變頻器與電機(jī)需要弄懂的17個(gè)問(wèn)題

電動(dòng)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(lái)越多的電動(dòng)機(jī)需要配合著變頻器一起使用。

可是在變頻器和電動(dòng)機(jī)配套使用的過(guò)程中不可避免的會(huì)遇到很多的問(wèn)題，這些暴露的問(wèn)題越來(lái)越值得我們深思和交流。

01請(qǐng)問(wèn)電機(jī)軟起動(dòng)器是否能節(jié)能？

軟啟動(dòng)節(jié)能效果有限，但可以減少啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,也可以實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，保護(hù)電機(jī)繞組。

根據(jù)能量守恒理論，由于加入了相對(duì)復(fù)雜的控制電路，軟啟動(dòng)不但不節(jié)能，還會(huì)加大能量的消耗，但它可以減小電路的啟動(dòng)電流，起到了保護(hù)的作用。

02采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎么樣？

采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)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(dòng)時(shí)，起動(dòng)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(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)) 。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。

03電機(jī)的過(guò)載和短路之間有什么聯(lián)系嗎？

電機(jī)的過(guò)載有兩種；1.機(jī)械負(fù)荷過(guò)載：是帶動(dòng)的負(fù)荷超過(guò)額定值或者傳動(dòng)系統(tǒng)有卡阻現(xiàn)象的過(guò)載，這和短路是沒(méi)有什么關(guān)系的。2.負(fù)荷正常：電機(jī)電流過(guò)載，這就可能是電機(jī)繞組有局部對(duì)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(duì)有調(diào)速要求的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械上都能應(yīng)用。

在變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)之前(理論上早已實(shí)現(xiàn)，但是真正實(shí)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(diǎn)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(méi)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(jiǎn)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(jì)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(yùn)行1小時(shí)是允許的，所以夠用。

主要看總電流超沒(méi)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(guò)55度。溫升等于實(shí)際溫度減去環(huán)境溫度。

06請(qǐng)問(wèn)如何測(cè)量電機(jī)的絕緣電阻？

如果是三相交流電機(jī)，測(cè)量電機(jī)三相繞組的相間和對(duì)地的絕緣電阻。

如果是直流電機(jī)，測(cè)量電機(jī)電樞繞組對(duì)地，串激繞組對(duì)地，他激繞組對(duì)地，串激繞組對(duì)他激繞組。按被測(cè)電機(jī)電壓等級(jí)選擇相應(yīng)的搖表。

測(cè)量步驟：

---斷開(kāi)電源

---對(duì)地放電

---如果是三相交流電機(jī)打開(kāi)中心點(diǎn)(如果可以）

---如果是直流電機(jī),提起電刷。

---用搖表分別檢測(cè)相間和對(duì)地絕緣電阻

---對(duì)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(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器？

無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器是一種克服了繞線式異步電動(dòng)機(jī)裝有滑環(huán)、碳刷和復(fù)雜的起動(dòng)裝置等缺點(diǎn)，而保留了繞線電機(jī)起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)的起動(dòng)設(shè)備。

凡原來(lái)采用電阻起動(dòng)器、電抗器、頻敏變阻器、液體變阻起動(dòng)器、軟起動(dòng)器起動(dòng)的JR、JZR 、YR、YZR三相繞線轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)（變速、裝有進(jìn)相機(jī)的除外）均可選用“無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器”來(lái)更新?lián)Q代。

08電機(jī)的電容起動(dòng)方式有幾種？

有兩種起動(dòng)：

1、電容起動(dòng)(指電機(jī)啟動(dòng)后電容斷開(kāi))；

2，電容啟動(dòng)并運(yùn)轉(zhuǎn)（電容參與啟動(dòng)后參與運(yùn)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(shí)際中卻不實(shí)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(dòng)(如電動(dòng)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(lèi)的保護(hù)等，如果用變頻器來(lái)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(shí)已經(jīng)接近直流，是絕對(duì)不可以的，電機(jī)將運(yùn)行在變頻器限制內(nèi)的最大電流下工作，電機(jī)將會(huì)發(fā)熱嚴(yán)重，很有可能燒毀電機(jī)。

如果超過(guò)50Hz運(yùn)行會(huì)增大電機(jī)的鐵損，對(duì)電機(jī)也是不利的， 一般最好不要超過(guò)60Hz，（短時(shí)間內(nèi)超過(guò)是允許的）否則也會(huì)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(lái)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(lái)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(duì)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(duì)電機(jī)電流解耦，因?yàn)檗D(zhuǎn)子功率因數(shù)此時(shí)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)為什么電流大？而啟動(dòng)后電流會(huì)變?。?/p>

當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)處在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，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(wú)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(lái)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(shì)，因而在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中流過(guò)很大的電流，這個(gè)電流產(chǎn)生抵消定子磁場(chǎng)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(dòng)增加電流。因?yàn)榇藭r(shí)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(dòng)電流大的緣由。

啟動(dòng)后電流為什么變小：隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高，定子磁場(chǎng)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(shì)減小，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流也減小，于是定子電流中用來(lái)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(duì)變頻器及電機(jī)有什么影響？

載波頻率對(duì)變頻器輸出電流有影響：

(1)運(yùn)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小；

(3)載波頻率越高，布線電容的容抗越小(因?yàn)?Xc=1/2πfC)，由高頻脈沖引起的漏電流越大。

載波頻率對(duì)電機(jī)的影響：

載波頻率越高，電機(jī)的振動(dòng)越小，運(yùn)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(gè)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?？梢暂敵鍪澜缛魏螄?guó)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(shí)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(shí)，電機(jī)溫升為什么比工頻時(shí)高呢？

因?yàn)樽冾l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(shí)要多出約10%左右,所以溫升比工頻時(shí)略有提高。

另外還有一點(diǎn)：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低的時(shí)候，電機(jī)散熱風(fēng)扇速度不夠，電機(jī)溫升會(huì)高一些。

17電機(jī)的防護(hù)等級(jí)是什么意思？

舉例來(lái)說(shuō)，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(jí)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(jí)。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(jí)是由兩個(gè)數(shù)字所組成，第1個(gè)數(shù)字表示電機(jī)離塵、防止外物侵入的等級(jí)，第2個(gè)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(jí)越高。