Ntkxhc机械设计制造及其自动化课程论文.docx

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Ntkxhc机械设计制造及其自动化课程论文

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－－泰戈尔

使用变频电动机时,变频器与减速器的作用.变频器是通过改变电动机的频率来改变电动机同步转速的,使用公式:

n=60*f/p.n--电动机同步转速,f--电源频率,p--电动机磁极对数.（关于异步电动机,我们暂不考虑转差率）.因此,第一,通过改变变频器的供电频率,我们能够得到专门平滑的电动机转速.第二,电动机的电源（电压,电流等）是由变频器直截了当提供的,也就免除了电网供电时的干扰（比如电压变化大）.

事实上两种用法差不多上一样，目的差不多上一样的是变频调速操纵．企业做的是利润最大化，这要依照客户所需！

在一些条件承诺的情形下，我是指客户与企业达到共识，变频器和变频电机组合操纵调速比较好，操纵使用成效和性能表现杰出．但其代价比变频器和一般电机操纵高，简单说变频电机是一般电机的两倍价格，这是一方面缘故，假如客户所用的要求不高，转速要求比较高的情形下，能够直截了当使用一般电机加变频器就能够．这就需要了解贵司不用的产品所要求的．这也是缘故之一，总的来说，贵司的电气操纵设计人员对变频器是专门了解的．因此才会依照不同需要来设计图纸，也就显现你所看到的结果！

有一点是要说明的，变频器加一般电机，在那个地点，有了变频器就能够与一般电机组合成变频调速，但低速时对一般电机后面风机的散热不行．同时也另一些问题显现．欢迎到我的空间看看！

一、基频参数的概念

基频以下，变频器的输出电压随输出频率的变化而变化，V/F=常数，适合恒转矩负载特性。

基频以上，变频器的输出电压坚持电源额定电压不变，适合恒功率负载特性。

二、如何设置基频

基频参数设置应该以电动机的额定参数设置，而不能依照负载特性设置，即使电动机选型不适合负载特性，以必须尽量遵循电动机的参数，否那么，容易过流或过载。

例如：

假如电机的额定工作频率为50HZ，基频应设置为50HZ；假如电机的额定工作频率为60HZ，基频应设置为60HZ；假如电机的额定工作频率为100HZ，基频应设置为100HZ。

假如电动机选择专用的交流变频电机，电机一样都标注恒转矩、恒功率调速范畴。

假如标注5～100HZ为恒转矩，100～150HZ为恒功率，基频应该设置为100HZ。

二、基频设置的注意点

基频参数直截了当反映变频器输出电压和输出频率的关系，假如设置不当容易造成电动机的过流或过载。

如图2所示，一台交流电动机的额定工作频率为50HZ，额定电压380V。

假如变频器的基频设置低于50HZ〔如基频1〕，V/F比例高，同等频率的输出电压高，输出电流高，在启动时，容易造成过流。

假如变频器的基频设置高于50HZ〔如基频2〕，V/F比例低，同等频率的输出电压低，输出电流低，在启动时，容易造成无法启动而过载。

常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置专门重要，假如参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。

参数设置

常用变频器，一样出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。

在这些参数值的情形下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。

因此，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：

〔1〕确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数能够从电机铭牌中直截了当得到。

〔2〕变频器采取的操纵方式，即速度操纵、转距操纵、PID操纵或其他方式。

采取操纵方式后，一样要依照操纵精度，需要进行静态或动态辨识。

〔3〕设定变频器的启动方式，一样变频器在出厂时设定从面板启动，用户能够依照实际情形选择启动方式，能够用面板、外部端子、通讯方式等几种。

〔4〕给定信号的选择，一样变频器的频率给定也能够有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，因此关于变频器的频率给定也能够是这几种方式的一种或几种方式之和。

正确设置以上参数之后，变频器差不多上能正常工作，如要获得更好的操纵成效那么只能依照实际情形修改相关参数。

回答者：

ivangelis

通过对电网进行回馈实现节能。

我们都明白电机工作的工作方式有两种：

电动和制动。

在电机进行制动的时候，它相当因此一台发电机，变频器通过将电机制动状态下发出的电能回馈给电网进行利用而实现节能。

尽管说单个一台电机进行能量的回馈对节能的奉献专门小，然而在工厂中工作的电机往往数量专门多，功率专门大，如此，把这些电机制动转台的电能都收集起来回馈给电网再进行利用，就能够节约专门多的能源。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能操纵装置。

我们现在使用的变频器要紧采纳交—直—交方式〔VVVF变频或矢量操纵变频〕，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可操纵的交流电源以供给电动机。

变频器的电路一样由整流、中间直流环节、逆变和操纵4个部分组成。

整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

变频器选型：

变频器选型时要确定以下几点：

1）采纳变频的目的；恒压操纵或恒流操纵等。

2）变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，专门注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。

3）变频器与负载的匹配问题；

I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。

II.电流匹配；一般的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。

关于专门的负载如深水泵等那么需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。

III.转矩匹配；这种情形在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。

4）在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。

因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于一般电机的选型。

5）变频器假如要长电缆运行时，现在要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的阻碍，幸免变频器出力不足，因此在如此情形下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

6）关于一些专门的应用场合，如高温，高海拔，现在会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。

变频器操纵原理图设计：

1）第一确认变频器的安装环境；

I.工作温度。

变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的阻碍，产品一样要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好操纵在40℃以下。

在操纵箱中，变频器一样应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不承诺把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

II.环境温度。

温度太高且温度变化较大时，变频器内部易显现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。

必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。

在水处理间，一样水汽都比较重，假如温度变化大的话，那个问题会比较突出。

III.腐蚀性气体。

使用环境假如腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。

IV.振动和冲击。

装有变频器的操纵柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。

淮安热电就显现如此的问题。

这时除了提高操纵柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定操纵柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。

设备运行一段时刻后，应对其进行检查和爱护。

V.电磁波干扰。

变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了专门多的干扰电磁波，这些高频电磁波对邻近的外表、仪器有一定的干扰。

因此，柜内外表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对外表的干扰。

所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及外表之间的连线应选用屏蔽操纵电缆，且屏蔽层应接地。

假如处理不行电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致操纵单元失灵或损坏。

2）变频器和电机的距离确定电缆和布线方法；

I.变频器和电机的距离应该尽量的短。

如此减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。

II.操纵电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。

III.电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为500mm。

同时应幸免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，如此才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。

假如操纵电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。

与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在操纵柜中也要如此。

IV.与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆〔其规格要比一般电机的电缆大档〕或遵从变频器的用户手册。

3）变频器操纵原理图；

I.主回路：

电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而阻碍其他的受电设备，需要依照变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。

尽管变频器本身有各种爱护功能，但缺恩爱护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等爱护，选型时可按照变频器的容量进行选择。

能够用变频器本身的过载爱护代替热继电器。

II.操纵回路：

具有工频变频的手动切换，以便在变频显现故障时能够手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。

4）变频器的接地；

变频器正确接地是提高系统稳固性，抑制噪声能力的重要手段。

变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。

变频器的接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。

信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。

变频器与操纵柜之间电气相通。

变频器操纵柜设计：

信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：

连接PLC和变频器的信号线假如不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，因此变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的操纵端子处，以保证信号线与动力线的完全分开。

1）模拟量操纵信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.75mm2。

在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短〔5-7mm左右〕，同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。

2）为了提高接线的简易性和可靠性，举荐信号线上使用压线棒端子。

变频器的运行和相关参数的设置：

变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范畴，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。

操纵方式：

即速度操纵、转距操纵、PID操纵或其他方式。

采取操纵方式后，一样要依照操纵精度，需要进行静态或动态辨识。

最低运行频率：

即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能专门差，电机长时刻运行在低转速下，会导致电机烧毁。

而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。

最高运行频率：

一样的变频器最大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使电机高速运转，这对一般电机来说，其轴承不能长时刻的超额定转速运行，电机的转子是否能承担如此的离心力。

载波频率：

载波频率设置的越高其高次谐波重量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是紧密相关的。

电机参数：

变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数能够从电机铭牌中直截了当得到。

跳频：

在某个频率点上，有可能会发生共振现象，专门在整个装置比较高时；在操纵压缩机时，要幸免压缩机的喘振点。

常见故障分析：

1）过流故障：

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。

其可能是由于变频器的加减速时刻太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等缘故