變頻器與電機(jī)需要弄懂的17個問題
電動機(jī)是目前為止使用頻率最高的旋轉(zhuǎn)工具了,隨著變頻器的發(fā)展和普及,越來越多的電動機(jī)需要配合著變頻器一起使用。
可是在變頻器和電動機(jī)配套使用的過程中不可避免的會遇到很多的問題,這些暴露的問題越來越值得我們深思和交流。
01請問電機(jī)軟起動器是否能節(jié)能?
軟啟動節(jié)能效果有限,但可以減少啟動對電網(wǎng)的沖擊,也可以實現(xiàn)平滑啟動,保護(hù)電機(jī)繞組。
根據(jù)能量守恒理論,由于加入了相對復(fù)雜的控制電路,軟啟動不但不節(jié)能,還會加大能量的消耗,但它可以減小電路的啟動電流,起到了保護(hù)的作用。
02采用變頻器運轉(zhuǎn)時,電機(jī)的啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩怎么樣?
采用變頻器運轉(zhuǎn),隨著電機(jī)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(jī)種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動時,起動電流為 6~7倍。
因此,將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長) 。起動電流為額定電流的1.2~1.5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(qiáng)功能的變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負(fù)載起動。
03電機(jī)的過載和短路之間有什么聯(lián)系嗎?
電機(jī)的過載有兩種;1.機(jī)械負(fù)荷過載:是帶動的負(fù)荷超過額定值或者傳動系統(tǒng)有卡阻現(xiàn)象的過載,這和短路是沒有什么關(guān)系的。2.負(fù)荷正常:電機(jī)電流過載,這就可能是電機(jī)繞組有局部對地,匝間之間的短路現(xiàn)象。
04變頻調(diào)速在什么上應(yīng)用 ? 有什么好處 ?
對有調(diào)速要求的轉(zhuǎn)動機(jī)械上都能應(yīng)用。
在變頻調(diào)速實現(xiàn)之前(理論上早已實現(xiàn),但是真正實現(xiàn)是在電力電子器件發(fā)明之后)傳統(tǒng)調(diào)速采用直流,直流調(diào)速的缺點是:
(1)直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)成本高
(2)由于換向器的存在,直流電機(jī)功率已經(jīng)沒有多少上升空間
因此變頻調(diào)速的好處在于:
(1)可以使交流電機(jī)得到比直流調(diào)速一樣優(yōu)異的調(diào)速性能。
(2)交流鼠籠式異步電機(jī)維護(hù)簡單方便。
(3)交流電機(jī)功率不存在換向器的限制。
05使用100KVA 變壓器供給總功率100kW電器(最大為37kw )夠用不?
100KVA 的變壓器能帶多大的負(fù)載?看了下面的計算公式就知道了
P=容量*功率因數(shù)*80%=100*0.9*80%=72KW,一般超負(fù)荷 20%運行1小時是允許的,所以夠用。
主要看總電流超沒超,100KVA 的變壓器高壓電流是5.8A,低壓電流是150A,即便偶爾的超也不要緊,主要看溫升別超過55度。溫升等于實際溫度減去環(huán)境溫度。
06請問如何測量電機(jī)的絕緣電阻?
如果是三相交流電機(jī),測量電機(jī)三相繞組的相間和對地的絕緣電阻。
如果是直流電機(jī),測量電機(jī)電樞繞組對地,串激繞組對地,他激繞組對地,串激繞組對他激繞組。按被測電機(jī)電壓等級選擇相應(yīng)的搖表。
測量步驟:
---斷開電源
---對地放電
---如果是三相交流電機(jī)打開中心點(如果可以)
---如果是直流電機(jī),提起電刷。
---用搖表分別檢測相間和對地絕緣電阻
---對地放電
---恢復(fù)線路
---記錄絕緣電阻,及環(huán)境溫度在案
07什么是無刷無環(huán)起動器?
無刷無環(huán)起動器是一種克服了繞線式異步電動機(jī)裝有滑環(huán)、碳刷和復(fù)雜的起動裝置等缺點,而保留了繞線電機(jī)起動電流小,起動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點的起動設(shè)備。
凡原來采用電阻起動器、電抗器、頻敏變阻器、液體變阻起動器、軟起動器起動的JR、JZR 、YR、YZR三相繞線轉(zhuǎn)子交流異步電動機(jī)(變速、裝有進(jìn)相機(jī)的除外)均可選用“無刷無環(huán)起動器”來更新?lián)Q代。
08電機(jī)的電容起動方式有幾種?
有兩種起動:
1、電容起動(指電機(jī)啟動后電容斷開);
2,電容啟動并運轉(zhuǎn)(電容參與啟動后參與運轉(zhuǎn))。
09變壓器能作為變頻器的負(fù)載嗎?
從原理上講應(yīng)該是可以的,但在實際中卻不實用,變頻器就是不用變壓器升壓,也應(yīng)該有可用于380V 以上電路的品種的,如果要更高電壓的,那也有直接用220V或380V直接變頻再用倍壓方式取得高壓的電路可以采用。
變頻器主要用于負(fù)載驅(qū)動(如電動機(jī)),很少用于電源變頻的,而變頻器的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅限于變頻本身,還有很多的附加功能,如各類的保護(hù)等,如果用變頻器來獲得變頻電源,從經(jīng)濟(jì)的角度考慮是不可取的,建議采用其他變頻電路。
10變頻器能否調(diào)至1Hz嗎?最高可以調(diào)多少HZ使用?
如果變頻器用在一般的交流異步電機(jī)上,變頻器調(diào)至1Hz 時已經(jīng)接近直流,是絕對不可以的,電機(jī)將運行在變頻器限制內(nèi)的最大電流下工作,電機(jī)將會發(fā)熱嚴(yán)重,很有可能燒毀電機(jī)。
如果超過50Hz運行會增大電機(jī)的鐵損,對電機(jī)也是不利的, 一般最好不要超過60Hz,(短時間內(nèi)超過是允許的)否則也會影響電機(jī)使用壽命。
11變頻器的頻率調(diào)節(jié)電阻工作原理是什么?為什么調(diào)節(jié)電阻能改變頻率?
變頻器的頻率調(diào)節(jié)電阻是用來把變頻器的10V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比例分壓,然后送回變頻器的主控板。變頻器主控板再把電阻送回來的電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換讀取數(shù)據(jù),然后再換算成額定頻率的比例值輸出當(dāng)前頻率,因此調(diào)整電阻值即可以調(diào)整變頻器的頻率。
12變頻器能對電機(jī)電流解耦嗎?
變頻能解耦嗎?不能!但它只要輸出的頻率f 、同步轉(zhuǎn)速n1使得轉(zhuǎn)差率保持在穩(wěn)定區(qū)或者 額定轉(zhuǎn)差率 Se ,就等于對電機(jī)電流解耦,因為轉(zhuǎn)子功率因數(shù)此時是 1,轉(zhuǎn)子電流就是大家 要解耦的要控制的轉(zhuǎn)矩電流!變頻器是異步電機(jī)的調(diào)速裝置,它不可能超越異步電機(jī)的機(jī)械特性而進(jìn)行所謂的任何控制!
13感應(yīng)電動機(jī)啟動時為什么電流大?而啟動后電流會變???
當(dāng)感應(yīng)電動機(jī)處在停止?fàn)顟B(tài)時,從電磁的角度看,就象變壓器,接到電源去的定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次線圈,成閉路的轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器被短路的二次線圈;定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間無電的的聯(lián)系,只有磁的聯(lián)系,磁通經(jīng)定子、氣隙、轉(zhuǎn)子鐵芯成閉路。
當(dāng)合閘瞬間,轉(zhuǎn)子因慣性還未轉(zhuǎn)起來,旋轉(zhuǎn)磁場以最大的切割速度——同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組, 使轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)起可能達(dá)到的最高的電勢,因而在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中流過很大的電流,這個電流產(chǎn)生抵消定子磁場的磁能,就象變壓器二次磁通要抵消一次磁通的作用一樣。
定子方面為了維護(hù)與該電源電壓相適應(yīng)的原有磁通,遂自動增加電流。因為此時轉(zhuǎn)子的電流很大,故定子電流也增得很大,甚至高達(dá)額定電流的4~7倍,這就是啟動電流大的緣由。
啟動后電流為什么變小:隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速增高,定子磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度減小,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢減小,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流也減小,于是定子電流中用來抵消轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生 的磁通的影響的那部分電流也減小,所以定子電流就從大到小,直到正常。
14載波頻率對變頻器及電機(jī)有什么影響?
載波頻率對變頻器輸出電流有影響:
(1)運行頻率越高,則電壓波的占空比越大,電流高次諧波成份越小,即載波頻率越高,電流波形的平滑性越好;
(2)載波頻率越高,變頻器允許輸出的電流越?。?/p>
(3)載波頻率越高,布線電容的容抗越小(因為 Xc=1/2πfC),由高頻脈沖引起的漏電流越大。
載波頻率對電機(jī)的影響:
載波頻率越高,電機(jī)的振動越小,運行噪音越小,電機(jī)發(fā)熱也越少。但載波頻率越高,諧波電流的頻率也越高,電機(jī)定子的集膚效應(yīng)也越嚴(yán)重,電機(jī)損耗越大,輸出功率越小。
15為什么變頻器不能用作變頻電源?
變頻電源的整個電路由交流一直流一交流一濾波等部分構(gòu)成,因此它輸出的電壓和電流波形均為純正的正弦波,非常接近理想的交流供電電源。可以輸出世界任何國家的電網(wǎng)電壓和頻率。
而變頻器是由交流一直流一交流(調(diào)制波)等電路構(gòu)成的,變頻器標(biāo)準(zhǔn)叫法應(yīng)為變頻調(diào)速器。其輸出電壓的波形為脈沖方波,且諧波成分多,電壓和頻率同時按比例變化,不可分別調(diào)整,不符合交流電源的要求。
原則上不能做供電電源的使用,一般僅用于三相異步電機(jī)的調(diào)速。
16使用變頻器時,電機(jī)溫升為什么比工頻時高呢?
因為變頻器輸出波形不是正弦波,而是畸形波,在額定扭矩下的電機(jī)電流比工頻時要多出約10%左右,所以溫升比工頻時略有提高。
另外還有一點:當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低的時候,電機(jī)散熱風(fēng)扇速度不夠,電機(jī)溫升會高一些。
17電機(jī)的防護(hù)等級是什么意思?
舉例來說,IP23的電機(jī)指電機(jī)能夠防止大于12mm 的固體物體侵入,防止人的手指接觸到內(nèi)部的零件防止中等尺寸(直徑大12mm)的外物侵入。能夠防止噴灑的水侵入,或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水進(jìn)入造成損害。
IP(INTERNATIONAL PROTECTION)防護(hù)等級系統(tǒng)是由IEC(INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION)所起草。將電機(jī)依其防塵防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物含工具,人的手指等均不可接觸到電機(jī)內(nèi)之帶電部分,以免觸電。
IP防護(hù)等級是由兩個數(shù)字所組成,第1個數(shù)字表示電機(jī)離塵、防止外物侵入的等級,第2個數(shù)字表示電機(jī)防濕氣、防水侵入的密閉程度,數(shù)字越大表示其防護(hù)等級越高。
提交
派拓網(wǎng)絡(luò)被Forrester評為XDR領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者
展會|Lubeworks路博流體供料系統(tǒng)精彩亮相AMTS展會
中國聯(lián)通首個量子通信產(chǎn)品“量子密信”亮相!
國家重大裝備企業(yè)齊聚高交會 中國科技第一展11月深圳舉行
東土精彩亮相華南工博會,展現(xiàn)未來工業(yè)前沿技術(shù)