電源第2講高壓變頻器性能

38 頻率精度和頻率分辨率有什么區(qū)別?

答： 頻率精度是指變頻器輸出頻率的準確程度，即變頻器的實際輸出頻率與給定頻率之間的誤差。通常用最高頻率(由用戶設定)的百分數(shù)來表示。例如，頻率精度為 0.01%，用戶設定的最高頻率是50 Hz。則輸出頻率的誤差吟f 為吟f越50伊0.01%越0.005 Hz，假設給定頻率為40 Hz，則實際輸出頻率在39.995耀40.005 Hz 之間。

而頻率分辨率則是指頻率變化的步長，如0.01 Hz，它與頻率控制器的精度有關。如頻率控制器的寄存器的字長為10 位，最高頻率為50 Hz，則頻率分辨率為0.05 Hz，如頻率控制器的寄存器的字長為14 位，最高頻率為50 Hz，則頻率分辨率為0.003 Hz。

39 和濾波電容器并聯(lián)的電阻的作用?

答：目前，電解電容器耐壓只能做到450 V。

而三相380 V的電源電壓經(jīng)全波整流后，直流電壓的峰值為537 V，平均值也有513 V。因此，濾波電容器只能由2 個(或2 組)電解電容串聯(lián)而成。

為 了增大電容量，改善濾波效果，變頻器內(nèi)總是先將若干個電解電容器并聯(lián)成一組，然后再將2 組或3 組電容器串聯(lián)起來，如圖16所示。由于每個電容器的電容量不可能絕對相同，尤其是電解電容器，其電容量的離散性比較大，若干個并聯(lián)以后，幾組電容器的電容 量之間的差異是比較明顯的。那么串聯(lián)以后，2個電容器組上的電壓分配將是不均衡的，這將導致兩組電容器使用壽命的不一致，解決電壓不均衡的方法，便是在兩 個電容器組的兩端分別并聯(lián)電阻值相等的均壓電阻RC1 和RC2，原理如下：

40 失速防止功能是什么意思?

答：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(zhuǎn)速(電角頻率)的變化，變頻器將因過電流而跳閘，運轉(zhuǎn)停止，這就叫作失速。

為了防止失速使電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，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或停止加速。減速時也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速防止功能。

41 什么是再生制動?如何能得到更大的制動力?

答： 變頻器驅(qū)動的電動機在運轉(zhuǎn)過程中，當需要減速運行時，則需要降低指令頻率，氣隙磁場旋轉(zhuǎn)速度將降低，而電動機轉(zhuǎn)子由于慣性，速度變化不大，異步電動機將由 電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)，氣隙磁場具有制動作用，轉(zhuǎn)子動能將反饋給變頻器，這就叫作再生(電氣)制動。從電機再生出來的能量積在變頻器的濾波電容器中，提高 電容器的容量和耐壓水平可以取得更大的制動力?；蛘鞑考捎每煽卣?，使得回饋能量能夠反饋到電網(wǎng)。

42 高壓變頻器輸出電壓波形與低壓變頻器輸出電壓波形有何區(qū)別?

答：高壓變頻器由多個功率單元串聯(lián)而成，每個功率單元輸出的是脈沖波形，通過載波移相控制，使得功率單元串聯(lián)后的波形為多電平，非常接近正弦波，低壓變頻器的輸出波形是和單個功率單元波形相近的脈沖波(每個功率單元相當于一個低壓單相變頻器)。

43 為什么變頻器的輸入電流總是小于輸出電流?

答：1)變頻器輸入電壓為額定電壓，變頻器的輸出電壓一般小于額定電壓;2)變頻器的功率因數(shù)一般躍0.95，而電機的功率因數(shù)一般約0.85。所以使得變頻器的輸入電流總是小于輸出電流

44 為什么變頻器上電時會有沖擊電流?

答：1)隔離變壓器在上電的時候會有一個沖擊電流。2)變頻器功率單元電解電容在上電的時候也有一個沖擊電流。因為電容器上的電壓不能突變，所以電流必然突變。所以變頻器若較長時間不用，第一次上電時，最好緩慢升壓上電或通過限流電阻上電。

45 為什么變頻啟動能減小啟動電流?

答：電動機從較低轉(zhuǎn)速升至較高轉(zhuǎn)速的過程稱為加速過程，加速過程的極限狀態(tài)便是電動機的啟動。

1)工頻啟動的特點所謂工頻啟動，是指電動機直接接上工頻電源時的直接啟動。眾所周知，工頻啟動存在的主要問題有：

(1) 啟動電流大。因為電動機直接接上工頻電源，旋轉(zhuǎn)磁場即以額定同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而電動機轉(zhuǎn)子尚處于靜止狀態(tài)，轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度很高，故感應電動勢 和感應電流都很大，其定子電流可達額定電流的4耀7 倍。當電動機的容量較大時，其啟動電流將對電網(wǎng)產(chǎn)生巨大的沖擊。

(2)啟動過程沖擊大。由于電機一直由工頻拖動，拖動系統(tǒng)的加速過程將很快，對生產(chǎn)機械的沖擊也很大，會使生產(chǎn)機械的使用壽命受到影響。

2)變頻啟動的特點采用變頻調(diào)速的啟動過程的特點有：

(1)啟動電流小。因為頻率是從最低頻率起按預置的加速時間逐漸上升的，在啟動瞬間，變頻器的輸出頻率很低，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度也都很低，故啟動電流很小，一般可控制在額定電流以下。

(2)啟動過程的沖擊小。整個啟動過程同步旋轉(zhuǎn)磁場速度平緩上升，加速過程將能保持平穩(wěn)，減小了對生產(chǎn)機械的沖擊。

46 變頻啟動和軟啟動器啟動的區(qū)別?

答：1)啟動轉(zhuǎn)矩不同。

(1)軟啟動器的啟動方式，實際上就是無級降壓啟動。異步電動機在改變電源電壓時，其機械特性的臨界轉(zhuǎn)差是不變的，但臨界轉(zhuǎn)矩減小較多。因此，在低壓啟動時，啟動轉(zhuǎn)矩將大幅減小，如圖17(a)所示。

(2)變頻調(diào)速低頻啟動時，因變頻器有各種補償功能，電動機的機械特性將大為改善，可以保證有較大的啟動轉(zhuǎn)矩，如圖17(b)所示。

2)啟動過程不同。

(1)軟啟動器雖然可以減小啟動電流，但難以控制電動機啟動時間的長短。

(2)變頻器則可以根據(jù)生產(chǎn)機械的具體需要，任意預置加速時間，使啟動過程十分平穩(wěn)。

47 決定加、減速時間的主要依據(jù)是什么?

答：主要依據(jù)有兩個方面：

一 是拖動系統(tǒng)的慣性所決定的。在變頻器的輸出頻率上升的過程中，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速能否跟得上頻率的上升。如果加速時間預置得較短，變頻器輸出頻率上升較快， 而拖動系統(tǒng)的慣性又較大，則電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必將跟不上頻率的上升，導致旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子間的轉(zhuǎn)差增大，電動機的電流也必增大。所以，只有在拖動系統(tǒng)能夠跟 得上頻率上升的情況下，才能將加速過程中的電流限制在額定電流上下。