【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 p: 電機(jī)極對(duì)數(shù) $ 改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法 第二講 變頻器的原理 如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓（過(guò)勵(lì)磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。 輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。 例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從 50Hz改變到 25Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從 400V改變到約 200V. 【 2】 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？ A、工頻電源 由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源（商用電源） B、起動(dòng)電流 當(dāng)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器的輸出電流 變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng) 第二講 變頻器的原理 電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。 通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。 通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。 【 3】 其它和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素 發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。 載波頻率： 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率， 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值。 降低載波頻率， 電機(jī)的電流不會(huì)受到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。 環(huán)境溫度：就象不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)到周圍溫度比較低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值 . 第二講 變頻器的原理 海拔高度： 海拔高度增加， 對(duì)散熱和絕緣性能都有影響。一般 1000m以下可以不考慮。 以上每 1000米降容 5%就可以了。 （二）、變頻器的類型特點(diǎn) 根據(jù)變頻器的特點(diǎn)和基本性能，普傳變頻器屬于如下類型： 按變換環(huán)節(jié)分：交 直 交變頻器 先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相（或單相）交流電。由于把直流電逆變成交流電的環(huán)節(jié)較易控制，因此，在頻率的調(diào)節(jié)范圍、以及改善變頻后電動(dòng)機(jī)的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。目前也迅速普及應(yīng)用。 按電壓的調(diào)制方式分： SPWM（脈寬調(diào)制） SPWM即脈沖寬度調(diào)制，英文為： Sine Pulse Width Modulation 控制方式主要是對(duì)逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端 第二講 變頻器的原理 得到一系列幅值相等而寬度按正弦分布的不等的脈沖列，其基波為正弦波輸出。 變頻器輸出電壓的大小通過(guò)改變輸出脈沖的占空比（按正弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調(diào)制）方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，我們的變頻器也是采用此方法。 按直流環(huán)節(jié)的貯能方式分：電壓型 直流環(huán)節(jié)的貯能元件是電容器，直流電源為恒壓源工作方式，簡(jiǎn)稱電壓型。 按工作原理分 ： V/F控制變頻器 目前 我們的變頻器也是采用此種方式控制，這種控制方式的特點(diǎn)是對(duì)變頻器的電壓和頻率同時(shí)進(jìn)行控制，通過(guò)使V/F（電壓和頻率比）的值保持一定而得到所需的轉(zhuǎn)矩特性，采用 V/F控制的變頻器控制電路簡(jiǎn)單，成本低，多用于對(duì)精度要求不高的通用變頻器。 第二講 變頻器的原理 （三）、變頻器的保護(hù)功能 :： 為了防止變頻器本身和三相異步電動(dòng)機(jī)損壞，使變頻器能停止工作或者有效地抑制電壓、電流值，變頻器的保護(hù)回路設(shè)置了多種保護(hù)功能失速。 過(guò)壓保護(hù)： (1)、電源過(guò)電壓 對(duì)于電源電壓的上限，一般規(guī)定不能超過(guò)額定電壓的 10%，當(dāng)電源線電壓為 380V時(shí)，其上限值為 420V。當(dāng)變頻器輸入電源電壓發(fā)生沖突，電壓急劇升高，變頻器對(duì)直流母線電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，達(dá)到保護(hù)值時(shí)進(jìn)行 OU保護(hù)。 (2)、再生過(guò)電壓 一般是變頻器停車時(shí)、減速太快、電動(dòng)機(jī)回饋能量使 PN電壓急劇升高引起。此保護(hù)采用變頻器使電動(dòng)機(jī)快速減速時(shí)，再生功率直流電路電壓將升高，有時(shí)超過(guò)允許值，可采取停止變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)或停止快速減速的辦法，防止過(guò)電壓。 第二講 變頻器的原理 欠壓保護(hù)： 當(dāng)電源電壓太低，電源瞬時(shí)停電，電網(wǎng)容量太小或電網(wǎng)內(nèi)有較大的沖擊電流。 電流限幅保護(hù)： 當(dāng)變頻器執(zhí)行加速運(yùn)行時(shí)，由于加速過(guò)快或電機(jī)負(fù)載過(guò)大，變頻器輸出電流以會(huì)急速上升，若電流過(guò)大，則自動(dòng)降頻，以保證不跳過(guò)流，當(dāng)電流低于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，頻率回升到設(shè)定值。 過(guò)流即瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù) ： 在正常工作或是在升、降速過(guò)程中，短時(shí)間的過(guò)電流總是難免的。為此變頻器配置了防止跳閘的功能，只有當(dāng)沖擊電流的峰值太大時(shí)，才迅速跳閘。 由于逆變器負(fù)載側(cè)短路等，流過(guò)逆變器元件的電流達(dá)到異常值（超過(guò)允許值）時(shí)，瞬時(shí)停止變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，切斷電源。 過(guò)載保護(hù)： 第二講 變頻器的原理 當(dāng)負(fù)載過(guò)大或造成電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)使逆變器輸出電流超過(guò)保護(hù)值，且持續(xù)流通達(dá)規(guī)定的時(shí)間以上時(shí)，為了防止逆變器元件、電線等損壞，變頻器會(huì)停止變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)。 6．電子熱繼電器： 為防止自冷式電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生電機(jī)過(guò)熱現(xiàn)象，通過(guò)電子熱繼電器進(jìn)行校正，當(dāng)電機(jī)特性變化不大而電機(jī)容量變化時(shí)（比變頻器額定容量變小），也可用此功能進(jìn)行修正，以達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。 ： 因?yàn)榄h(huán)境溫度過(guò)高、冷卻風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)或載波頻率過(guò)大，都會(huì)使變頻器在運(yùn)行過(guò)程中能量損耗和散熱通風(fēng)不暢。 (1)、風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù) 變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇是箱體內(nèi)部散熱的主要手段，它將保證控制電路正常工作。 第二講 變頻器的原理 (2)、逆變模塊散熱板的過(guò)熱保護(hù) 逆變模塊是變頻器內(nèi)發(fā)生熱量的主要部件，也是變頻器中最重要而又最脆弱的部件。 (3)、制動(dòng)電阻過(guò)熱保護(hù) 一旦通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)暫停使用，待冷卻后再用。 8. 過(guò)壓失速： 變頻器減速時(shí)，由于電機(jī)負(fù)載慣量的影響，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生很高的回饋電壓至變頻器內(nèi)部，導(dǎo)致直流側(cè)電壓升高或超過(guò)允許最大值，此時(shí)變頻器停止減速（輸出頻率保持不變），直到直流側(cè)電壓低于設(shè)定值，變頻器才會(huì)再執(zhí)行減速。 變頻器中的各種電阻 ?功率電阻 :上電瞬間起限流作用 ,之后被繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)短路 . ?均壓電阻 :分別與兩主電容并聯(lián) ,使兩主電容分得電壓相等 . ?驅(qū)動(dòng)電阻 :根據(jù)模塊的不同進(jìn)行選擇 . ?熱敏電阻 :在一定溫度范圍內(nèi) ,隨著溫度變化阻值也會(huì)相應(yīng)變化 ,所以可用來(lái)測(cè)量 IGBT的溫度 . ?壓敏電阻 :起過(guò)電壓防護(hù)作用 .公司常用的壓敏電阻有14D471K(220V機(jī)器使用 ),14D821K（ 380V機(jī)器使用，現(xiàn)已不用） ,14D102K（ 380V機(jī)器使用） ,20D510E（適用于2N4及以上機(jī)型） .壓敏電阻兩引腳間要點(diǎn)膠 ,以改善在惡劣環(huán)境下的絕緣性能 . 第三講 變頻器的生產(chǎn)流程 概 述 簡(jiǎn)單的來(lái)講，變頻器的生產(chǎn)過(guò)程分為 P