【正文】 E必須滿足： ? RBE≥UDmax/IN ? (2) 各制動組件上熱繼電器的觸點之間應(yīng)該串聯(lián) 2022/6/3 致遠控制 42 什么是直流制動？ ? 當(dāng)異步電動機的定子繞組中通入直流電流時，所產(chǎn)生的磁場將是空間位置不變的恒定磁場。初選時，應(yīng)按IB≤(1/3~1/2)IN來確定制動電阻值； ? RB≤UDmax/(1/3~1/2)IN厖厖厖 (31) ? 式中， UDmax是在電源電壓允許波動的范圍內(nèi)，當(dāng)再生制動開始時，直流電壓可能出現(xiàn)的峰值。因此，在接入外接組件時，應(yīng)將 PB和 DB間的連線去掉，使RB不接入電路。 2022/6/3 致遠控制 39 外接制動組件包括哪些部件？ ? 包括兩個部分： (1) 制動電阻，如圖中 RB。在直流電壓的允許范圍內(nèi)，盡量縮短降速時間。各種降速方式的適用情況也和加速時相同 ? f x0t t d (a )f x0t(b )f x0t(c )P td td 2022/6/3 致遠控制 35 降速過快會發(fā)生什么現(xiàn)象？ ? 降速時，頻率首先下降，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速將低于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，使電機處于發(fā)電機 (再生 )狀態(tài)。但當(dāng)起動到一定轉(zhuǎn)速 (Q點 )后，其阻轉(zhuǎn)矩迅速增加，加速過程應(yīng)適當(dāng)減緩。 2022/6/3 致遠控制 33 什么負(fù)載以選用半 S形起動方式較好？ ? 風(fēng)機和泵類負(fù)載。 f x0t t a (a)f x0t t a (b)f x0t t a (C )PQ Q2022/6/3 致遠控制 32 S形起動方式適用于何種負(fù)載？ ? 主要適用于傳輸帶一類的負(fù)載 (如圖 33)。 f xF s0f s2022/6/3 致遠控制 31 起動方式有幾種？ ? 大部分變頻調(diào)速器都可以設(shè)定三種起動方式： ? (1) 直線方式，即普通的動起方式，如圖 33a。 f xF s0f J1f J2f J32022/6/3 致遠控制 30 電動機是否都是從 0Hz開始起動？ ? ? 對于輕載起動的負(fù)載，電動機一般是從 0Hz開始起動的。 ? 圖 24中， fmax是最大頻率， fHL是上限頻率； fLL是下限頻率。 ? 使電動機運行在基本工作狀態(tài)下的頻率叫基本頻率，一般按電動機的額定頻率設(shè)定。圖中，曲線①是基本頻率線；曲線②是正偏置的情形；曲線③是負(fù)偏置。 ? 為了加強抗干擾能力，所有的外接設(shè)定信號線都應(yīng)采用屏蔽線 2022/6/3 致遠控制 25 什么是 “ 輸出頻率線 ” ？ ? ? “ 輸出頻率線”是指變頻器的輸出頻率與給定信號間的關(guān)系線。 ? (2) 外接電壓信號設(shè)定 各種變頻器對外接電壓信號的范圍也各不相同，通常有： 0~+ 0~+ 0~177。這時，就需要在機械旁邊另設(shè)一個設(shè)定頻率的裝置，稱為外接設(shè)定裝置。屬于數(shù)字設(shè)定方式。則，對于 40Hz來說，比它高一“擋”的最小頻率為 ；而比它低一“擋”的最大頻率為 。 ? 我國工業(yè)用的普通電動機，最高工作頻率不宜超過 100Hz 2022/6/3 致遠控制 20 什么是頻率精度？ ? 通常，當(dāng)頻率為數(shù)字量設(shè)定時，精度高些 (誤差小些 )，而在頻率精度是指變頻器的實際輸出頻率與設(shè)定頻率之間的誤差大小，也叫頻率準(zhǔn)確度或頻率穩(wěn)定度。而變頻調(diào)速器的過載能力則十分有限。但對于連續(xù)變動負(fù)載、繼續(xù)負(fù)載和短時負(fù)載來說，則只能作參考，而不能作依據(jù)。 2022/6/3 致遠控制 16 變頻調(diào)速器的主電路圖 ? M DR R A v T DB P v 1 C + V B R B v 2 v 01 v 3 v 4 v 02 v 03 v 04 v 5 v 6 v 05 v 06 2022/6/3 致遠控制 17 變頻調(diào)速器有哪些額定數(shù)據(jù)？ ? 變頻調(diào)速器主要的額定數(shù)據(jù)如下： ? (1) 最高輸入電壓 Umax為了適應(yīng)電網(wǎng)電壓的波動，Umax通常規(guī)定為額定工作電壓的 。功率晶體管 V1~V6組成三相逆變橋，將直流電逆變成三相交流電后供電給電動機 M。 2022/6/3 致遠控制 13 三相逆變原理 圖 16 三相逆變電器 M 2022/6/3 致遠控制 14 常用的開關(guān)器件 ? (a ) (b )(b )(a )2022/6/3 致遠控制 15 變頻調(diào)速器的主電路是怎樣構(gòu)成的？ ? 交 — 直 — 交電壓型變頻調(diào)速器主電路的基本結(jié)構(gòu)如圖 110。 2022/6/3 致遠控制 12 常用的開關(guān)器件有哪些？ ? 目前，在中、小型變頻調(diào)速器中用得最多的是功率晶體管，為了提高放大倍數(shù)，常做成達林頓管，一般電路圖中仍畫成單管，代表符號是 CTR或 BTR。 ? 用六個開關(guān)器件，使它們按三相間互差三分之一周期的規(guī)律交替工作，就可將直流電 “ 逆變 ” 成三相交流電了 2022/6/3 致遠控制 11 ? 常用的開關(guān)器件有哪些？ ? 目前，在中、小型變頻調(diào)速器中用得最多的是功率晶體管，為了提高放大倍數(shù)，常做成達林頓管，如圖 17a所示，一般電路圖中仍畫成單管，如圖 17b所示，代表符號是 CTR或 BTR。先令 K1|K4閉合， K K3斷開。 ? SPWM的特點是：脈沖序列中的脈沖寬度和脈沖間的間隔寬度是按正弦規(guī)律安排的。 (a)＋C(b)L2022/6/3 致遠控制 6 SPWM代表什么？ ? SPWM的全稱是 Sine Pulse Width Modulation，意思是正弦脈沖寬度調(diào)制。 2022/6/3 致遠控制 5 電壓型的主要特點是什么？ ? 交 — 直 — 交變頻裝置按直流部分貯能方式的不同分為： ? (1) 電壓型 ? 貯能元件為濾波電容 C，如圖 12a所示。因此，為了保持電機內(nèi)的磁通量基本不變，在改變頻率的同時，也必須改變電壓。 ? 70年代末期以來，一方面，矢量控制理論的提出和實施，使變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)達到了與直流電機調(diào)速系統(tǒng)十分接近的地步；另一方面，電力電子器件的飛速發(fā)展，也使 SPWM調(diào)制技術(shù)日臻完善，變頻調(diào)速器的體積越做越小，價格也達到了用戶能夠接受的程度。 ? 閘流管的問世，使變頻調(diào)速的夢想出現(xiàn)了能夠?qū)崿F(xiàn)的希望。2022/6/3 致遠控制 1 變頻器 100問 主講人：劉國強 常州市致遠通用控制技術(shù)有限公司 2022/6/3 致遠控制 2 變頻調(diào)速技術(shù)是怎樣發(fā)展起來的？ ? 變頻可以調(diào)速這個概念，可以說是交流電動機“與生俱來”的。但那設(shè)備的龐大與昂貴，使它無法進入實用的階段。變頻調(diào)速這才進入了普及應(yīng)用的階段。U/f ? 式中： U—— 電源相電壓 ? E1—— 每相定子繞組的反電勢 ? W1—— 每相定子繞組的匝數(shù) ? f—— 每個磁極下的磁通量 ? Ke、 Ke39。 2022/6/3 致遠控制 4 交 — 直 — 交是什么意思？ ? 變頻裝置有兩大類：一類是由工業(yè)頻率直接轉(zhuǎn)接成可變頻率的，稱為“交 — 交變頻”。其工作特點是電壓基本不變。這是實現(xiàn)改變頻率的同時也改變電壓的一種調(diào)制方式。 2022/6/3 致遠控制 7 SPWM代表什么？ 脈幅調(diào)制和脈寬調(diào)制 ? T/2 T/2 2022/6/3 致遠控制 8 SPWM代表什么？ SPWM的波形變頻器的主電器 ? M U D A k 1 k 2 k 3 k 4 B C D 2022/6/3 致遠控制 9 SPWM代表什么 ?脈幅調(diào)制和脈寬調(diào)制 U m T U39。則電流的路徑如實線空心箭頭所示， C、 D間的電壓為 C“ +” 、 D“ ” 。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 17 功力晶體管 ? ? 容量較大的變頻調(diào)速器中則常用可關(guān)斷晶閘管，其代表符號是 GTO，圖形符號如圖 18所示。 ? 容量較大的變頻調(diào)速器中則常用可關(guān)斷晶閘管，其代表符號是 GTO。圖中， DR是三相整流。二極管 V01~V06的作用是：在逆變過程中，當(dāng)晶體管的 e極電位高于 c集電位時提供續(xù)流回路；在電動機降速過程中提供能量反饋 (再生 )回路。 ? (2) 最大輸出電流 Imax這是最重要的一個數(shù)據(jù)，也是選擇變頻器容量時的最主要依據(jù)。這是因為，在這些負(fù)載中，決定電動機容量的主要因素是發(fā)熱問題。在大多數(shù)情況下，變頻器的容量應(yīng)放大一檔。 ? 模擬設(shè)定時，精度高些 (誤差小些 )，而在模擬量設(shè)定時，精度低些 (誤差大些 )。 2022/6/3 致遠控制 22 怎樣調(diào)節(jié)和設(shè)定變頻器的輸出頻率？ ? 主要有以下三種方式： ? (1) 旋鈕設(shè)定 通過旋動面板上的旋鈕 (調(diào)節(jié)面板內(nèi)側(cè)的電位器 )來進行調(diào)節(jié)和設(shè)定。 ? (3) 程序設(shè)定 在編制驅(qū)動系統(tǒng)的工作程序中進行設(shè)定。 ? 所有的變頻器都為用戶提供專用于外接設(shè)定的接線端。 0~177。如圖22，橫坐標(biāo)是給定信號Fs，通常用百分?jǐn)?shù)表示；縱坐標(biāo)是輸出頻率 fx。 ? 通過設(shè)定頻率增益和偏置頻率，變頻器的輸出頻率線就可以任意地進行調(diào)整了。例如，對于國產(chǎn)的通用型電動機，基本頻率設(shè)定為 50Hz。 f xF s0 10 0%f m axf HLf LL2022/6/3 致遠控制 29 如何使工作機械不發(fā)生共振？ ? ? 任何工作機械都有自己的固有振蕩頻率，變頻調(diào)速系統(tǒng)在無線變速的過程中，有可能出現(xiàn)在某一轉(zhuǎn)速 (頻率 )下、整個驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生共振，工作機械激烈振動的現(xiàn)象。但對于慣性較大的負(fù)載，起動時須加一點沖擊力，才易于起轉(zhuǎn)。圖中， ta為加速時間。因被輸送物體 M的慣性力與加速度成正比 (F=ma，F(xiàn)是慣性力， m是物體 M的質(zhì)量， a是加速度 )。此類負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩是和速度的平方成正比的 (TL=Kn2。 ? 2022/6/3 致遠控制 34 降速時間和方式 ? 怎樣定義降速時間？ 變頻器設(shè)定的降速時間，是指其輸出頻率從最大頻率下降為 0所需的時間 ? 降速方式有幾種？ ? 降速有三種方式，如圖 34所示。電動機的動能轉(zhuǎn)變成了電能，通過逆變橋的續(xù)流二極管反饋到直流部分，由制動電阻 RB將其消耗掉。 2022/6/3 致遠控制 37 怎樣實現(xiàn)自由制動？ ? 只有當(dāng)電動機與變頻器之間的連線斷開時，電動機才能自由制動。 ? (2) 放電單元 即提供放電回路的晶體管，如圖中之 VB。 ? MDRR Av T DB Pv 1C+V BR Bv 2v 01v 3v 4v 02v 03v 04v 5v 6v 05v 062022/6/3 致遠控制 40 如何確定外接制動電阻的阻值？ 般可參照說明書提供的數(shù)據(jù)進行選擇。在電源電壓為 380V時， UDmax可按 695V計算。 ? 如轉(zhuǎn)子因慣性而繼續(xù)以轉(zhuǎn)速 n旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子繞組里的感應(yīng)電流以及轉(zhuǎn)子繞組所受電磁力的方向?qū)⑿纬膳c n方向相反的制動力矩 。由于定子繞組的直流電阻很小，故直流制動電壓的調(diào)節(jié)范圍通常為主電路直流電壓的0~10%。這是因為，當(dāng)電壓隨頻率作同步下降時，定子繞組中的功率損失 I12R1并無變化，從而，轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)子軸上的機械功率所占的份額必然減少的緣故 ? 臨界轉(zhuǎn)矩的減小導(dǎo)致電動機帶負(fù)載能力 (輸出轉(zhuǎn)矩 )的下降，這當(dāng)然是不受歡迎的。為此，各種變頻器都設(shè)置了許多擋 U/f比，供用戶根據(jù)負(fù)載的具體情況進行設(shè)定。 ?