15kW/380V/30A, 電機(jī)可以工作 在 50Hz 以上當(dāng)轉(zhuǎn)速為 50Hz 時(shí), 變頻器的輸出電壓為 380V, 電流為 30A. 這 時(shí)如果增大輸出頻率到 60Hz, 變頻器的最大輸出電壓電流還只能為 380V/30A. 很顯然輸出功率不變 . 所以我們稱(chēng)之為恒功率調(diào)速 .這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢 ?因?yàn)镻=WT （w:角速度，T:轉(zhuǎn)矩）.因?yàn)镻不變，W增加了，所以轉(zhuǎn) 矩會(huì)相應(yīng)減小 .我們還可以再換一個(gè)角度來(lái)看 :電機(jī)的定子電壓 U = E + l

11、*R （I為電流，R為電子電阻，E為感應(yīng) 電勢(shì)）可以看出，U,l不變時(shí),E也不變.而E = k*f*X, （k:常數(shù)，f:頻率，X:磁通）,所以當(dāng)f由50->60Hz時(shí) , X 會(huì)相應(yīng)減小對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)，T=K*I*X, （K:常數(shù),I:電流，X:磁通）,因此轉(zhuǎn)矩T會(huì) 跟著磁通 X 減小而減小 .同時(shí)， 小于 50Hz 時(shí)， 由于 I*R 很小， 所以 U/f=E/f 不變時(shí)， 磁通 （X）為常數(shù).轉(zhuǎn)矩T和電流成正比.這也就是為什么通常用變頻器的過(guò) 流能力來(lái)描述其過(guò)載 （轉(zhuǎn)矩 ）能力. 并稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 （額定電流不變 -> 最大轉(zhuǎn)矩不變 ）結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從 50Hz 以上

12、增加時(shí) ， 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 會(huì)減小.（七）其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力， 從而影響變頻器的 輸出轉(zhuǎn)矩能力。載波頻率 : 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率 ， 最 高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值 . 降低載波頻率 ， 電機(jī)的電流不 會(huì)受到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。環(huán)境溫度：就象不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)到周?chē)鷾囟缺容^低時(shí)就增大變頻器 保護(hù)電流值.海拔高度 : 海拔高度增加 ， 對(duì)散熱和絕緣性能都有影響 .一般 1000m 以下可以不考慮 . 以上每 1000 米降容 5%就可以了 .（八）矢量控制是怎樣改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力的？*1: 轉(zhuǎn)矩提升此功能增加變頻器的

13、輸出電壓（主要是低頻時(shí)） ，以補(bǔ)償定子電 阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失，從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。$ 改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù)使用"矢量控制",可以使電機(jī)在低速，如（無(wú)速度傳感器時(shí)）1Hz （對(duì)4 極電機(jī)，其轉(zhuǎn)速大約為 30r/min ）時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在 50Hz 供電輸出的轉(zhuǎn)矩（最大約為額定轉(zhuǎn)矩的 1 50 ）。對(duì)于常規(guī)的 V/F 控制，電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì) 增加，這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足，而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為 了補(bǔ)償這個(gè)不足， 變頻器中需要通過(guò)提高電壓， 來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低 而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做 "轉(zhuǎn)矩提升

14、"（*1）。轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。 然而即使提高很多輸出 電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。 因?yàn)殡姍C(jī)電流包含 電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量（如勵(lì)磁分量） 。"矢量控制 "把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配， 從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī) 電流分量和其它電流分量（如勵(lì)磁分量）的數(shù)值。"矢量控制"可以通過(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng)，進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償， 在不增加電流的情況下， 允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。 此功能對(duì)改善電機(jī) 低速時(shí)溫升也有效。變頻器基礎(chǔ)原理知識(shí)1. 變頻器基礎(chǔ)的縮1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable

15、Frequency 寫(xiě)，意為改變電壓和改變頻率，也就是人們所說(shuō)的變壓變頻。2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency的縮寫(xiě)，意為恒電壓、恒頻率，也就是人們所說(shuō)的恒壓恒頻。我們使用的電源分為交流電源和直流電源， 一般的直流電源大多 是由交流電源通過(guò)變壓器變壓， 整流濾波后得到的。 交流電源在人們 使用電源中占總使用電源的 95 左右。無(wú)論是用于家庭還是用于工廠，單相交流電源和三相交流電源， 其電壓和頻率均按各國(guó)的規(guī)定有一定的標(biāo)準(zhǔn)， 如我國(guó)大陸規(guī)定， 直接 用戶單相交流電為 220V ，三相交流電線電壓為 380V ，頻率為 50Hz ， 其

16、它國(guó)家的電源電壓和頻率可能于我國(guó)的電壓和頻率不同， 如有單相 100V/60Hz ，三相 200V/60Hz 等等，標(biāo)準(zhǔn)的電壓和頻率的交流供電 電源叫工頻交流電。通常，把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可 變的交流電的裝置稱(chēng)作“變頻器” 。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率， 該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC）,這個(gè)過(guò)程叫整流。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為inverter ”（逆變器 ）。般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、 電壓可調(diào)的逆變器我們稱(chēng)為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波， 主要是用在三相異

17、步電動(dòng)機(jī)調(diào) 速用，又叫變頻調(diào)速器。對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測(cè)設(shè)備中的波形要求較高的可變頻 率逆變器，要對(duì)波形進(jìn)行整理， 可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波， 叫變頻電源。 一般變頻電源是變頻器價(jià)格的 15 20 倍。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫 “ inverter ”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“ inverter ”，即：變頻器 變頻器也可用于家電產(chǎn)品。 使用變頻器的家電產(chǎn)品中， 不僅有電 機(jī)（例如空調(diào)等），還有熒光燈等產(chǎn)品。用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但 用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。 例如計(jì)算機(jī)電源的供

18、電，在該項(xiàng)應(yīng)用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的 瞬間斷電。九）電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？n = 60f/p（1-s）n: 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 f: 電源頻率 p: 電機(jī)磁極對(duì)數(shù)S ：電機(jī)的轉(zhuǎn)差率電機(jī)的轉(zhuǎn)速 = 60（ 秒）頻率（ Hz）/ 電機(jī)的磁極對(duì)數(shù) - 電機(jī)的轉(zhuǎn) 差率電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)， rpm/min 也可表示為 rpm電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)差矩為 0,同步電機(jī) 的轉(zhuǎn)速=60（秒）*頻率（HZ）/電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)異步的轉(zhuǎn)速比同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速低。例如： 4 極三相步電機(jī) 60HZ 時(shí) 低于 1,800 r/min 4 極三相 異步電機(jī) 50HZ

19、 時(shí)低于 1,500 r/min本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)， 在工業(yè)領(lǐng)域所使用的大部 分電機(jī)均為此類(lèi)型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī) （以后簡(jiǎn)稱(chēng)為電機(jī)） 的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電 機(jī)的極對(duì)數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)是固定不變的。 由于電機(jī) 的磁極對(duì)數(shù) 1 個(gè)磁極對(duì)數(shù)等于 2 極，電機(jī)的極數(shù)不是一個(gè)連續(xù)的數(shù) 值（為 2 的倍數(shù)，例如極數(shù)為 2 ，4，6），所以不適和改變?cè)撝祦?lái)調(diào) 整電機(jī)的速度。另外，頻率是電機(jī)供電電源的電信號(hào)， 所以該值能夠在電機(jī)的外 面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器， 是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選 設(shè)備。（十）

20、改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法 如果僅改變頻率，電機(jī)將被燒壞。特別是當(dāng)頻率降低時(shí)，該問(wèn)題 就非常突出。 為了防止電機(jī)燒毀事故的發(fā)生， 變頻器在改變頻率的同 時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz 改變到 30Hz ，這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從 400V 改變到 約 200V 。如果要正確的使用變頻器 , 必須認(rèn)真地考慮散熱的問(wèn)題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。 使用壽命隨溫度升 高而成指數(shù)的下降。 環(huán)境溫度升高 10 度，變頻器使用壽命減半。 因 此，我們要重視散熱問(wèn)題??！在變頻器工作時(shí)，流過(guò)變頻器的電流是很大的 , 變頻器產(chǎn)生的熱

21、量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響通常， 變頻器安裝在控制柜中。 我們要了解一臺(tái)變頻器的發(fā)熱量 大概是多少 . 可以用以下公式估算 :發(fā)熱量的近似值= 變頻器容量（KW）×55 W在這里，如果 變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載為準(zhǔn)的 （過(guò)流能力 150% * 60s） 如果變 頻器帶有直流電抗器或交流電抗器 , 并且也在柜子里面 , 這時(shí)發(fā)熱量 會(huì)更大一些。 電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測(cè)上方比較好。這時(shí)可以用估算 : 變頻器容量（ KW）×60 W 因?yàn)楦髯冾l器廠 家的硬件都差不多 , 所以上式可以針對(duì)各品牌的產(chǎn)品 . 注意： 如果有 制動(dòng)電阻的話，因?yàn)橹苿?dòng)電阻的散熱量很大，

22、 因此最好安裝位置最 好和變頻器隔離開(kāi)， 如裝在柜子上面或旁邊等。（十一）那么 , 怎樣采能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢 ?當(dāng)變頻器安裝在控制機(jī)柜中時(shí)，要考慮變頻器發(fā)熱值的問(wèn)題。根據(jù)機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加， 要適當(dāng)?shù)卦黾訖C(jī)柜的尺寸。 因此， 要使控制機(jī)柜的尺寸盡量減小， 就必須要使機(jī)柜中產(chǎn)生的熱量值盡可 能地減少。如果在變頻器安裝時(shí)， 把變頻器的散熱器部分放到控制機(jī)柜的外 面，將會(huì)使變頻器有 70 的發(fā)熱量釋放到控制機(jī)柜的外面。由于大 容量變頻器有很大的發(fā)熱量，所以對(duì)大容量變頻器更加有效。還可以用隔離板把本體和散熱器隔開(kāi) , 使散熱器的散熱不影響 到變頻器本體。這樣效果也很好。變頻器散熱設(shè)計(jì)中都是以

23、垂直安裝為基礎(chǔ)的， 橫著放散熱會(huì)變差 的!（十二）關(guān)于冷卻風(fēng)扇一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器， 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí)，也建 議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。 進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入 控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的，不能誰(shuí)替代誰(shuí)。 其他關(guān)于散熱的問(wèn)題1 、在海拔高于 1000m 的地方，因?yàn)榭諝饷芏冉档停虼藨?yīng)加 大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容， 1000m 每-5% 。但由于實(shí)際上因?yàn)樵O(shè)計(jì)上變頻器的負(fù)載能力和散熱 能力一般比實(shí)際使用的要大， 所以也要看具體應(yīng)用。 比方說(shuō)在 1500m 的地方，但是周期性負(fù)載，如電梯，就不必要降容2 、 開(kāi)關(guān)頻率：變頻器

24、的發(fā)熱主要來(lái)自于 IGBT， IGBT 的發(fā)熱 有集中在開(kāi)和關(guān)的瞬間。 因此開(kāi)關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就 變大了。 有的廠家宣稱(chēng)降低開(kāi)關(guān)頻率可以擴(kuò)容， 就是這個(gè)道理。矢量控制是怎樣使電機(jī)具有大的轉(zhuǎn)矩的（十三）轉(zhuǎn)矩提升此功能增加變頻器的輸出電壓， 以使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電壓的平 方成正比的關(guān)系增加，從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。 改善電機(jī)低速輸 出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù)使用"矢量控制",可以使電機(jī)在低速，如（無(wú)速度傳感器時(shí)）1Hz （對(duì)4 極電機(jī)，其轉(zhuǎn)速大約為 30r/min ）時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在 50Hz 供電輸出的轉(zhuǎn)矩（最大約為額定轉(zhuǎn)矩的 1 50 ）。對(duì)于常規(guī)的 V/F 控

25、制，電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì) 增加，這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足，而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為 了補(bǔ)償這個(gè)不足， 變頻器中需要通過(guò)提高電壓， 來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低 而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做“轉(zhuǎn)矩提升” 。轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。 然而即使提高很多輸出 電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。 因?yàn)殡姍C(jī)電流包含 電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量（如勵(lì)磁分量） 矢量控制” 把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配，從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量（如勵(lì)磁分量）的數(shù)值。" 矢量控制 " 可以通過(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng)， 進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償， 在不增加電流的情 況下

26、，允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。 此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。 （十四）變頻器制動(dòng)的情況1: 制動(dòng)的概念指電能從電機(jī)側(cè)流到變頻器側(cè)（或供電電源側(cè)） ,這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn) 速高于同步轉(zhuǎn)速。負(fù)載的能量分為動(dòng)能和勢(shì)能 . 動(dòng)能 （由速度和重量確定其大小） 隨 著物體的運(yùn)動(dòng)而累積。當(dāng)動(dòng)能減為零時(shí)，該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動(dòng)裝置把物體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為摩擦和能 消耗掉。對(duì)于變頻器，如果輸出頻率降低， 電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。 這時(shí)會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)過(guò)程 . 由制動(dòng)產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)。這些功 率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類(lèi)負(fù)載 ,在下降時(shí) , 能量（勢(shì)能 ）也要返回到變頻器 （或電源 ）側(cè),

27、進(jìn)行制動(dòng)這種操作方法被稱(chēng)作“再生制動(dòng)” ，而該方法可應(yīng)用于變頻器制 動(dòng)。在減速期間， 產(chǎn)生的功率如果不通過(guò)熱消耗的方法消耗掉， 而是 把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法” 。在 實(shí)際中，這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。（十五 ） 怎樣提高制動(dòng)能力？為了用散熱來(lái)消耗再生功率，需要在變頻器側(cè)安裝制動(dòng)電阻。為了改善制動(dòng)能力，不能期望靠增加變頻器的容量來(lái)解決問(wèn)題。 請(qǐng)選用“制動(dòng)電阻”、“制動(dòng)單元”或“功率再生變換器”等選件來(lái)改 善變頻器的制動(dòng)容量。（ 十六） 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū) 動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩

28、。我們經(jīng)常聽(tīng)到下面的說(shuō)法： “電機(jī)在工頻電源供電時(shí)，電機(jī)的起 動(dòng)和加速?zèng)_擊很大， 而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)， 這些沖擊就要弱一些” 。 如果用大的電壓和頻率起動(dòng)電機(jī)， 例如使用工頻電網(wǎng)直接供電， 就會(huì) 產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)沖擊（大的起動(dòng)電流 ）。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻 器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的， 所以電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要小 于工頻電網(wǎng)供電的轉(zhuǎn)矩值。所以變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)起動(dòng)電流要小些。通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p些 減 小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不 足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)變頻器調(diào)速到大于

29、額定頻率 20時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低通常的電機(jī)是按照額定頻率電壓設(shè)計(jì)制造的， 其額定轉(zhuǎn)矩也是在 這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。 因此在額定頻率之下的調(diào)速稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 （T=Te, P<=Pe） 變頻器輸出頻率大于額定頻率時(shí)（如我國(guó)的電機(jī)大 于 50Hz ），電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。當(dāng)電機(jī)以大于額定頻率 20 速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須 要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。舉例，額定頻率為50Hz的電機(jī)在IOOHz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要 降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2 O因此在額定頻率之上的調(diào)速稱(chēng)為恒 功率調(diào)速.（P=Ue*le）變頻是可以省電嗎？答若變頻的基頻是50

30、Hz，那么，50Hz以下的是恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行， 即輸出轉(zhuǎn)矩是一定的，隨著頻率的下降，輸出轉(zhuǎn)速也下降，那么輸出 轉(zhuǎn)矩一定，則輸出功率變小，所以，變頻是可以省電的，所以， 22kw的普通電機(jī)和50基頻以下頻率的變頻電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是一樣 的，T=9550P/n , T為輸出轉(zhuǎn)矩，P為功率，n為輸出轉(zhuǎn)速，若 頻率是高于基頻50Hz ,則輸出功率一定，扭矩會(huì)變小（十七）恒功率和恒轉(zhuǎn)矩？在帶有速度環(huán)，電壓環(huán)和電流環(huán)的非獨(dú)立激磁的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速 系統(tǒng)中的兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)磁場(chǎng)恒定，電樞電流恒定，靠改變電樞電壓進(jìn)行調(diào)速，為恒轉(zhuǎn) 矩調(diào)速，此時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)。在基速以上，進(jìn)入弱磁升速時(shí)，電樞電壓恒定，靠改變磁場(chǎng)激

31、磁 進(jìn)行調(diào)速，為恒功率調(diào)速。此時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)。理解及誤解:說(shuō)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在基速以下是恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)轉(zhuǎn)，這是有先決條件 的，那就是電樞電流恒定，要電樞電流恒定，必須是有電流環(huán)的自控 系統(tǒng)，我們知道直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電樞電流激磁電流之積成正比， 要是沒(méi)有電流環(huán)電樞電流怎能恒定，試想，一臺(tái)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，全磁， 全壓起動(dòng)，電樞電流可達(dá)幾倍甚至于幾十倍， 怎能是恒轉(zhuǎn)矩呢？同理，“基速以上是恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)”也是有先決條件的，那就是電樞電流恒定，電樞電壓恒定，（因此就是功率恒定）補(bǔ)充回答：沒(méi)有用過(guò)6RA70,不論什么型號(hào)的系統(tǒng)，只要是帶有速度環(huán)，電壓 環(huán)和電流環(huán)的非獨(dú)立激磁的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理都是一樣

32、。什么是電機(jī)容量，變頻器容量??？怎么計(jì)算的 ？也就是電機(jī)的額定功率，變頻器的額定功率，都以 KW為單位。 它們的的銘牌上都有，你仔細(xì)看定能看到。變頻器如何選型？變頻器如何選型？變頻器選型很重要，如果選型不合理，輕則造成資金和時(shí)間的損失,重則造成生產(chǎn)事故、人員損傷。變頻器選擇應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮: （十八）變頻器類(lèi)型選擇 變頻器可分為通用型和專(zhuān)用型，一般的機(jī)械負(fù)載和要求高過(guò)載情況， 選擇通用型變頻器。 專(zhuān)用型變頻器又可分為風(fēng)泵專(zhuān)用型、 電梯專(zhuān)用型、 張力控制專(zhuān)用型等。根據(jù)自身應(yīng)用環(huán)境加以選擇。（十九） 變頻器容量選擇 變頻器的容量選擇是最重要的， 應(yīng)從負(fù)載的實(shí)際負(fù)荷電流、 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、 控制方式來(lái)

33、合理選擇。如負(fù)載是風(fēng)機(jī)、水泵，則選擇風(fēng)泵專(zhuān)用型與電 機(jī)同功率即可；對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)和深井泵應(yīng)選擇風(fēng)泵專(zhuān)用型比電機(jī)功率大 一檔的變頻器。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是容易忽視的選項(xiàng)，對(duì)大的慣量負(fù)載，變頻 器可能要比電機(jī)功率加大數(shù)檔。如有疑問(wèn)請(qǐng)發(fā)郵件 sanjiagk 與我聯(lián)系。（二十 ） 變頻器性?xún)r(jià)比選擇 變頻器的性?xún)r(jià)比是仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智。在這里不多說(shuō)了，不要看廣 告，要看療效。（ 二十一） 變頻器售后服務(wù)選擇 變頻器的售后服務(wù)是選擇品牌的關(guān)鍵，進(jìn)口品牌質(zhì)量可靠，價(jià)格高， 售后服務(wù)好，但是過(guò)了保修期，維修的價(jià)格非常高。國(guó)產(chǎn)品牌質(zhì)量良 莠不齊，質(zhì)量好的已和進(jìn)口品牌不相上下，質(zhì)量差的就不好說(shuō)了。售 后服務(wù)好，即使過(guò)了保修期，維修價(jià)格也算公道。 /size/size二十二）電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變n = 60fp , n:同步速度，f:電源頻率，p:電機(jī)極數(shù)，改變頻 率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法。如果僅改變頻率，電機(jī)將被燒壞。特別是當(dāng)頻率降低時(shí)，該問(wèn)題就非常突出。為了防止電機(jī)燒毀事故的 發(fā)生，變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓，例如：為了使 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz， 這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從 200V改變到約100V O 例如：為 了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz ,這時(shí)變頻器的輸出電壓