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变频器基础原理知识
1、什么是变频器?变频器由几部分组成?
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为
另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变
频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等
功能。
变频器由两大部分组成,即主电路和控制电路。(1)主电路包
括整流滤波电路、逆变电路、制动单元。(2)控制电路包括计算机
控制系统、键盘与显示、内部接口及信号检测与传递、供电电源、
外接控制端子等。
2、PWM和PAM的不同点是什么?
PWM是英文PulseWidthModulation(脉冲宽度调制)缩
写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的
一种调制方式。PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脉冲
幅值调制)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。
3、电压型与电流型有什么不同?
变频器的主电路大体上可分为两类: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。
4、为什么变频器的电压与频率成比例的改变?
任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结
果,电流是不允许超过额定值的,否则将引起电动机的发热。因
此,如果磁通减小,电磁转矩也必减小,导致带载能力降低。
由公式E=4.44*K*F*N*Φ可以看出,在变频调速时,电
动机的磁路随着运行频率fX是在相当大的范围内变化,它极容易
使电动机的磁路严重饱和,导致励磁电流的波形严重畸变,产生
峰值很高的尖峰电流。
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。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、变频器安装时布线的主要原则是什么?
(1)当外围设备与变频器共用一供电系统时,要在输入端安装
噪声滤波器,或将其他设备用隔离变压器或电源滤波器进行噪声隔
离。(2)当外围设备与变频器装入同一控制柜中且布线又很接近变频
器时,应将易受变频器干扰的外围设备及信号线远离变频器安装;
信号线使用屏蔽电缆线,屏蔽层接地;在变频器的输入输出侧安装
无线电噪声滤波器(3)避免信号线与动力线平行布线或捆扎成束布
线;易受影响的外围设备应尽量远离变频器安装;易受影响的信号
线尽量远离变频器的输入输出电缆。(4)当操作台与控制柜不在一处
或具有远方控制信号线,要对导线进行屏蔽,并特别注意各连接环节,
以避免干扰信号串入。
6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎
样?
采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,
起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为
125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为额定电流6~7
倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑
地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起
动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频
器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
7、V/f模式是什么意思?
频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4
说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常
在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度
盘进行选择。
8、按比例地改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地转矩有减小的倾向。
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
地起动转矩,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
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