变频器的应用有哪些(什么是变频器)

发布时间:2022-01-05
来源:变频器培训
点击:3670

变频器基本知识及应用

1、什么是变频器?

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,能变频器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。

2、PWM和PAM的不同点是什么?

PWM是英文Pulse Width Modulation(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Pulse Amplitude Modulation (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、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?

频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。

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模式或调整电位器等方法。

9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?

在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz。。

10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?

通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在 高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。

11、所谓开环是什么意思?

给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环 ”,不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈.无速度传感器闭环控制方式是根据建立的数学模型根据磁通推算电机的实际速度,相当于用一个虚拟的速度传感器形成闭环控制。

12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?

开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。

13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?

具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。

14、失速防止功能是什么意思?

如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。

15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?

加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。

16、什么是再生制动?

电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。

17、是否能得到更大的制动力?

从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。

18、请说明变频器的保护功能?

保护功能可分为以下两类:

(1)检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止。

(2)检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。

19、为什么用离合器连接负载时,变频器的保护功能就动作?

用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转。

20、在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?

电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转。 21、什么是变频分辨率?有什么意义?

对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。 变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下,如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min 以下,也可充分适应。另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。

22、装设变频器时安装方向是否有限制。

变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。

23、不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?

在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。

24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题?

超过60Hz运转时应注意以下事项:

(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。

(2)电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意)。

(3)产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑。

(4)对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。

25、变频器可以传动齿轮电机吗?

根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。

26、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?

基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。

27、变频器本身消耗的功率有多少?

它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。

28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?

一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机。 29、使用带制动器的电机时应注意什么?

制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。

30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,请说明原因。

变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,至于改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

31、变频器的寿命有多久?

变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命。

32、变频器内藏有冷却风扇,风的方向如何?风扇若是坏了会怎样?

对于小容量也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种,风的方向是从下向上,所以装设变频器的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还有,变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护

33、滤波电容器为消耗品,那么怎样判断它的寿命?

作为滤波电容器使用的电容器,其静电容量随着时间的推移而缓缓减少,定期地测量静电容量,以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命。

34、装设变频器时安装方向是否有限制。

应基本收藏在盘内,问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大,占用空间大,成本比较高。其措施有:

(1)盘的设计要针对实际装置所需要的散热;

(2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;

(3)采用热导管。

35、变频器直流电抗器的作用是什么?

减小输入电流的高次谐波干扰,提高输入电源的功率因数。

36、变频器附件正弦滤波器有什么作用?

正弦滤波器允许变频器使用较长的电机电缆运行,也适用于在变频器与电机之间有中间变压器的回路。 37、变频器的给定电位器的电阻值多大?

变频器的给定电位器的阻值一般为1KΩ至10KΩ。

38、为什么变频器不能用作变频电源?

变频电源的整个电路由交流一直流一交流一滤波等部分构成,因此它输出的电压和电流波形均为纯正的正弦波,非常接近理想的交流供电电源。可以输出世界任何国家的电网电压和频率。而变频器是由交流一直流一交流(调制波)等电路构成的,变频器标准叫法应为变频调速器。其输出电压的波形为脉冲方波,且谐波成分多,电压和频率同时按比例变化,不可分别调整,不符合交流电源的要求。原则上不能做供电电源的使用,一般仅用于三相异步电机的调速。

39、变频器有哪些干扰方式及一般如何处理?

A. 传播方式:

(1)辐射干扰;

(2)传导干扰

B. 抗干扰措施:对于通过辐射方式传播的干扰信号,主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。对于通过线路传播的干扰信号,主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器,电抗器或磁环等方式来处理。具体方法及注意事项如下:

(1)信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。

(2)不要采用不同金属的导线相互连接。

(3)屏蔽管(层)应可靠接地,并保证整个长度上连续可靠接地。

(4)信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。

(5)屏蔽层接地点尽量远离变频器,并与变频器接地点分开。

(6)磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用,具体方法为:输入线一起朝同一方向绕4圈,而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意,尽量将磁环靠近变频器。

(7)一般对被干扰设备仪器,均可采取屏蔽及其它抗干扰措施。

40、想提高原有输送带的速度,以80Hz运转,变频器的容量该怎样选择?

输送带消耗的功率与转速成正比,因此若想以80HZ运行,变频器和电机的功率都要按照比例增加为80HZ/50HZ,即提高60%容量。变频器主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,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。 它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路

大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。

在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。

同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

(1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。

(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。

(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

(4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏

变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。

整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。

高容量电容:存储转换后的电能。

逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。

主要应用在工业的自动化控制中。以下是有关变频器的基本知识。按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等.1楼说得比较专业,通俗的说,变频器就是输出频率可调的一种电气设备,主要用来给电机调速,常用于对速度要求比较特别的场合或是速度经常变化的设备。比如我们生活中经常看见的电梯、空调等等。建议去文库搜索,资料会较多

变频器的应用

变频器的作用?有哪些功能?

变频器的作用功能:

1、变频器的作用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行,以达到省电的目的。

2、同时变频器的作用可以降低电力线路电压波动,因为电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常。

3、采用了变频器后,变频器的作用能在零频零压时逐步启动,这样能最大程度的消除电压下降,发挥更大的优势。

同时变频器的作用功能还包含以下功能:

1.可以减少对电网的冲击,就不会造成峰谷差值过大的问题。

2.可以加速功能可控,从而按照用户的需要进行平滑加速。

3.电机的和设备停止方式可控,使整个设备和系统更加安全,寿命也会相应增加。

4.控制电机的启动电流,充分降低启动电流,使电机的维护成本降低。

5.可以减少机械传动部件的磨损,从而降低采购成本,同时可以提高系统稳定性。

6.降低了电动机启动电流,提供更可靠的可变电压和频率。

拓展资料:

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。变频器的作用功能:

变频器的作用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行,以达到省电的目的。同时变频器的作用可以降低电力线路电压波动,因为电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常。采用了变频器后,变频器的作用能在零频零压时逐步启动,这样能最大程度的消除电压下降,发挥更大的优势。

同时变频器的作用功能还包含以下功能:

1.可以减少对电网的冲击,就不会造成峰谷差值过大的问题。

2.可以加速功能可控,从而按照用户的需要进行平滑加速。

3.电机的和设备停止方式可控,使整个设备和系统更加安全,寿命也会相应增加。

4.控制电机的启动电流,充分降低启动电流,使电机的维护成本降低。

5.可以减少机械传动部件的磨损,从而降低采购成本,同时可以提高系统稳定性。

6.降低了电动机启动电流,提供更可靠的可变电压和频率。

7.有效的减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

8.优化工艺过程,并能根据工艺过程迅速改变,还能通过远控PLC或其他控制器来实现速度变化。

9.多重保护使变频器高度智能化,不仅能保护自身的安全正常使用,也大大保护了前后级设备的安全运行。

10.控制功能齐全,可以很好的配合其他控制设备和仪器,实现系统化组网的集中实时监视和控制,一体化开发,为用户节省了选型的麻烦系统兼容性的问题节约了成本。你好!问题中只问了作用和功能,怎么配图啊?

变频器的作用:

1. 过电压保护:变频器的输出有电压检测功能,变频器能自动调整输出电压,使电机不承受过电压。即使在输出电压调整失效和输出电压超过正常电压的110%时,变频器也会通过停机对电机起到保护作用。

2.欠电压保护:当电机的电压低于正常电压的90%时,变频器保护停机。

3.过电流保护:当电机的电流超过额定值的150%/3秒钟,或额定电流的200%/10微秒,变频器通过停机来保护电机。

4.缺相保护:监测输出电压,当输出缺相时,变频器报警,一段时间后变频器通过停机来保护电机。

5.反相保护:变频器使电机只能沿一个方向旋转,无法设定旋转方向,除非用户改动电机A、B、C接线的相序,否则没有反相的可能。

6.过负荷保护:变频器监测电机电流,当电机电流超过额定电流的120%/1分钟时,变频器通过停机来保护电机。

7.接地保护:变频器配有专门的接地保护电路,一般由接地保护互感器和继电器构成,当发生一相或两相接地时,变频器报警。当然如果用户要求,我们也可以设计为接地后立即保护停机。

8.短路保护:变频器输出短路后,必然引起过流,在10微秒内变频器通过停机来保护电机。

9.超频保护:变频器有最大和最小频率限制功能,使输出频率只能在规定的范围内,由此实现超频保护功能。

10.失速保护:失速保护一般针对同步电机。对于异步电机,加速过程中的失速必然表现为过电流,变频器通过过电流和过负荷保护实现此项保护功能。减速过程中的失速可通过在调试过程中设定安全的减速时间来避免。

拓展资料:

变频器的功能

1.软起动:变频器具有软起功能,在今天已经无需多论,而在二十年前,还是非常令人兴奋的事情,这也是变频器的辅助基本功能之一。变频器在诞生之初,是针对最普遍使用的三相异步鼠笼式电动机来做的。

2.无级调速:无级调速,就是无等级无台阶的调速,从零速起动到最高速度,以及从最高速度降到零速,一气呵成,速度曲线连续、平滑、稳定.

3.节能:变频器的节能功能,原本是在变频器应用过程中的意外收获,而在今天,已经被广泛应用与各种工业和民用生产生活中,尤其将变频器用于平方转矩负载时更为突出,例如风扇、风机、泵、螺旋桨负载,这是由此类负载转矩曲线决定的。

4.多重保护:变频器在研发过程中,首先出于对变频器自身内部器件安全性考虑,就加入了多重检测和保护,例如变频器逆变模块的允许最大电流一般不会超过额定的2倍等等,再加上会负载侧的检测和反馈(如电机温度检测及保护、瞬时掉电不停机等),使得今天的变频器高度智能化,不仅能保护自身的安全正常使用,也大大保护了前后级设备的安全运行。

5.自动化:今天的变频器的控制功能已经非常齐全,可以很好的配合其他控制设备和仪器,实现系统化组网的集中实时监视和控制.作用:可以减少对电网的冲击,就不会造成峰谷差值过大的问题。加速功能可控,从而按照用户的需要进行平滑加速;控制电机运行速度;电机的和设备停止方式可控,使整个设备和系统更加安全,寿命也会相应增加;控制电机的启动电流,充分降低启动电流,使电机的维护成本降低。

功能:可调的转矩极限。通过变频调速后,能够设置相应的转矩极限来保护机械不致损坏,从而保证工艺过程的连续性和产品的可靠性。

受控的停止方式。如同可控的加速一样, 在变频调速中, 停止方式可以受控,并且有不同的停止方式可以选择(减速停车、自由停车、减速停车+直流制动),同样它能减少对机械部件和电机的冲击,从而使整个系统更加可靠,寿命也会相应增加。

变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。变频器是针对交流电工作的,经常用于交流电机的控制。它的功能就是变频,但为什么要变频呢?

我们常用的电源都是交流电,使用的电气设备大多也为交流电气,所以就要涉及到电机转速控制的问题。当你坐电梯的时候,轿厢的门不是“框”的一下就开了,关的时候也是当门快合上的时候速度越来越慢,电梯上升的时候也是先缓缓加速,然后再匀速,而不会是突然就以很大的加速度启动(即全压启动),同理,停的时候也是。仔细观察,你会发现生活中有很多这样的例子,你可以仔细去观察。 变频的同时可节省电能

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