变频器基础知识.docx

1、变频器基础知识变频器基础知识1、什么是变频器？ 变频器是利用电力半导体器件的通断将工频电源变换为频率连续可调的电能控制装置。2、电压型与电流型有什麽不同？ 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。3、为什麽变频器的电压与频率成比例的改变？ 非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持

2、一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。4、按比例地改变V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。5、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的

3、选择。6、所谓开环是什么意思？ 给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。7、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。8、 有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？ 加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢

4、减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。9、 什么是再生制动？电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为非同步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。10 、怎么得到更大的制动力？ 从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由於电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%20%。如采用选用件制动单元，可以达到50%100%11、电机超过60HZ时应注意什么问题？ 1）机械和装置在该转速下运转要充分可能（机械强度、噪声、振动等） 2）电机进入恒功率

5、输出范围，其输出转矩要能够维修工作（风机、泵等轴输出功率与速度的立方成比例增加，所以转速少许升高时也要注意） 3）产生轴承寿命问题，要充分加以考虑。 4）对于中容量以上的电机特别是2极电机，在60HZ以上运转时要特别注意。12、不采用软起动，将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以？ 在很低的频率下是可以的，但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流（67倍额定电流），由于变频器切断过电流，电机不能起动。13、试述CHV100、CHE100、和CHF100的控制方式上的主要区别？CHF100只有V/F控制。CHE100能实现V/F控制方式、无PG矢量控制、转矩控制三

6、种控制方式CHV100能实现无PG矢量控制、有PG矢量控制、V/F控制、转矩控制四种控制方式。CHV100采用模块化的设计理念、可实现多种扩展功能。14、变频器的基本工作原理？变频器的基本工作原理是，首先将三相/单相交流电通过整流，使之变成直流电压，为了保证直流电压的稳定，在正负两端连接电解电容；为了提高输入测的功率因数及减少电容的纹波电流，很多变频器都配置直流再经过逆变模块的作用，在DSP的控制下输出高频的PWM电压波形，通过软件的控制，调制输出电压波形的脉冲宽度，最终实现对电机运行频率的控制。15、什么是下垂控制？下垂控制是负转差补偿的一种，专用于多台变频器驱动同一负载的场合，以使多台变频

7、器达到负载均匀的配置。16、滤波电容器为消耗品，那么怎样判断它的寿命？作为滤波电容器使用的电容器，其静电容量随着时间的推移而缓缓减少，定期地测量静电容量，以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命。17、变频器的寿命有多久？变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护，可望有10年以上的寿命。18、变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何？风扇若是坏了会怎样？对于小容量也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种，风的方向是从下向上，所以装设变频器的地方，上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还有，变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时，由电扇停止检测或

8、冷却风扇上的过热检测进行保护。19、变频器可以传动齿轮电机吗？根据减速机的结构和润滑方式不同，需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑7080Hz为最大极限，采用油润滑时，在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。20、失速防止功能是什么意思？如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。21、PWM和PAM的不同点是什么？PWM是英文Pulse Width Modulation(脉

9、冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。22、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于本身的精度和变频器输出频率的分辨率。23、要想高原有输送带的速度，以80HZ运转，变频器的容量该怎样选择？设基准速度为50HZ，50HZ以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩负载增速时，容量需要增大为80/50=1.6倍。电机容量也像变频器一样

10、增大。24、变频器过载与变频器过流的区别？CH系列变频器的过载是指输出电流达变频器额定电流的150%时运行可达10；输出电流达变频器额定电流的180%时运行可达10秒！过流比过载的电流更大，运行的时间更短，对变频器的危害更大！1、INVT的变频器系列主要有哪些及其性能？我公司在线生产的变频器主要有CHV100、CHV110、CHV150、CHV160、CHE100、CHE150、CHF100、中压变频器八大系列变频器。CHV100是高性能矢量型变频器，采用双CPU控制（MCU+DSP）的系统方案，引领变频器控制技术硬件平台，不仅提高了核心算法的运行速度，同时也打造了功能算法无限扩展的硬件基础。

11、采用独特的模块化设计，可根据不同客户定制不同功能的扩展系统。主要定位在提升机械、印染机械、包装机械、印刷机械、机床、冶金等行业。CHV110是高性能矢量一体化柜，具有市电/节电互相转换功能，IP54的高防护等级，标准配置电流型注塑机扩展卡。一般应用在注塑机行业比较多。CHV150和CHE150系列变频器是中频变频器，频率调整范围03000Hz，主要应用在需要高速运行的电机行业和中频电源行业。CHV160是V/F控制的供水专用型变频器，采用CHV100内核程序，标准配置供水专用卡，可轻松实现一拖七的供水功能，受到行业内人事一致好评。CHE100是一种简化的开环矢量变频器，所以在功能上比较简单，控

12、制方式和接线端子也有所减少，选用时请注意。CHE100系列变频器适合要求不是很高的中端用户。CHF100是经过优化的V/F控制的变频器，在实际应用当中比较普遍，性价比也比较好，所以深受普通用户的青睐。中压系列高性能矢量变频器，电压等级有690V、1140V等，主要应用在油田、市政工程、石化、电厂、冶炼、煤矿等行业，并在许多的工矿企业得到了成功的应用，并带来良好的经济与社会效益。2、使用变频器的目的和优点？变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，采用通用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等

13、要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。正确选择通用型变频器对于传动控制系统能够的正常运行是非常关键的，首先要明确使用通用变频器的目的，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、起动转矩等要求，充分了解变频器所驱动的负载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，然后决定选用哪种控制方式最合适。所选用的通用变频器应是既要满足生产工艺的要求，又要在技术经济指标上合理。若对通用变频器选型、系统设计及使用不当，往往会使同用变频器不能正常运行、达不到预期目标，甚至引发设备故障，造成不必要的损失。另外，为了确保通用变频器长期可靠的运行，

14、变频器地线的连接也是非常重要的。3、变频器的功能和用途有哪些？变频器和交流电机构成的可调速传动称为变频器传动，其功能用途如下：序号功能用途关键技术适用变频器1节能风机、鼓风机、泵提高运行可靠性多台控制和调速通用变频器2提高生产率起重机、自动仓库注塑机传送带调速提高可靠性运行平稳，防止滑落通用变频器专用变频器专用软件3提高产品质量机床纸、膜、钢板加工印刷板开孔机平滑加减速调速力矩控制定位控制通用变频器工程型变频器4设备合理化节省维护工厂自动化纤维机械纸、膜、钢板加工现有设备增速运行力矩控制多电机一体控制多电机级联控制提高可靠性通用变频器工程型变频器5改善环境耐恶劣环境空调机电梯减小噪音平滑加减速

15、防爆安全性通用变频器工程型变频器专用变频器4、变频调速是怎么节能的？由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%-60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%-30%，它们的节能就具有非常重要的意义。对于一些在低速运行的恒转矩负载，如传送带等，变频调速也可节能。除此之外，原有调速方式耗能较大者（如绕线转子电动机等），原有调速方式比较庞杂，效率较低者（如龙门刨床等），采用了变频调速后，节

16、能效果也很明显。5、变频调速在电动机运行方面的有哪些优势？变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，故加、减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的起停。变频调速系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网，但回馈给电网需增加专用附件，投资较大。除此之外，变频器还具有直流制动功能，需要制动时，变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路。6、如何进行变频器的选型

17、和使用？通用变频器的选择包括通用变频器的型式选择和容量选择两个方面，选择的原则是：首先其功能特性能保证可靠地事项工艺要求，其次是获得较好的性能价格比。通用变频器类型的选择要根据负载特性进行。对于风机、泵类等平方转矩，低速下负载转矩较小，通常可选择专用或普通功能型通用变频器。对于恒转矩类负载或有较高静态转速精度要求的机械应选用具有转矩控制功能的高功能型通用变频器，这种通用变频器低速转矩、静态机械特性硬度大，不怕负载冲击，具有挖土机特性。为了实现大调速比的恒转矩调速，常采用加大通用变频器容量的办法。对于要求精度高、动态性能好、速度响应快的生产机械（如造纸机械、注塑机、轧钢机等），应采用矢量控制或直

18、接转矩控制型通用变频器。7、电机的规格指标参数有哪些？变频器在使用过程中带动的是电机，所以，变频器的选型可以从电机的角度来选择型号、规格。那首先，我们就必须先了解电机的各项规格指标参数。每台电机都有它自己出厂的铭牌，从铭牌上，我们不难找到电机的各项参数。这些参数中，我们需要了解的主要参数有：电机的额定电压、额定电流、额定频率、额定转速等。电机的额定电压：电机的额定电压一般有110V、220V、380V、690V、1140V、6kV等。我公司现生产的变频器电压等级有：220V、380V、690V、1140V。如有其它非标准的电压等级，请及时咨询生产厂家或各地办事处及经销商。电机的额定电流：电机的

19、额定电流根据电机的功率不同而不同。选择变频器时，变频器的额定电流应大于或等于电机的额定电流，特殊情况应将变频器功率档次放大一档。电机的额定频率：普通电机的额定频率一般是5060Hz，高速电机有10003000Hz等。CH_100系列可满足0600Hz电机的需要，如需更高频率，请选用CH_150系列变频器。电机的额定转速：电机有分为2极、4极、6极、8极等，极数越高，转速越低，同功率电流也越大。我们一般用的电机的额定转速是1500 rpm对应4极电机。变频器也是根据4极电机来设计的。2极对应3000 rpm、6极对应960 rpm、8极对应720 rpm左右。8、温度对变频器有哪些影响？变频器的

20、使用环境温度一般适用在-10 +40，湿度在低于90%的环境工作中。环境温度若高于40时候，每升高1，变频器应降额5%使用。环境温度每升10，则变频器寿命减半，所以周围环境温度及变频器散热的问题一定要解决好。请尽量将变频器安装在远离发热源的地方。9、湿度对变频器有哪些影响？空气的相对湿度95%，无结露。湿度太高且湿度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，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。10、IP防护等级的意义？IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNI

21、CAL COMMISSION）所起草。将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器内之带电部分，以免触电。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电器离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高，两个标示数字所表示的防护等级见下表。第一个标示特性号码（数字）所指的防护程度（外来物体保护）第一个数字表示防护等级定义0没有防护对外界的人或物无特殊防护1防止大于50mm的固体物体侵入防止人体（如手掌）因意外而接触到电器内部的零件。防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入。2防止大于12mm的固体物体

22、侵入防止人的手指接触到电器白内部的零件，防止中等尺寸（直径大于12mm）的外物侵入3防止大于2.5mm的固体物体侵入防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的零件。4防止大于1.0mm的固体物质侵入防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的零件。5防尘完全防止外物侵入，随不能完全防止灰尘进入，但侵入的灰尘；量并不会影响到电器的正常工作。6防尘完全防止外物侵入，且完全防止灰尘进入。第二个标示特性号码（数字）所指的防护程度（防水保护）第二个数字表示防护等级定义0没有防护没有防护1防止滴水侵入防止垂直滴下的水滴（如凝结水），

23、对电器不会造成有害影响。2倾斜15度时仍可防止滴水侵入当电器由垂直倾斜至15度时，滴水对电器不会造成有害影响。3防止喷洒的水侵入防雨或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水进入电器造成损害。4防止飞溅的水侵入防止各方向飞溅而来的水进入电器造成损害。5防止喷射的水侵入防止来自各方向由喷嘴射出的水进入电器造成损害。6防止大浪的侵入装设于甲板上的电器，防止因大浪的侵袭而进入造成损坏。7防止浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或水压在一定的边准以下不能确保不因进水而造成损坏。8防止沉没时说的侵入电器无限期的沉没在指定水压的状况下，能确保不因进水而造成损坏。11、如何选择变频器的容量？按4极电机计算，

24、一般情况下，我们选择变频器的功率一般都会选择和电机的功率一样，在有些特殊情况下，我们也会选择变频器的功率大于电机的额定功率，以保证变频器带动电机能够正常运行。并列电机和多台电机用一台v/f控制变频器同时运行时，要按电机额定电流总和的1.1倍以上确定变频器额定电流，选定变频器容量电机的起动/加速特性受到变频器额定过载电流的限制，和一般工频电源比，力矩特性值变小。需要大起动力矩时，要选大一级的变频器，或者把电机和变频器容量都提高。下表中，简单的描述了负载特性等与性能方面的联系，阐述了变频器容量选择的要点，供大家参考确认项目项 目与性能的联系速度力矩特性时间过载能力起动力矩负 载 特 性负载种类摩擦

25、负荷/位能负载流体负载惯性负载含动力的传递、积蓄的负载负载的速度力矩特性恒力矩恒输出平方递减力矩递减力矩负载的特性电动负载制动负荷钻探负载冲击负载高起动力矩低起动力矩运行方式连续运转中速或低速长时间运转短时运转额定输出最高输出（瞬时）额定输出（连续）额定转速最高速度额定速度电源电源变压器容量/组抗电压波形范围相数，有无缺相频率负载容量机械磨损，配管损耗负载循环的变化12、安装及使用环境应该注意什么问题？变频器在安装时，必须避免油雾、棉纱、尘埃等有浮游物的恶劣环境，安装在清洁场所，或者安装在浮游物无法入侵的“全封闭形控制柜内。安装在控制柜里时，要考虑变频器允许环境温度，采用冷却措施并决定合适的柜

26、尺寸。和大容量电源变压器（600kVA以上）连接以及有切换调功电容器时，电源输入侧会有很大峰值电流，将损坏逆变器部分，因此变频器输入侧务必设置交流电抗器。这样也有改善电源侧功率因素效果。另外，同一电源上有直流机等可控硅整流器连接时，无论电源侧条件如何，都应安装交流电抗器。变频器发生异常时保护功能失效，会停止输出，但不会急停电机。必要时，要设置紧急停止机构，如机械停止机构（抱闸等），保持机构。不要把变频器安装在如木材等可燃性材料上。13、频率设定应该注意什么问题？CHV100/CHE100/CHF100/CHV160/CHV110系列频率设定值最大值可达600HZ，CHV150/CHE150可达

27、1500Hz至3000Hz，如果设定错误会有危险。请利用频率上限设定功能，设定上限频率。工厂出厂时最大输出频率为50Hz（欧洲标准），CHV150/CHE150出厂时最大输出频率为1000Hz。直流制动电流及动作时间设定过大，会成为电机发热原因。电机的加减速时间由电机转矩、负载转矩和负载惯性(GD2)决定,当电压控制器起作用时,可使加减速时间增加。想缩短加速时间时，应提高电机及变频的容量；想缩短减速时间时，应增加制动功能。14、安装使用变频器应该注意什么事项？将电源接到变频器输出端子上，会损坏变频器。通电前请检查接线错误和程序。进线侧安装接触器时，不要频繁地开闭接触器，否则容易造成变频器的故障

28、。即使在变频器电源切断后，内部仍有部分未放完的电。检查时要等到操作器及指示灯灭了之后再进行。15、变频器周边器件的选择主要有哪些？变频器周边器件主要包括线缆、接触器、空开、电抗器、滤波器、制动电阻等。变频器周边器件的选择是否正确、合适，也直接影响着变频器的正常使用和变频器的使用寿命，所以我们在选择了变频器后，也必须正确的选择它的周边器件。16、如何进行功率因数的改善？改善功率因数，可在变频器进线中插入交流电抗器。变频器输出侧接改善功率因数的电容滤波时，有因变频器输出的高频电流造成破损和过热的危险，另外会使变频器过电流，造成电流保护发生，请不要接电容滤波器。17、如何减少电波干扰？变频器的输出（

29、主回路）中有高频成分，对变频器附近使用的通信器械（如AM收音机）会产生干扰。此时可以安装滤波器，减少干扰。另外，还可将变频器和电机及电源配线套上金属管接地，也是有效的。18、变频器应用有哪些应用场合？1) 空调负载类写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。在炎热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技术是变频调速节电。2) 破碎机类负载冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后效果显著。3) 大型窑炉煅烧炉类

30、负载冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串级调速或中频机组调速。由于这些调速方式或有滑环或效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。4) 压缩机类负载压缩机也属于应用广泛类负载。低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁（如制氧机）、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。5) 轧机类负载在冶金行业，过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力控制，操作简单可靠。6) 卷扬机类负载卷扬机类负载采用变频调速，稳定、可靠。铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备。它要求启、制动平稳，