【正文】 給定信號速度反饋i M *i T *i a *i B *i A *i A *i C *2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 85 什么是無反饋矢量控制？ ” 無反饋“的真正含義是：不需要在變頻器的外部設(shè)置反饋環(huán)節(jié)。但是，使力學(xué)特性平移，依然是提高負(fù)載側(cè)宏觀力學(xué)特性硬度的主要手段?？蛰d時(shí)，轉(zhuǎn)子電流很小，轉(zhuǎn)子電流的去磁作用也很小，電機(jī)磁路處于高度飽和狀態(tài)，其勵(lì)磁電流將出現(xiàn)很大的尖峰，有可能導(dǎo)致過流跳閘。針對上述具體例子，調(diào)整方式如下： ? fmax%=50/=% ? 或 fma= 50= ? 式中 fmax－－頻率增益的調(diào)整值； f max%是其百分比值 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 91 鼓風(fēng)機(jī)在起動前，其風(fēng)葉常常因自然風(fēng)而自行轉(zhuǎn)動，有時(shí)甚至引起因起動電流過大而跳閘，怎么辦？ ? 鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉在起動前因自然風(fēng)而轉(zhuǎn)動時(shí)，其轉(zhuǎn)向往往是反方向的，這使電動機(jī)在起動時(shí)處于“反接”狀態(tài)。因?yàn)樵谡Ｇ闆r下，制動回路只有在降速過程中才被接通。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，制動單元 VB是按“長期運(yùn)行”選定的。所不同的是，它是在運(yùn)行過程中，當(dāng)直流電壓超出一定限值時(shí)被接通。這是因?yàn)椋喝缥丛A(yù)置的話，則一旦斷電，其欠壓保護(hù)功能將迅速結(jié)束控制系統(tǒng)的所有工作，并顯示“欠壓”信號；如果事先預(yù)置了的話，則斷電時(shí)，欠壓信號將只封鎖逆變管的工作，控制系統(tǒng)的其他工作則并不中斷，電源恢復(fù)時(shí)，可以繼續(xù)工作。因?yàn)榍穳罕Ｗo(hù)不僅僅是保護(hù)電網(wǎng)電壓的不足，更重要的是進(jìn)行停電保護(hù)。而在各部分中： ? 1) 控制系統(tǒng)的儲能容量最大，輸出阻抗也最大，故衰減最慢。 ? 因此，欠壓保護(hù)的第一個(gè)反應(yīng)就是首先將逆變管的工作迅速封鎖。 ? 所以，逆變用的功率模塊是絕對不允許在放大區(qū)稍有停留的。個(gè)別情況下，如停電時(shí)，電動機(jī)能立即停住的，則可以。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 99 變頻器具有重合閘功能，但當(dāng)進(jìn)線處的接觸器斷開后，立即再接通時(shí)，卻出現(xiàn) “ 欠壓 ” 顯示，需等直流電路放電完畢后才能重新工作，是什么原因？ ? (1) 瞬時(shí)停電后的重合閘，允許停電的時(shí)間只有數(shù)秒鐘，手控接觸器時(shí)，觸點(diǎn)斷開與再接通之間的間隔，很容易超過規(guī)定的時(shí)間，重合閘功能已經(jīng)失效。 ? (2) 在普通的變頻調(diào)速器中增加再生能耗回路，將再生電能消耗掉。只要 RB的阻值未變，制動單元可不變。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 93 對于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載， U/f比 (轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 )選大了，有什么害處？ ? 當(dāng)運(yùn)行頻率低于額定頻率 (fxfN)時(shí)，變頻調(diào)速器的輸出電壓比鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際面要的高，將出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象，浪費(fèi)了電能。因外接信號的＋ 10V和變頻器內(nèi)的＋ 10V之間很難完全一致。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 88 低速運(yùn)行時(shí) ? 低速運(yùn)行時(shí)能保證頻率精度嗎？ ? 由于變頻器內(nèi)都是用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字量控制的，故頻率精度不會有問題。圖中，曲線①是電動機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的基本力學(xué)特性；曲線②和③分別是負(fù)載減輕和加重時(shí)的實(shí)際力學(xué)特性；曲線④便是負(fù)載所得的宏觀力學(xué)特性。 ? 電流反饋用于反映負(fù)載的情況，使直流信號中的轉(zhuǎn)矩分量 iT*能隨負(fù)載而變，從而模擬出和直流電動類似的工況。各公司所用的接口互相間常常是不能互換的。 ? (2) 外控運(yùn)行模式：即通過外接控制信號如：電位器： 0～ 177。 ? (4) 運(yùn)行操作鍵：在按鍵運(yùn)行模式下，用來進(jìn)行“運(yùn)行”、“停止”等操作。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 79 變頻器配置了哪些操作鍵？ ? 各種變頻器對操作鍵的配置及各鍵的名稱差異很大，歸納起來，有以下幾類： ? (1) 模式轉(zhuǎn)換鍵：用來更改工作模式。它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對其他設(shè)備的干擾信號。該曲線上任意一點(diǎn)的 TLnL乘積都是相等的，如圖中之面積 OABC和 O39。 ? 也能帶動負(fù)載的前提下，盡量降低 U/f比。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 73 為什么說平方律負(fù)載應(yīng)用了變頻調(diào)速后，節(jié)能效果特好？ ? 平方律負(fù)載調(diào)速的主要目的是為了調(diào)節(jié)液體或氣體的流量。其機(jī)械特性方程是： ? TL＝ TLO＋ K L 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 70 怎樣描述電動機(jī)的帶載能力？ ? 一般情況下，電動機(jī)的帶載能力由額定轉(zhuǎn)矩 TMN來描述。 ? (2) 如有外接設(shè)定和外接儀表，則在通電后進(jìn)行校準(zhǔn)。 ? +交流 ( 或直流 ) 直流2 0 0 ~5 0 00 . 1 ~ 0 . 2 u F－2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 68 程序設(shè)定的一般步驟如何？ ? (1) 首先按下模式轉(zhuǎn)換開關(guān)，使變頻器進(jìn)入編程模式。所以： ? (1) 控制線與主電路間的距離應(yīng)不小于 100mm 。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 62 如何判斷整流和逆變器件的好壞？ ? 如圖 6－ 3，主電路的主要接線端有 8個(gè)：進(jìn)線端 R、 S、 T；出線端 U、 V、 W；直流正確P和直流負(fù)端 N。 ? (4) 測波形 ? 用示波器測主電路電壓和電流波形時(shí)，必須使用高壓探頭。如日本三肯公司生產(chǎn)的 SVF系列變頻器中，代碼 3表示過載過流； 4表示沖擊過流； 5表示過壓等等。 ? 短路性過流 ? 主要原因有： ? (1) 負(fù)載側(cè)短路 ? (2) 負(fù)載側(cè)接地 ? (3) 變頻器逆變橋同一橋臂的上下兩晶體管同時(shí)導(dǎo)通，形成“直通”。對于過流保護(hù)，變頻器在出廠前已經(jīng)整定好，用戶一般不能自行設(shè)定。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 56 欠電壓的原因有哪些？ ? 主要有兩個(gè)方面： ? 電源方面 ? (1) 電源電壓低于額定電壓的 10％ ? (2) 電源缺相 ? 主電路方面 ? (1) 整流器件損壞 (斷路 )：如圖 5－ 1，如果六個(gè)整流二極管中部分損壞，整流后的電壓將下降。 ? 為了減小由于上述原因引起的噪聲，較新型的變頻器中提供了在一定范圍內(nèi)調(diào)整載波頻率的功能。各接點(diǎn)的狀態(tài)與速度擋之間的對應(yīng)關(guān)系如表 在某程序段需要用第三擋速度，則在該程序段令觸點(diǎn) X X2接通而 X3斷開，變頻器將輸出第三擋頻率 ? 0 1 2 3 4 5 6 7 X1 0 1 0 1 0 1 0 1 X2 0 0 1 1 0 0 1 1 X3 0 0 0 0 1 1 1 1 X 1X 1X 2X 2X 3X 3CM2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 51 實(shí)現(xiàn)多擋轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，有哪些相關(guān)設(shè)定？ ? 各擋轉(zhuǎn)速的升速和降速時(shí)間，大多數(shù)變頻器都可以設(shè)定多擋加速時(shí)間和減速時(shí)間 ? 正、反轉(zhuǎn)設(shè)定 正、反轉(zhuǎn)由接點(diǎn) FWD(正轉(zhuǎn) )和 REV(反轉(zhuǎn) )的狀態(tài)來決定 ? 多擋轉(zhuǎn)速，各擋的加、減速時(shí)間以及正、反轉(zhuǎn)的綜合設(shè)定的例子如圖所示。 ? 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動的方式主要有兩種： ? 外接控制 如圖 4－ 5，在點(diǎn)動接線端JOG與公共端 CM之接入按鈕開關(guān)即可，大多數(shù)變頻器都備有點(diǎn)動接線端 ? 鍵盤控制 部分變頻器在面板上專門配置了點(diǎn)動鍵，進(jìn)行點(diǎn)動控制。 ? Uf0②①0322022/6/3 致遠(yuǎn)控制 46 調(diào)試時(shí)如何設(shè)定 U/f比？ ? 首先，根據(jù)負(fù)載在最低速時(shí)阻轉(zhuǎn)矩的情況對 U/f比進(jìn)行初選，初選值適當(dāng)偏小。這是因?yàn)?，?dāng)電壓隨頻率作同步下降時(shí)，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(jī)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(jī)帶負(fù)載能力 (輸出轉(zhuǎn)矩 )的下降，這當(dāng)然是不受歡迎的。 ? 如轉(zhuǎn)子因慣性而繼續(xù)以轉(zhuǎn)速 n旋轉(zhuǎn)時(shí)，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 。 ? MDRR Av T DB Pv 1C+V BR Bv 2v 01v 3v 4v 02v 03v 04v 5v 6v 05v 062022/6/3 致遠(yuǎn)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(jìn)行選擇。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 37 怎樣實(shí)現(xiàn)自由制動？ ? 只有當(dāng)電動機(jī)與變頻器之間的連線斷開時(shí)，電動機(jī)才能自由制動。 ? 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 34 降速時(shí)間和方式 ? 怎樣定義降速時(shí)間？ 變頻器設(shè)定的降速時(shí)間，是指其輸出頻率從最大頻率下降為 0所需的時(shí)間 ? 降速方式有幾種？ ? 降速有三種方式，如圖 34所示。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 )。但對于慣性較大的負(fù)載，起動時(shí)須加一點(diǎn)沖擊力，才易于起轉(zhuǎn)。例如，對于國產(chǎn)的通用型電動機(jī)，基本頻率設(shè)定為 50Hz。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。 ? 所有的變頻器都為用戶提供專用于外接設(shè)定的接線端。 2022/6/3 致遠(yuǎn)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(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)定。在大多數(shù)情況下，變頻器的容量應(yīng)放大一檔。 ? (2) 最大輸出電流 Imax這是最重要的一個(gè)數(shù)據(jù)，也是選擇變頻器容量時(shí)的最主要依據(jù)。圖中， DR是三相整流。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 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。 2022/6/3 致遠(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)控制 9 SPWM代表什么 ?脈幅調(diào)制和脈寬調(diào)制 U m T U39。其工作特點(diǎn)是電壓基本不變。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(gè)磁極下的磁通量 ? Ke、 Ke39。但那設(shè)備的龐大與昂貴，使它無法進(jìn)入實(shí)用的階段。 ? 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(yuǎn)控制 5 電壓型的主要特點(diǎn)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。 ? SPWM的特點(diǎn)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。 ? 用六個(gè)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(yuǎn)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(dá)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。 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 13 三相逆變原理 圖 16 三相逆變電器 M 2022/6/3 致遠(yuǎn)控制 14 常用的開關(guān)器件 ? (a ) (b )(b )(a )2022/6/3 致遠(yuǎn)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(yuǎn)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