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1、普通異步電動機與變頻電機的區(qū)別關(guān)鍵詞: 異步電動機 變頻電機 區(qū)別 1不論那種形式的變頻器,在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行。拒資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u+1(u為調(diào)制比)。高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的,因此,高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導條后,便會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外,還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外

2、發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下,其溫升一般要增加10%-20%。2目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構(gòu)成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。3普通異步電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空

3、間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時,將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構(gòu)件的固有震動頻率。4由于采用變頻器供電后,電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動,并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動,為實現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件,因而電動機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下,給機械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題。5首先,異步電動機的阻抗不盡理想,當電源頻率較底時,電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次,普通異步電動機再轉(zhuǎn)速降低時,冷卻風量

4、與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減小,致使電動機的低速冷卻狀況變壞,溫升急劇增加,難以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。6對普通異步電動機來說,再設(shè)計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應(yīng)能力。方式一般如下:1)盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增加2)為抑制電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個

5、調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。3)變頻電動機的主磁路一般設(shè)計成不飽和狀態(tài),一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當提高變頻器的輸出電壓。7再結(jié)構(gòu)設(shè)計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題:1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅(qū)動。4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動

6、機應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱,也會產(chǎn)生軸電流,當其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。5)對恒功率變頻電動機,當轉(zhuǎn)速超過3000/min時,應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。變頻器原理頻道:變頻電機發(fā)布時間:2008-04-22變頻器入門1、什么是變頻器? 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 2、PWM和PAM的不同點是什么? PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫,按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)

7、值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脈沖幅度調(diào)制) 縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。3、電壓型與電流型有什么不同? 變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波石電感。4、為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變? 異步電動機的轉(zhuǎn)矩是電機的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,磁回路飽和,嚴重時將燒毀電機。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率

8、的同時控制變頻器輸出電壓,使電動機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風機、泵類節(jié)能型變頻器。5、電動機使用工頻電源驅(qū)動時,電壓下降則電流增加;對于變頻器驅(qū)動,如果頻率下降時電壓也下降,那么電流是否增加? 頻率下降(低速)時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。6、采用變頻器運轉(zhuǎn)時,電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣? 采用變頻器運轉(zhuǎn),隨著電機的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機種不同,為125%200%)。用工頻電源直接起動時,起動電流為67倍,因此,將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起

9、動時間變長)。起動電流為額定電流的1.21.5倍,起動轉(zhuǎn)矩為70%120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負載起動。7、V/f模式是什么意思? 頻率下降時電壓V也成比例下降,這個問題已在回答4說明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機特性而預先決定的,通常在控制器的存儲裝置(ROM)中存有幾種特性,可以用開關(guān)或標度盤進行選擇。8、按比例地改V和f時,電機的轉(zhuǎn)矩如何變化? 頻率下降時完全成比例地降低電壓,那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此,在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉(zhuǎn)矩,這種補償稱增

10、強起動??梢圆捎酶鞣N方法實現(xiàn),有自動進行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法。9、在說明書上寫著變速范圍606Hz,即10:1,那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎? 在6Hz以下仍可輸出功率,但根據(jù)電機溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件,最低使用頻率取6Hz左右,此時電動機可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴重的發(fā)熱問題。變頻器實際輸出頻率(起動頻率)根據(jù)機種為0.53Hz。10、對于一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定,是否可以? 通常情況下時不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變,大體為恒功率特性,在 高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時,必須注意電機與變頻器容量的選擇。11、所謂開環(huán)是什么意

11、思? 給所使用的電機裝置設(shè)速度檢出器(PG),將實際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進行控制的,稱為“閉環(huán) ”,不用PG運轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式,也有的機種利用選件可進行PG反饋。12、實際轉(zhuǎn)速對于給定速度有偏差時如何辦? 開環(huán)時,變頻器即使輸出給定頻率,電機在帶負載運行時,電機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%5%)變動。對于要求調(diào)速精度比較高,即使負載變動也要求在近于給定速度下運轉(zhuǎn)的場合,可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。13、如果用帶有PG的電機,進行反饋后速度精度能提高嗎? 具有反饋功能的變頻器,精度有提高。但速度精度的植取決于本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。14、失速

12、防止功能是什么意思? 如果給定的加速時間過短,變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化,變頻器將因流過過電流而跳閘,運轉(zhuǎn)停止,這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續(xù)運轉(zhuǎn),就要檢出電流的大小進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功能。15、有加速時間與減速時間可以分別給定的機種,和加減速時間共同給定的機種,這有什么意義? 加減速可以分別給定的機種,對于短時間加速、緩慢減速場合,或者對于小型機床需要嚴格給定生產(chǎn)節(jié)拍時間的場合是適宜的,但對于風機傳動等場合,加減速時間都較長,加速時間和減速時間可以共同給定。16、什么是再生制動? 電動機在運轉(zhuǎn)中如

13、果降低指令頻率,則電動機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行,作為制動器而工作,這就叫作再生(電氣)制動。17、是否能得到更大的制動力? 從電機再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中,由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系,通用變頻器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%20%。如采用選用件制動單元,可以達到50%100%。18、請說明變頻器的保護功能?保護功能可分為以下兩類:(1) 檢知異常狀態(tài)后自動地進行修正動作,如過電流失速防止,再生過電壓失速防止。(2) 檢知異常后封鎖電力半導體器件PWM控制信號,使電機自動停車。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導體冷卻風扇過熱和瞬時停電保護等。19、為什么用離合器連續(xù)負載時,變

14、頻器的保護功能就動作? 用離合器連接負載時,在連接的瞬間,電機從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急劇變化,流過的大電流導致變頻器過電流跳閘,不能運轉(zhuǎn)。20、在同一工廠內(nèi)大型電機一起動,運轉(zhuǎn)中變頻器就停止,這是為什么? 電機起動時將流過和容量相對應(yīng)的起動電流,電機定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機容量大時此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時保護功能(IPE)動作,造成停止運轉(zhuǎn)。21、什么是變頻分辨率?有什么意義? 對于數(shù)字控制的變頻器,即使頻率指令為模擬信號,輸出頻率也是有級給定。這個級差的最小單位就稱為變頻分辨率。 變頻分辨率通常取值為0.0150.5Hz.例如,分辨

15、率為0.5Hz,那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0 Hz,因此電機的動作也是有級的跟隨。這樣對于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題。在這種情況下,如果分辨率為0.015Hz左右,對于4級電機1個級差為1r/min 以下,也可充分適應(yīng)。另外,有的機種給定分辨率與輸出分辨率不相同。22、裝設(shè)變頻器時安裝方向是否有限制。 變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的,上下的關(guān)系對通風也是重要的,因此,對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。23、不采用軟起動,將電機直接投入到某固定頻率的變頻器時是否可以? 在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大

16、的起動電流(67倍額定電流),由于變頻器切斷過電流,電機不能起動。24、電機超過60Hz運轉(zhuǎn)時應(yīng)注意什么問題? 超過60Hz運轉(zhuǎn)時應(yīng)注意以下事項 (1)機械和裝置在該速下運轉(zhuǎn)要充分可能(機械強度、噪聲、振動等)。 (2) 電機進入恒功率輸出范圍,其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作(風機、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加,所以轉(zhuǎn)速少許升高時也要注意)。 (3) 產(chǎn)生軸承的壽命問題,要充分加以考慮。 (4) 對于中容量以上的電機特別是2極電機,在60Hz以上運轉(zhuǎn)時要與廠家仔細商討。25、變頻器可以傳動齒輪電機嗎? 根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同,需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通??煽紤]7080Hz為最

17、大極限,采用油潤滑時,在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。26、變頻器能用來驅(qū)動單相電機嗎?可以使用單相電源嗎? 機基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機,在工作點以下的調(diào)速范圍時將燒毀輔助繞組;對于電容起動或電容運轉(zhuǎn)方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相,但對于小容量的,也有用單相電源運轉(zhuǎn)的機種。27、變頻器本身消耗的功率有多少? 它與變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān),但要回答很困難。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%96%,據(jù)此可推算損耗,但內(nèi)藏再生制動式(FR-K)變頻器,如果把制動時的損耗也考慮進去,功率消耗將變大,對于操作盤設(shè)計等必須注意。28、為什么不

18、能在660Hz全區(qū)域連續(xù)運轉(zhuǎn)使用? 一般電機利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進行冷卻,若速度降低則冷卻效果下降,因而不能承受與高速運轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱,必須降低在低速下的負載轉(zhuǎn)矩,或采用容量大的變頻器與電機組合,或采用專用電機。29、使用帶制動器的電機時應(yīng)注意什么? 制動器勵磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時制動器動作,將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動器動作。30、想用變頻器傳動帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機,電機卻不動,清說明原因 變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器,由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動,作為對策,請將電容器拆除后運

19、轉(zhuǎn),甚至改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。31、變頻器的壽命有多久? 變頻器雖為靜止裝置,但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件,如果對它們進行定期的維護,可望有10年以上的壽命。32、變頻器內(nèi)藏有冷卻風扇,風的方向如何?風扇若是壞了會怎樣? 對于小容量也有無冷卻風扇的機種。有風扇的機種,風的方向是從下向上,所以裝設(shè)變頻器的地方,上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有,變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風扇發(fā)生故障時,由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護。33、濾波電容器為消耗品,那么怎樣判斷它的壽命? 作為濾波電容器使用的電容器,其靜電容量隨著時間的推移而

20、緩緩減少,定期地測量靜電容量,以達到產(chǎn)品額定容量的85%時為基準來判斷壽命。34、裝設(shè)變頻器時安裝方向是否有限制。 應(yīng)基本收藏在盤內(nèi),問題是采用全封閉結(jié)構(gòu)的盤外形尺寸大,占用空間大,成本比較高。其措施有:(1)盤的設(shè)計要針對實際裝置所需要的散熱;(2)利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積;(3) 采用熱導管。此外,已開發(fā)出變頻器背面可以外露的型式。35、想提高原有輸送帶的速度,以80Hz運轉(zhuǎn),變頻器的容量該怎樣選擇? 設(shè)基準速度為50Hz,50Hz以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉(zhuǎn)矩特性負載增速時,容量 需要增大為80/501.6倍。電機容量也像變頻器一樣增大。變頻電動機的特點1、電磁

21、設(shè)計 對普通異步電動機來說,再設(shè)計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應(yīng)能力。方式一般如下: 1)盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。 減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增 2)為抑制電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。 3)變頻電動機的主磁路一般設(shè)計成不飽和狀態(tài),一是考慮

22、高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當提高變頻器的輸出電壓。 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計 再結(jié)構(gòu)設(shè)計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題: 1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。 2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。 3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅(qū)動。 4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱,也會產(chǎn)生軸電

23、流,當其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。 5)對恒功率變頻電動機,當轉(zhuǎn)速超過3000/min時,應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高 步進電機 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下,電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。 雖然步進電機已被廣泛地應(yīng)用,但步進電機并不能象普通的直

24、流電機,交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事,它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。 目前,生產(chǎn)步進電機的廠家的確不少,但具有專業(yè)技術(shù)人員,能夠自行開發(fā),研制的廠家卻非常少,大部分的廠家只一、二十人,連最基本的設(shè)備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況,我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助。 二、感應(yīng)子式步進電機工作原理 (一)反應(yīng)式步進電機原理 由于反應(yīng)式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相

25、反應(yīng)式步進電機原理。 1、結(jié)構(gòu):電機轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。0、1/3、2/3,(相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開1/3,C與齒3向右錯開2/3,A與齒5相對齊,(A就是A,齒5就是齒1)下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖: 2、旋轉(zhuǎn):如A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1與A對齊,(轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同)。如B相通電,A,C相不通電時,齒2應(yīng)與B對齊,此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3,此時齒3與C偏移為1/3,齒4與A偏移(-1/3)=2/3。如C相通電,A,B相不通電,齒3應(yīng)與C對齊,此時轉(zhuǎn)子又向右移過

26、1/3,此時齒4與A偏移為1/3對齊。如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對齊,轉(zhuǎn)子又向右移過1/3這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A通電,電機就每步(每脈沖)1/3,向右旋轉(zhuǎn)。如按A,C,B,A通電,電機就反轉(zhuǎn)。由此可見:電機的位置和速度由導電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導電順序決定。不過,出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BCC-CA-A這種導電狀態(tài),這樣將原來每步1/3改變?yōu)?/6。甚至于通過二相電流不同的組合,使其1/3變?yōu)?/12,1/24,這就是電機細

27、分驅(qū)動的基本理論依據(jù)。不難推出:電機定子上有m相勵磁繞阻,其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m(m-1)/m,1。并且導電按一定的相序電機就能正反轉(zhuǎn)被控制這是旋轉(zhuǎn)的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進電機,出于成本等多方面考慮,市場上一般以二、三、四、五相為多。 3、力矩:電機一旦通電,在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場(磁通量)當轉(zhuǎn)子與定子錯開一定角度產(chǎn)生力F與(d/d)成正比S其磁通量=Br*SBr為磁密,S為導磁面積F與L*D*Br成正比L為鐵芯有效長度,D為轉(zhuǎn)子直徑Br=NI/RNI為勵磁繞阻安匝數(shù)(電流乘匝數(shù))R為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機有效體積*安匝數(shù)*磁密成正比(

28、只考慮線性狀態(tài))因此,電機有效體積越大,勵磁安匝數(shù)越大,定轉(zhuǎn)子間氣隙越小,電機力矩越大,反之亦然。 (二)感應(yīng)子式步進電機 1、特點:感應(yīng)子式與傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比,結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體,以提供軟磁材料的工作點,而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能,因此該電機效率高,電流小,發(fā)熱低。因永磁體的存在,該電機具有較強的反電勢,其自身阻尼作用比較好,使其在運轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。感應(yīng)子式某種程度上可以看作是低速同步的電機。一個四相電機可以作四相運行,也可以作二相運行。(必須采用雙極電壓驅(qū)動),而反應(yīng)式電機則不能如此。例如:四相,八相運行(A-AB-B-BC-C-CD-

29、D-DA-A)完全可以采用二相八拍運行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=,D=.一個二相電機的內(nèi)部繞組與四相電機完全一致,小功率電機一般直接接為二相,而功率大一點的電機,為了方便使用,靈活改變電機的動態(tài)特點,往往將其外部接線為八根引線(四相),這樣使用時,既可以作四相電機使用,可以作二相電機繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。 2、分類 感應(yīng)子式電機以相數(shù)可分為:二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號(電機外徑)可分為:42BYG(BYG為感應(yīng)子式步進電機代號)、57BYG、86BYG、110BYG、(國際標準),而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標準。 3、步進電機的靜態(tài)指標術(shù)語相數(shù):產(chǎn)

30、生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。拍數(shù):完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示,或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù),以四相電機為例,有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍運行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角:對應(yīng)一個脈沖信號,電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用表示。=360度(轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運行拍數(shù)),以常規(guī)二、四相,轉(zhuǎn)子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為=360度/(50*4)=1.8度(俗稱整步),八拍運行時步距角為=360度/(50*8)=0.9度(俗稱半步)。定位轉(zhuǎn)矩:電機在不通電狀態(tài)下,電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩(由磁場齒形的諧波

31、以及機械誤差造成的)靜轉(zhuǎn)矩:電機在額定靜態(tài)電作用下,電機不作旋轉(zhuǎn)運動時,電機轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積(幾何尺寸)的標準,與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比,與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān),但過分采用減小氣隙,增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的,這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。 4、動態(tài)指標及術(shù)語: 1、步距角精度:步進電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示:誤差/步距角*100%。不同運行拍數(shù)其值不同,四拍運行時應(yīng)在5%之內(nèi),八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。 2、失步:電機運轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)的步數(shù),不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。 3、失調(diào)角:轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定

32、子齒軸線的角度,電機運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角,由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差,采用細分驅(qū)動是不能解決的。 4、最大空載起動頻率:電機在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下,在不加負載的情況下,能夠直接起動的最大頻率。 5、最大空載的運行頻率:電機在某種驅(qū)動形式,電壓及額定電流下,電機不帶負載的最高轉(zhuǎn)速頻率。 6、運行矩頻特性:電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運行矩頻特性,這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的,也是電機選擇的根本依據(jù)。如下圖所示:其它特性還有慣頻特性、起動頻率特性等。電機一旦選定,電機的靜力矩確定,而動態(tài)力矩卻不然,電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的平均電流(而非靜態(tài)電流),平均電流越大

33、,電機輸出力矩越大,即電機的頻率特性越硬。如下圖所示:其中,曲線3電流最大、或電壓最高;曲線1電流最小、或電壓最低,曲線與負載的交點為負載的最大速度點。要使平均電流大,盡可能提高驅(qū)動電壓,使采用小電感大電流的電機。 7、電機的共振點:步進電機均有固定的共振區(qū)域,二、四相感應(yīng)子式的共振區(qū)一般在180-250pps之間(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角為0.9度),電機驅(qū)動電壓越高,電機電流越大,負載越輕,電機體積越小,則共振區(qū)向上偏移,反之亦然,為使電機輸出電矩大,不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低,一般工作點均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。 8、電機正反轉(zhuǎn)控制:當電機繞組通電時序為AB-BC-CD-D

34、A或()時為正轉(zhuǎn),通電時序為DA-CA-BC-AB或()時為反轉(zhuǎn)。 、電磁設(shè)計對普通異步電動機來說,在設(shè)計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應(yīng)能力。方式一般如下: 1) 盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增2)為抑制電流中的高次諧波,需適當增加電動機的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動機漏抗的大小要兼顧到整個調(diào)速范圍內(nèi)阻

35、抗匹配的合理性。3)變頻電動機的主磁路一般設(shè)計成不飽和狀態(tài),一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時,為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當提高變頻器的輸出電壓。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計再結(jié)構(gòu)設(shè)計時,主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題:1)絕緣等級,一般為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。2)對電機的振動、噪聲問題,要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅(qū)動。4)防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機

36、應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱,也會產(chǎn)生軸電流,當其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。5)對恒功率變頻電動機,當轉(zhuǎn)速超過3000/min時,應(yīng)采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。 編輯本段變頻電機主要特點變頻專用電動機具有如下特點:B級溫升設(shè)計,F(xiàn)級絕緣制造。采用高分子絕緣材料及真空壓力浸漆制造工藝以及采用特殊的絕緣結(jié)構(gòu),使電氣繞組采用絕緣耐壓及機械強度有很大提高,足以勝任馬達之高速運轉(zhuǎn)及抵抗變頻器高頻電流沖擊以及電壓對絕緣之破壞。平衡質(zhì)量高,震動等級為R級(降振級)機械零部件加工精度高,并采用專用高精度進口

37、軸承,可以高速運轉(zhuǎn)。強制通風散熱系統(tǒng),全部采用進口軸流風機超靜音、高壽命,強勁風力。保障馬達在任何轉(zhuǎn)速下,得到有效散熱,可實現(xiàn)高速或低速長期運行。經(jīng)AMCAD軟件設(shè)計的YP系列電機,與傳統(tǒng)變頻電機相比較,具備更寬廣的調(diào)速范圍和更高的設(shè)計質(zhì)量,經(jīng)特殊的磁場設(shè)計,進一步抑制高次諧波磁場,以滿足寬頻、節(jié)能和低噪音的設(shè)計指標。具有寬范圍恒轉(zhuǎn)矩與功率調(diào)速特性,調(diào)速平穩(wěn),無轉(zhuǎn)矩脈動。與各類變頻器均具有良好的參數(shù)匹配,配合矢量控制,可實現(xiàn)零轉(zhuǎn)速全轉(zhuǎn)矩、低頻大力矩與高精度轉(zhuǎn)速控制、位置控制及快速動態(tài)響應(yīng)控制。YP系列變頻專用電機可配制剎車器,編碼器供貨,這樣即可獲得精準停車,和通過轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制實現(xiàn)高精度速度控

38、制。采用“微電機+變頻專用電機+編碼器+變頻器”實現(xiàn)超低速無級調(diào)速的精準控制。YP系列變頻專用電機通用性好,其安裝尺寸符合IEC標準,與一般標準型電機具備可互換性。 編輯本段變頻電機的構(gòu)造原理電動機的調(diào)速與控制,是工農(nóng)業(yè)各類機械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展,采用“專用變頻感應(yīng)電動機+變頻器”的交流調(diào)速方式,正在以其卓越的性能和經(jīng)濟性,在調(diào)速領(lǐng)域,引導了一場取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于:使機械自動化程度和生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、電源系統(tǒng)容量相應(yīng)提高、設(shè)備小型化、增加舒適性,目前正以很快的速

39、度取代傳統(tǒng)的機械調(diào)速和直流調(diào)速方案。由于變頻電源的特殊性,以及系統(tǒng)對高速或低速運轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速動態(tài)響應(yīng)等需求,對作為動力主體的電動機,提出了苛刻的要求,給電動機帶來了在電磁、結(jié)構(gòu)、絕緣各方面新的課題。 編輯本段變頻電機的應(yīng)用變頻調(diào)速目前已經(jīng)成為主流的調(diào)速方案,可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無級變速傳動。特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛的應(yīng)用,變頻電機的使用也日益廣泛起來,可以這樣說由于變頻電機在變頻控制方面較普通電機的優(yōu)越性,凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機的身影。 變頻節(jié)能1、什么是變頻器? 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 2、PWM和PAM的

40、不同點是什么? PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫,按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脈沖幅度調(diào)制) 縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。 3、電壓型與電流型有什么不同? 變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波石電感。 4、為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變? 的轉(zhuǎn)矩是電機的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間

41、相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,磁回路飽和,嚴重時將燒毀電機。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓,使電動機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風機、泵類節(jié)能型變頻器。 5、電動機使用工頻電源驅(qū)動時,電壓下降則電流增加;對于變頻器驅(qū)動,如果頻率下降時電壓也下降,那么電流是否增加? 頻率下降(低速)時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。 6、采用變頻器運轉(zhuǎn)時,電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣? 采用變頻器運轉(zhuǎn),隨著電機的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動電流被限制在150%額

42、定電流以下(根據(jù)機種不同,為125%200%)。用工頻電源直接起動時,起動電流為67倍,因此,將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.21.5倍,起動轉(zhuǎn)矩為70%120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負載起動。 7、V/f模式是什么意思? 頻率下降時電壓V也成比例下降,這個問題已在回答4說明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機特性而預先決定的,通常在控制器的存儲裝置(ROM)中存有幾種特性,可以用開關(guān)或標度盤進行選擇 8、按比例地改V和f時,電機的轉(zhuǎn)矩如何變化? 頻率下降時完全成比例地降低電壓,那么由

43、于交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此,在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉(zhuǎn)矩,這種補償稱增強起動。可以采用各種方法實現(xiàn),有自動進行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法 9、在說明書上寫著變速范圍606Hz,即10:1,那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎? 在6Hz以下仍可輸出功率,但根據(jù)電機溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件,最低使用頻率取6Hz左右,此時電動機可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴重的發(fā)熱問題。變頻器實際輸出頻率(起動頻率)根據(jù)機種為0.53Hz. 10、對于一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定,是否可以? 通常情況下時不可

44、以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變,大體為恒功率特性,在 高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時,必須注意電機與變頻器容量的選擇。 11、所謂開環(huán)是什么意思? 給所使用的電機裝置設(shè)速度檢出器(PG),將實際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進行控制的,稱為“閉環(huán) ”,不用PG運轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式,也有的機種利用選件可進行PG反饋. 12、實際轉(zhuǎn)速對于給定速度有偏差時如何辦? 開環(huán)時,變頻器即使輸出給定頻率,電機在帶負載運行時,電機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%5%)變動。對于要求調(diào)速精度比較高,即使負載變動也要求在近于給定速度下運轉(zhuǎn)的場合,可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。

45、 13、如果用帶有PG的電機,進行反饋后速度精度能提高嗎? 具有PG反饋功能的變頻器,精度有提高。但速度精度的植取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思? 如果給定的加速時間過短,變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化,變頻器將因流過過電流而跳閘,運轉(zhuǎn)停止,這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續(xù)運轉(zhuǎn),就要檢出電流的大小進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功能。 15、有加速時間與減速時間可以分別給定的機種,和加減速時間共同給定的機種,這有什么意義? 加減速可以分別給定的機種,對于短時間加速、緩慢減速場

46、合,或者對于小型機床需要嚴格給定生產(chǎn)節(jié)拍時間的場合是適宜的,但對于風機傳動等場合,加減速時間都較長,加速時間和減速時間可以共同給定。 16、什么是再生制動? 電動機在運轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率,則電動機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行,作為制動器而工作,這就叫作再生(電氣)制動。 17、是否能得到更大的制動力? 從電機再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中,由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系,通用變頻器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%20%。如采用選用件制動單元,可以達到50%100%。 18、為什么用離合器連續(xù)負載時,變頻器的保護功能就動作? 用離合器連接負載時,在連接的瞬間,電機從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急

47、劇變化,流過的大電流導致變頻器過電流跳閘,不能運轉(zhuǎn)。 19、在同一工廠內(nèi)大型電機一起動,運轉(zhuǎn)中變頻器就停止,這是為什么? 電機起動時將流過和容量相對應(yīng)的起動電流,電機定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機容量大時此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時保護功能(IPE)動作,造成停止運轉(zhuǎn)。 20、什么是變頻分辨率?有什么意義? 對于數(shù)字控制的變頻器,即使頻率指令為模擬信號,輸出頻率也是有級給定。這個級差的最小單位就稱為變頻分辨率。 變頻分辨率通常取值為0.0150.5Hz.例如,分辨率為0.5Hz,那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0 Hz,因此電機的動作也是有

48、級的跟隨。這樣對于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題。在這種情況下,如果分辨率為0.015Hz左右,對于4級電機1個級差為1r/min 以下,也可充分適應(yīng)。另外,有的機種給定分辨率與輸出分辨率不相同。 21、裝設(shè)變頻器時安裝方向是否有限制。 變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的,上下的關(guān)系對通風也是重要的,因此,對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。 22、不采用軟起動,將電機直接投入到某固定頻率的變頻器時是否可以? 在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流(67倍額定電流),由于變頻器切斷過電流,電機不能起動。 23、電機超過

49、60Hz運轉(zhuǎn)時應(yīng)注意什么問題? 超過60Hz運轉(zhuǎn)時應(yīng)注意以下事項 (1)機械和裝置在該速下運轉(zhuǎn)要充分可能(機械強度、噪聲、振動等)。 (2) 電機進入恒功率輸出范圍,其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作(風機、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加,所以轉(zhuǎn)速少許升高時也要注意)。 (3) 產(chǎn)生軸承的壽命問題,要充分加以考慮。 (4) 對于中容量以上的電機特別是2極電機,在60Hz以上運轉(zhuǎn)時要與廠家仔細商討。 24、變頻器可以傳動齒輪電機嗎? 根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同,需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通常可考慮7080Hz為最大極限,采用油潤滑時,在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。 25、變頻器能用來

50、驅(qū)動單相電機嗎?可以使用單相電源嗎? 機基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機,在工作點以下的調(diào)速范圍時將燒毀 輔助繞組;對于電容起動或電容運轉(zhuǎn)方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相,但對于小容量的,也有用單相電源運轉(zhuǎn)的機種。 26、變頻器本身消耗的功率有多少? 它與變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān),但要回答很困難。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%96%,據(jù)此可推算損耗,但內(nèi)藏再生制動式(FR-K)變頻器,如果把制動時的損耗也考慮進去,功率消耗將變大,對于操作盤設(shè)計等必須注意。 27、為什么不能在660Hz全區(qū)域連續(xù)運轉(zhuǎn)使用? 一般電機利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端

51、環(huán)上的葉片進行冷卻,若速度降低則冷卻效果下降,因而不能承受與高速運轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱,必須降低在低速下的負載轉(zhuǎn)矩,或采用容量大的變頻器與電機組合,或采用專用電機。 28、使用帶制動器的電機時應(yīng)注意什么? 制動器勵磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時制動器動作,將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動器動作。 29、想用變頻器傳動帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機,電機卻不動,清說明原因 變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器,由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動,作為對策,請將電容器拆除后運轉(zhuǎn),甚至改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。 3

52、0、變頻器的壽命有多久? 變頻器雖為靜止裝置,但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件,如果對它們進行定期的維護,可望有10年以上的壽命。 31、變頻器內(nèi)藏有冷卻風扇,風的方向如何?風扇若是壞了會怎樣? 對于小容量也有無冷卻風扇的機種。有風扇的機種,風的方向是從下向上,所以裝設(shè)變頻器的地方,上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有,變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風扇發(fā)生故障時,由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護 32、裝設(shè)變頻器時安裝方向是否有限制。 應(yīng)基本收藏在盤內(nèi),問題是采用全封閉結(jié)構(gòu)的盤外形尺寸大,占用空間大,成本比較高。其措施有: (1)盤的設(shè)計要針對實際裝置所需要的

53、散熱; (2)利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積; (3) 采用熱導管。 此外,已開發(fā)出變頻器背面可以外露的型式。 33、想提高原有輸送帶的速度,以80Hz運轉(zhuǎn),變頻器的容量該怎樣選擇? 設(shè)基準速度為50Hz,50Hz以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉(zhuǎn)矩特性負載增速時,容量 需要增大為80/501.6倍。電機容量也像變頻器一樣增大變頻調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理 1、變頻節(jié)能 由流體力學可知,P(功率)=Q(流量) H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當要求調(diào)節(jié)流量下降時,轉(zhuǎn)速N可成比例的下降,而此時軸輸出功

54、率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。例如:一臺水泵電機功率為55KW,當轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時,其耗電量為28.16KW,省電48.8,當轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時,其耗電量為6.875KW,省電87.5. 2、功率因數(shù)補償節(jié)能 無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設(shè)備使用效率低下,浪費嚴重,由公式P=SCOS,Q=SSIN,其中S視在功率,P有功功率,Q無功功率,COS功率因數(shù),可知COS越大,有功功率P越大,普通水泵電機的功率因數(shù)在0.6-0.7之間,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器

55、內(nèi)部濾波電容的作用,COS1,從而減少了無功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。 3、軟啟動節(jié)能 由于電機為直接啟動或Y/D啟動,啟動電流等于(4-7)倍額定電流,這樣會對機電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊,而且還會對電網(wǎng)容量要求過高,啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求,延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護費用。變頻器可以省電這是不可磨滅的事實,在某些情況下可以節(jié)電40%以上,但是某些情況還會比不接變頻器浪費! 變頻器是通過輕負載降壓實現(xiàn)節(jié)能的,拖動轉(zhuǎn)距負載由于轉(zhuǎn)速沒有多大變化,即便是降低電壓,也不會很多,所以節(jié)能很微弱,但是用在風機環(huán)境就不同了,當需要較小的風量時刻,電機會降低速度,我們知道風機的耗能跟轉(zhuǎn)速的1.7次方成正比,所以電機的轉(zhuǎn)距會急劇下降,節(jié)能效果明顯。如果我們用在油井上,就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電。 當然,如果環(huán)境要求必須調(diào)速,變頻器節(jié)能效果還是比較明顯的。不調(diào)速的場合變頻器不會省電,只能改善功率因數(shù)。 1、如果兩個一模一樣的電機都工作在50HZ的工頻狀態(tài)下,一個使用變頻器,一個沒有,同時轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機的額定狀態(tài)下,那么變頻器還能

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