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變頻器和整流器的原理和作用是什么？變頻控制有哪些優(yōu)點？

變頻控制有哪些優(yōu)點？: 問提問者：網(wǎng)友 | 2020-04-18

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1、什么是變頻器？變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 2、PWM和PAM的不同點是什么？ PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫，按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脈沖幅度調(diào)制) 縮寫，是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。 3、電壓型與電流型有什么不同？變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波石電感。 4、為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變？異步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒毀電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風機、泵類節(jié)能型變頻器。 5、電動機使用工頻電源驅動時，電壓下降則電流增加；對于變頻器驅動，如果頻率下降時電壓也下降，那么電流是否增加？頻率下降（低速）時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉矩一定的條件下,電流幾乎不變。 6、采用變頻器運轉時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣？采用變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，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，起動轉矩為70%~120%額定轉矩；對于帶有轉矩自動增強功能的變頻器，起動轉矩為100%以上，可以帶全負載起動。 7、V/f模式是什么意思？頻率下降時電壓V也成比例下降，這個問題已在回答4說明。V與f的比例關系是考慮了電機特性而預先決定的，通常在控制器的存儲裝置（ROM）中存有幾種特性，可以用開關或標度盤進行選擇 8、按比例地改V和f時，電機的轉矩如何變化？頻率下降時完全成比例地降低電壓，那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變，將造成在低速下產(chǎn)生地轉矩有減小的傾向。因此，在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉矩,這種補償稱增強起動。可以采用各種方法實現(xiàn),有自動進行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法 9、在說明書上寫著變速范圍60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎？在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機溫升和起動轉矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時電動機可輸出額定轉矩而不會引起嚴重的發(fā)熱問題。變頻器實際輸出頻率（起動頻率）根據(jù)機種為0.5~3Hz. 10、對于一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉矩一定，是否可以？通常情況下時不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）電壓不變，大體為恒功率特性，在高速下要求相同轉矩時，必須注意電機與變頻器容量的選擇。 11、所謂開環(huán)是什么意思？給所使用的電機裝置設速度檢出器（PG），將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的，稱為“閉環(huán) ”，不用PG運轉的就叫作“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式，也有的機種利用選件可進行PG反饋. 12、實際轉速對于給定速度有偏差時如何辦？開環(huán)時，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負載運行時，電機的轉速在額定轉差率的范圍內(nèi)（1%~5%）變動。對于要求調(diào)速精度比較高，即使負載變動也要求在近于給定速度下運轉的場合，可采用具有PG反饋功能的變頻器（選用件）。 13、如果用帶有PG的電機，進行反饋后速度精度能提高嗎？具有PG反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的植取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？如果給定的加速時間過短，變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉速（電角頻率）的變化，變頻器將因流過過電流而跳閘，運轉停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續(xù)運轉，就要檢出電流的大小進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結合起來就是失速功能。 15、有加速時間與減速時間可以分別給定的機種，和加減速時間共同給定的機種，這有什么意義？加減速可以分別給定的機種，對于短時間加速、緩慢減速場合，或者對于小型機床需要嚴格給定生產(chǎn)節(jié)拍時間的場合是適宜的，但對于風機傳動等場合，加減速時間都較長，加速時間和減速時間可以共同給定。 16、什么是再生制動？電動機在運轉中如果降低指令頻率，則電動機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行，作為制動器而工作，這就叫作再生（電氣）制動。 17、是否能得到更大的制動力？從電機再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由于電容器的容量和耐壓的關系，通用變頻器的再生制動力約為額定轉矩的10%~20%。如采用選用件制動單元，可以達到50%~100%。 18、請說明變頻器的保護功能? 保護功能可分為以下兩類：（1）檢知異常狀態(tài)后自動地進行修正動作，如過電流失速防止，再生過電壓失速防止。（2）檢知異常后封鎖電力半導體器件PWM控制信號，使電機自動停車。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導體冷卻風扇過熱和瞬時停電保護等。 19、為什么用離合器連續(xù)負載時，變頻器的保護功能就動作？用離合器連接負載時，在連接的瞬間，電機從空載狀態(tài)向轉差率大的區(qū)域急劇變化，流過的大電流導致變頻器過電流跳閘，不能運轉。 20、在同一工廠內(nèi)大型電機一起動，運轉中變頻器就停止，這是為什么？電機起動時將流過和容量相對應的起動電流，電機定子側的變壓器產(chǎn)生電壓降，電機容量大時此壓降影響也大，連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷，因而有時保護功能（IPE）動作，造成停止運轉。 21、什么是變頻分辨率？有什么意義？對于數(shù)字控制的變頻器，即使頻率指令為模擬信號，輸出頻率也是有級給定。這個級差的最小單位就稱為變頻分辨率。變頻分辨率通常取值為0.015~0.5Hz.例如，分辨率為0.5Hz，那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0 Hz，因此電機的動作也是有級的跟隨。這樣對于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題。在這種情況下，如果分辨率為0.015Hz左右，對于4級電機1個級差為1r/min 以下，也可充分適應。另外，有的機種給定分辨率與輸出分辨率不相同。 22、裝設變頻器時安裝方向是否有限制。變頻器內(nèi)部和背面的結構考慮了冷卻效果的，上下的關系對通風也是重要的，因此，對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。 23、不采用軟起動，將電機直接投入到某固定頻率的變頻器時是否可以？在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流），由于變頻器切斷過電流，電機不能起動。 24、電機超過60Hz運轉時應注意什么問題？超過60Hz運轉時應注意以下事項 (1)機械和裝置在該速下運轉要充分可能（機械強度、噪聲、振動等）。（2）電機進入恒功率輸出范圍，其輸出轉矩要能夠維持工作（風機、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加，所以轉速少許升高時也要注意）。 (3) 產(chǎn)生軸承的壽命問題，要充分加以考慮。（4）對于中容量以上的電機特別是2極電機，在60Hz以上運轉時要與廠家仔細商討。 25、變頻器可以傳動齒輪電機嗎？根據(jù)減速機的結構和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結構上通?？煽紤]70~80Hz為最大極限，采用油潤滑時，在低速下連續(xù)運轉關系到齒輪的損壞等。 26、變頻器能用來驅動單相電機嗎？可以使用單相電源嗎？機基本上不能用。對于調(diào)速器開關起動式的單相電機，在工作點以下的調(diào)速范圍時將燒毀輔助繞組；對于電容起動或電容運轉方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運轉的機種。 27、變頻器本身消耗的功率有多少？它與變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關，但要回答很困難。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%~96%，據(jù)此可推算損耗，但內(nèi)藏再生制動式（FR-K）變頻器，如果把制動時的損耗也考慮進去，功率消耗將變大，對于操作盤設計等必須注意。 28、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運轉使用？一般電機利用裝在軸上的外扇或轉子端環(huán)上的葉片進行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運轉相同的發(fā)熱，必須降低在低速下的負載轉矩，或采用容量大的變頻器與電機組合，或采用專用電機。 29、使用帶制動器的電機時應注意什么？制動器勵磁回路電源應取自變頻器的輸入側。如果變頻器正在輸出功率時制動器動作，將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動器動作。 30、想用變頻器傳動帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機，電機卻不動，清說明原因變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器，由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動，作為對策，請將電容器拆除后運轉，甚至改善功率因數(shù)，在變頻器的輸入側接入AC電抗器是有效的。 31、變頻器的壽命有多久？變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件，如果對它們進行定期的維護，可望有10年以上的壽命。 32、變頻器內(nèi)藏有冷卻風扇，風的方向如何？風扇若是壞了會怎樣？對于小容量也有無冷卻風扇的機種。有風扇的機種，風的方向是從下向上，所以裝設變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有，變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風扇發(fā)生故障時，由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護 33、濾波電容器為消耗品，那么怎樣判斷它的壽命？作為濾波電容器使用的電容器，其靜電容量隨著時間的推移而緩緩減少，定期地測量靜電容量，以達到產(chǎn)品額定容量的85%時為基準來判斷壽命。 34、裝設變頻器時安裝方向是否有限制。應基本收藏在盤內(nèi)，問題是采用全封閉結構的盤外形尺寸大，占用空間大，成本比較高。其措施有：（1）盤的設計要針對實際裝置所需要的散熱；（2）利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積；（3）采用熱導管。此外，已開發(fā)出變頻器背面可以外露的型式。 35、想提高原有輸送帶的速度，以80Hz運轉，變頻器的容量該怎樣選擇？設基準速度為50Hz,50Hz以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉矩特性負載增速時，容量需要增大為80/50≈1.6倍。電機容量也像變頻器一樣增大回答者：michealee3721 - 大魔法師九級 9-8 22:55 不過我還是認為1樓這篇文章有不足之處，也請大家點評。比如關于“閉環(huán)控制”如是說。我認為有討論的空間。文中的閉環(huán)概念太狹義了。閉環(huán)控制不僅僅是轉速傳感器反饋才算數(shù)。矢量控制時的頻率控制就是閉環(huán)控制，而且是裝置內(nèi)部的閉環(huán)控制，V/F控制才屬于開環(huán)控制，另外還有溫度、壓力、流量等等物理量的PID調(diào)節(jié)器反饋控制，都是閉環(huán)控制的范疇。而且都是可以通過變頻器調(diào)節(jié)實現(xiàn)的。不應該將閉環(huán)控制概念解釋得那么窄。再比如，制動的概念，那種解釋就象廢話一樣，玩弄文字游戲，說了等于沒說一樣。 2。變頻不是到處可以省電，有不少場合用變頻并不一定能省電。 3。作為電子電路，變頻器本身也要耗電（約額定功率的3-5%）。一臺1.5匹的空調(diào)自身耗電算下來也有20-30W,相當于一盞長明燈. 3.變頻器在工頻下運行，具有節(jié)電功能，是事實。但是他的前提條件是：第一,大功率并且為風機/泵類負載；第二，裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）；第三，長期連續(xù)運行。這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個條件。除此之外，無所謂節(jié)不節(jié)電，沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委，你會巧妙的利用他為你服務。一定要注意使用場合和使用條件才好正確應用，否則就是盲從、輕信而“受騙上當”。推薦去閱讀一下西門子的MM430的使用手冊中的節(jié)能功能章節(jié)，那里面講了些原理。推薦去閱讀一下ABB的使用手冊，那里面也有些相關的描述。整流器原理在以大功率二極管或晶閘管為基礎的兩種基本類型的整流器中，電網(wǎng)的高壓交流功率通過變壓器變換為直流功率。提到未來（不久的或遙遠的）的其它類型整流器: 以不可控二極管前沿產(chǎn)品為基礎的斬波器、斬波直流/直流變換器或電流源逆變型有源整流器。顯然，這種最新型的整流器在技術上包含較多要開發(fā)的內(nèi)容，但是它能顯示出優(yōu)點，例如它以非常小的諧波干擾和1的功率因數(shù)加載于電網(wǎng)。二極管整流器所有整流器類別中最簡單的是二極管整流器。在最簡單的型式中，二極管整流器不提供任何一種控制輸出電流和電壓數(shù)值的手段。為了適用于工業(yè)過程，輸出值必須在一定范圍內(nèi)可以控制。通過應用機械的所謂有載抽頭變換器可以完成這種控制。作為典型情況，有載抽頭變換器在整流變壓器的原邊控制輸入的交流電壓，因此也就能夠在一定范圍內(nèi)控制輸出的直流值。通常有載抽頭變換器與串聯(lián)在整流器輸出電路中的飽和電抗器結合使用。通過在電抗器中引入直流電流，使線路中產(chǎn)生一個可變的阻抗。因此，通過控制電抗器兩端的電壓降，輸出值可以在比較窄的范圍內(nèi)控制。晶閘管整流器在設計上非常接近二極管整流器的是晶閘管整流器。因為晶閘管整流器的電參數(shù)是可控的，所以不需要有載抽頭變換器和飽和電抗器。因為晶閘管整流器不包含運動部件，所以晶閘管整流器系統(tǒng)的維修減少了。注意到的一個優(yōu)點是晶閘管整流器的調(diào)節(jié)速度較二極管整流器快。在過程特性的階躍期間，晶閘管整流器常常調(diào)節(jié)很快，以致能夠避免過電流。其結果是晶閘管系統(tǒng)的過載能力能夠設計得比二極管系統(tǒng)小。: 回答者：網(wǎng)友

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變頻器的工作原理：變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。再補充一下，在變頻技術以前，電機用的是直流電調(diào)速，就是改變直流電電壓，因為直流電機有電刷，維護復雜，還有電火花(危險場合不能用)，基本淘汰。相對來說直流調(diào)速，速度更穩(wěn)定，所以還有使用。: 回答者：網(wǎng)友

這個如果嚴格說起來可能比較多的哦！簡單說一下吧！以交直交的變頻器為例：大致是整流電路（將交流變?yōu)橹绷鳎?--中間直流回路---逆變器（把直流變?yōu)榻涣鳎﹣斫M成的。這是變頻器的結構的。一般情況下叫做整流器的用途大多是工廠的直流電系統(tǒng)較多的，有直流供電需求，需要較大的整流器件來工作，這樣叫做整流器的，就是把交流變成直流。: 回答者：網(wǎng)友

變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設備。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路。 1. 整流器，它與單相或三相交流電源相連接，產(chǎn)生脈動的直流電壓。 2. 中間電路，有以下三種作用： a. 使脈動的直流電壓變得穩(wěn)定或平滑，供逆變器使用。 b. 通過開關電源為各個控制線路供電。 c. 可以配置濾波或制動裝置以提高變頻器性能。 3. 逆變器，將固定的直流電壓變換成可變電壓和頻率的交流電壓。 4. 控制電路，它將信號傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時它也接收來自這些部分的信號。其主要組成部分是：輸出驅動電路、操作控制電路。主要功能是： a. 利用信號來開關逆變器的半導體器件。: 回答者：網(wǎng)友

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