變頻器基礎(chǔ)知識(shí)------供初學(xué)者參考

1、什麼是變頻器？
變頻器是利用電力半導(dǎo)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(diǎn)是什麼？
PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫(xiě)，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(xiě)，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麼不同？
變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi):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、為什麼變頻器的電壓與電流成比例的改變？
非同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過(guò)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，那麼磁通就過(guò)大，磁回路飽和，嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用於風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)節(jié)能型變頻器。
5、電動(dòng)機(jī)使用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí),電壓下降則電流增加;對(duì)於變頻器驅(qū)動(dòng),如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那麼電流是否增加？
頻率下降(低速)時(shí),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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣？
采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng))。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對(duì)於帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。
7、V/f模式是什麼意思？
頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降，這個(gè)問(wèn)題已在回答4說(shuō)明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機(jī)特性而預(yù)先決定的，通常在控制器的存儲(chǔ)裝置(ROM)中存有幾種特性，可以用開(kāi)關(guān)或標(biāo)度盤(pán)進(jìn)行選擇。
8、按比例地改V和f時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化？
頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓，那麼由於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(shí)給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這種補(bǔ)償稱(chēng)增強(qiáng)起動(dòng)?？梢圆捎酶鞣N方法實(shí)現(xiàn),有自動(dòng)進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法。
9、在說(shuō)明書(shū)上寫(xiě)著變速范圍60~6Hz，即10:1，那麼在6Hz以下就沒(méi)有輸出功率嗎？
在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機(jī)溫升和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會(huì)引起嚴(yán)重的發(fā)熱問(wèn)題。變頻器實(shí)際輸出頻率(起動(dòng)頻率)根據(jù)機(jī)種為0.5~3Hz.
10、對(duì)於一般電機(jī)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(shí)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(shí)，必須注意電機(jī)與變頻器容量的選擇。
11、所謂開(kāi)環(huán)是什麼意思？
給所使用的電機(jī)裝置設(shè)速度檢出器(PG)，將實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的，稱(chēng)為“閉環(huán)”，不用PG運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫作“開(kāi)環(huán)”。通用變頻器多為開(kāi)環(huán)方式，也有的機(jī)種利用選件可進(jìn)行PG反饋。
12、實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)於給定速度有偏差時(shí)如何辦？
開(kāi)環(huán)時(shí)，變頻器即使輸出給定頻率，電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%~5%)變動(dòng)。對(duì)於要求調(diào)速精度比較高，即使負(fù)載變動(dòng)也要求在近於給定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)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(jī)，進(jìn)行反饋後速度精度能提高嗎？
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於ＰＧ本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度。14、失速防止功能是什麼意思？
如果給定的加速時(shí)間過(guò)短，變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化，變頻器將因流過(guò)過(guò)電流而跳閘，運(yùn)轉(zhuǎn)停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過(guò)大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來(lái)就是失速功能。
15、 有加速時(shí)間與減速時(shí)間可以分別給定的機(jī)種，和加減速時(shí)間共同給定的機(jī)種，這有什麼意義？
加減速可以分別給定的機(jī)種，對(duì)於短時(shí)間加速、緩慢減速場(chǎng)合，或者對(duì)於小型機(jī)床需要嚴(yán)格給定生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的場(chǎng)合是適宜的，但對(duì)於風(fēng)機(jī)傳動(dòng)等場(chǎng)合，加減速時(shí)間都較長(zhǎng)，加速時(shí)間和減速時(shí)間可以共同給定。
16、 什麼是再生制動(dòng)？
電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率，則電動(dòng)機(jī)變?yōu)榉峭桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，作為制動(dòng)器而工作，這就叫作再生（電氣）制動(dòng)。
17 、是否能得到更大的制動(dòng)力？
從電機(jī)再生出來(lái)的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由於電容器的容量和耐壓的關(guān)系，通用變頻器的再生制動(dòng)力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動(dòng)單元，可以達(dá)到50%~100%。
18 、轉(zhuǎn)矩提升問(wèn)題
自控系統(tǒng)的設(shè)定信號(hào)可通過(guò)變頻器靈活自如地指揮頻率變化，控制工藝指標(biāo)，如在煙草行業(yè)的糖料、香料工序，可由皮帶稱(chēng)的流量信號(hào)來(lái)控制變頻器頻率，使泵的轉(zhuǎn)速隨流量信號(hào)自動(dòng)變化，調(diào)節(jié)加料量，均勻地加入香精、糖料。也可利用生產(chǎn)線起停信號(hào)通過(guò)正、反端子控制變頻器的起、停及正、反轉(zhuǎn)，成為自動(dòng)流水線的一部分。此外在流水生產(chǎn)線上，當(dāng)前方設(shè)備有故障時(shí)後方設(shè)備應(yīng)自動(dòng)停機(jī)。變頻器的緊急停止端可以實(shí)現(xiàn)這一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列變頻器中可以預(yù)先設(shè)定三四個(gè)甚至多達(dá)七個(gè)頻率，在有些設(shè)備上可據(jù)此設(shè)置自動(dòng)生產(chǎn)流程。設(shè)定好工作頻率及時(shí)間後，變頻器可使電機(jī)按順序在不同的時(shí)間以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，形成一個(gè)自動(dòng)的生產(chǎn)流程。

自己先頂1

幫您頂!

感謝樓主！

樓主的這篇“分享”文章。我初略看了一下，感覺(jué)不是很好，所以并未理會(huì)，但是，看到一些網(wǎng)友們還是很熱心的接受，覺(jué)得大家的求知欲真是太強(qiáng)烈了，所以還是給樓主的貼子加“鉆”了。并置頂兩天，共享嘛。

不過(guò)我還是認(rèn)為，這篇文章有不足之處，也請(qǐng)大家點(diǎn)評(píng)。

比如關(guān)于“閉環(huán)控制”如是說(shuō)。我認(rèn)為有討論的空間。文中的閉環(huán)概念太狹義了。閉環(huán)控制不僅僅是轉(zhuǎn)速傳感器反饋才算數(shù)。矢量控制時(shí)的頻率控制就是閉環(huán)控制，而且是裝置內(nèi)部的閉環(huán)控制，V/F控制才屬于開(kāi)環(huán)控制，另外還有溫度、壓力、流量等等物理量的PID調(diào)節(jié)器反饋控制，都是閉環(huán)控制的范疇。而且都是可以通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。不應(yīng)該將閉環(huán)控制概念解釋得那么窄。
再比如，制動(dòng)的概念，那種解釋就象廢話一樣，玩弄文字游戲，說(shuō)了等于沒(méi)說(shuō)一樣。

隨便聊，隨便聊。

頂
有相關(guān)ＰＧ的資料嗎?我正遇到速度不穩(wěn)定精度達(dá)不到的問(wèn)題而頭暈,還有其它方式及相關(guān)資料可以保證速度穩(wěn)定及精度嗎?
請(qǐng)大家?guī)蛶兔?謝謝大家

接著樓主的提示往下寫(xiě)幾點(diǎn)
19、電機(jī)超過(guò)60HZ時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？
  1）機(jī)械和裝置在該轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能（機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等）
  2）電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維修工作（風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率與速度  的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)也要注意）
  3）產(chǎn)生軸承壽命問(wèn)題，要充分加以考慮。
  4）對(duì)于中容量以上的電機(jī)特別是2極電機(jī)，在60HZ以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要特別注意。
20、要想高原有輸送帶的速度，以80HZ運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻器的容量該怎樣選擇？
  設(shè)基準(zhǔn)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)矩負(fù)載增速時(shí)，容量需要增大為80/50=1。6倍。電機(jī)容量也像變頻器一樣增大。
21、 想使兩臺(tái)2。2KW、4極電機(jī)順序起動(dòng)，用一臺(tái)變頻器傳動(dòng)時(shí)容量應(yīng)怎樣考慮？
   如果兩臺(tái)2。2KW的電機(jī)同時(shí)起動(dòng)、同時(shí)停止，設(shè)2。2KW的額定電流為10A，那么以?xún)杀兜?0A計(jì)算用5。5KW（額定電流24A）的變頻器就足夠了。順序起動(dòng)時(shí)，第2臺(tái)電機(jī)起動(dòng)所需要的電流，相當(dāng)于全壓起動(dòng)，以額定值的6倍計(jì)算，則需要能承受的過(guò)電流為（10+6X10）A=70A的變頻器，即以15KW以上，因此，用一臺(tái)變頻器進(jìn)行順序起動(dòng)在價(jià)格、大小方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，以采用兩臺(tái)單獨(dú)的變頻器為好。
22、什么是變頻器分辨率？有什么意義？
   對(duì)于數(shù)字控制器的變頻器，即使頻率指令為模擬信號(hào)，輸出頻率也是有級(jí)給定。這個(gè)級(jí)差的最小單位就稱(chēng)為變頻分辨率。
 變頻分辨率通常取值為0。015~0。5HZ。例如，分辨率為0。5HZ，那么23HZ的上面可變頻23。5、24。0HZ，因此電機(jī)的動(dòng)作也是有級(jí)的跟隨。這樣對(duì)于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問(wèn)題，在這種情況下，如果分辨率為0。015HZ左右，對(duì)于4極電機(jī)1個(gè)級(jí)差為1RPM以下，也可充分適應(yīng)。另外，有的機(jī)種給定分辨率與輸出分辨率不相同。

24、 不采用軟起動(dòng)，將電機(jī)直接投入到某固定頻率的變頻器時(shí)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(dòng)的條件相近。將流過(guò)大的起動(dòng)電流（6~7倍額定電流），由于變頻器切斷過(guò)電流，電機(jī)不能起動(dòng)。

謝謝

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