變頻器節(jié)電原理

1、一直都聽(tīng)別人說(shuō)變頻器能省電, 說(shuō)的人多了也就承受了 , 但一直沒(méi)弄懂變頻器為什么能省電 , 同時(shí)又能省多少 , 是高頻省的多還是低頻省的多？而且還有如下幾個(gè)疑問(wèn) : 1、如果兩個(gè)一模一樣的電機(jī)都工作在50hz的工頻狀態(tài)下， 一個(gè)使用變頻器， 一個(gè)沒(méi)有，同時(shí)轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機(jī)的額定狀態(tài)下，那么變頻器還能省電嗎？能省多少呢？2、如果這兩個(gè)電機(jī)的扭矩沒(méi)有到達(dá)電機(jī)的額定扭矩狀態(tài)下工作頻率，轉(zhuǎn)速還是一樣 50hz ，有變頻器的那個(gè)能省多少電？3、同樣的條件，空載狀態(tài)下能省多少，這三種狀態(tài)下哪個(gè)省的更多？答：變頻器可以省電這是不可磨滅的事實(shí)，在某些情況下可以節(jié)電40% 以上，但是某些情況還會(huì)比不接變頻器浪

2、費(fèi)！變頻器是通過(guò)輕負(fù)載降壓實(shí)現(xiàn)節(jié)能的，拖動(dòng)轉(zhuǎn)距負(fù)載由于轉(zhuǎn)速?zèng)]有多大變化，即便是降低電壓，也不會(huì)很多，所以節(jié)能很微弱，但是用在風(fēng)機(jī)環(huán)境就不同了，當(dāng)需要較小的風(fēng)量時(shí)刻， 電時(shí)機(jī)降低速度， 我們知道風(fēng)機(jī)的耗能跟轉(zhuǎn)速的1.7 次方成正比，所以電機(jī)的轉(zhuǎn)距會(huì)急劇下降，節(jié)能效果明顯。如果我們用在油井上，就會(huì)因?yàn)樵诜党淌褂弥苿?dòng)電阻白白浪費(fèi)很多電能反而更廢電。當(dāng)然，如果環(huán)境要求必須調(diào)速， 變頻器節(jié)能效果還是比擬明顯的。不調(diào)速的場(chǎng)合變頻器不會(huì)省電，只能改善功率因數(shù)。1、如果兩個(gè)一模一樣的電機(jī)都工作在50hz的工頻狀態(tài)下， 一個(gè)使用變頻器， 一個(gè)沒(méi)有，同時(shí)轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機(jī)的額定狀態(tài)下，那么變頻器還能省電嗎？能省多

3、少呢？答：對(duì)于這種情況，變頻器只能改善功率因數(shù)，并不能節(jié)省電力。2、如果這兩個(gè)電機(jī)的扭矩沒(méi)有到達(dá)電機(jī)的額定扭矩狀態(tài)下工作頻率，轉(zhuǎn)速還是一樣 50hz ，有變頻器的那個(gè)能省多少電？答：如果使用了自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行， 這個(gè)時(shí)刻變頻器能降壓運(yùn)行， 可以節(jié)省局部電能，但是節(jié)電不明顯。3、同樣的條件，空載狀態(tài)下能省多少，這三種狀態(tài)下哪個(gè)省的更多？答：拖動(dòng)型負(fù)載空載狀態(tài)也節(jié)省不了多大的電能。比方關(guān)于“閉環(huán)控制如是說(shuō)。 我認(rèn)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(zhuǎn)速傳感器反應(yīng)才算數(shù)。矢量控制時(shí)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(kāi)環(huán)控制，另外還有溫度、壓力、流量

4、等等物理量的pid調(diào)節(jié)器反應(yīng)控制， 都是閉環(huán)控制的范疇。 而且都是可以通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。不應(yīng)該將閉環(huán)控制概念解釋得那么窄。再比方，制動(dòng)的概念，那種解釋就象廢話(huà)一樣，玩弄文字游戲，說(shuō)了等于沒(méi)說(shuō)一樣。2。變頻不是到處可以省電，有不少場(chǎng)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(tái) 1.5 匹的空調(diào)自身耗電算下來(lái)也有20-30w,相當(dāng)于一盞長(zhǎng)明燈 . 3. 變頻器在工頻下運(yùn)行，具有節(jié)電功能，是事實(shí)。但是他的前提條件是：第一,大功率并且為風(fēng)機(jī) / 泵類(lèi)負(fù)載；第二，裝置本身具有節(jié)電功能軟件支持；第三，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。 這是表達(dá)節(jié)電效果的三個(gè)條件。 除此之外，無(wú)

5、所謂節(jié)不節(jié)電，沒(méi)有什么意義。 如果不加前提條件的說(shuō)變頻器工頻運(yùn)行節(jié)能，就是夸張或是商業(yè)炒作。知道了原委， 你會(huì)巧妙的利用他為你效勞。一定要注意使用場(chǎng)合和使用條件才好正確應(yīng)用，否那么就是盲從、輕信而“受騙上當(dāng)。1、什么是變頻器？變頻器是利用電力半導(dǎo)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(diǎn)是什么？pwm 是英文 pulse width modulation( 脈沖寬度調(diào)制 ) 縮寫(xiě)，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(xiě)，是按一

6、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(lèi)： 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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過(guò)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(guò)大，磁回路飽和，嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。 因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓， 使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定， 防止弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)

7、、泵類(lèi)節(jié)能型變頻器。5、電動(dòng)機(jī)使用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，電壓下降那么電流增加；對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng)，如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那么電流是否增加？頻率下降低速時(shí) , 如果輸出一樣的功率 , 那么電流增加 , 但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下, 電流幾乎不變。6、采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣？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 67 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1.21.5 倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 70

8、%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)。7、v/f 模式是什么意思？頻率下降時(shí)電壓 v也成比例下降，這個(gè)問(wèn)題已在答復(fù)4 說(shuō)明。v 與 f 的比例關(guān)系是考慮了電機(jī)特性而預(yù)先決定的，通常在控制器的存儲(chǔ)裝置rom 中存有幾種特性，可以用開(kāi)關(guān)或標(biāo)度盤(pán)進(jìn)展選擇8、按比例地改 v和 f 時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化？頻率下降時(shí)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(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此，在低頻時(shí)給定v/f, 要使輸出電壓提高一些 , 以便獲得一定地起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 , 這種補(bǔ)償稱(chēng)增強(qiáng)起動(dòng)。 可以采用各種方法實(shí)現(xiàn), 有自動(dòng)進(jìn)

9、展的方法、選擇v/f 模式或調(diào)整電位器等方法9、在說(shuō)明書(shū)上寫(xiě)著變速范圍606hz ，即 10：1，那么在 6hz以下就沒(méi)有輸出功率嗎？在 6hz以下仍可輸出功率， 但根據(jù)電機(jī)溫升和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取 6hz左右，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會(huì)引起嚴(yán)重的發(fā)熱問(wèn)題。變頻器實(shí)際輸出頻率起動(dòng)頻率根據(jù)機(jī)種為0.53hz. 10、對(duì)于一般電機(jī)的組合是在60hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定，是否可以？通常情況下時(shí)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 高速下要求一樣轉(zhuǎn)矩時(shí)， 必須注意電機(jī)與變頻器容量的選擇。11、所謂開(kāi)環(huán)是什么意思？給所使用的電機(jī)裝置設(shè)速度檢

10、出器pg ，將實(shí)際轉(zhuǎn)速反應(yīng)給控制裝置進(jìn)展控制的，稱(chēng)為“閉環(huán)，不用 pg運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫作“開(kāi)環(huán)。 通用變頻器多為開(kāi)環(huán)方式，也有的機(jī)種利用選件可進(jìn)展pg反應(yīng). 12、實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)于給定速度有偏差時(shí)如何辦？開(kāi)環(huán)時(shí)，變頻器即使輸出給定頻率， 電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi) 1%5%變動(dòng)。對(duì)于要求調(diào)速精度比擬高，即使負(fù)載變動(dòng)也要求在近于給定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，可采用具有pg反應(yīng)功能的變頻器選用件。13、如果用帶有 pg的電機(jī)，進(jìn)展反應(yīng)后速度精度能提高嗎？具有 pg反應(yīng)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

11、給定的加速時(shí)間過(guò)短， 變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)轉(zhuǎn)速電角頻率 的變化，變頻器將因流過(guò)過(guò)電流而跳閘，運(yùn)轉(zhuǎn)停頓，這就叫作失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)， 就要檢出電流的大小進(jìn)展頻率控制。當(dāng)加速電流過(guò)大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來(lái)就是失速功能。15、 有加速時(shí)間與減速時(shí)間可以分別給定的機(jī)種，和加減速時(shí)間共同給定的機(jī)種，這有什么意義？加減速可以分別給定的機(jī)種， 對(duì)于短時(shí)間加速、 緩慢減速場(chǎng)合， 或者對(duì)于小型機(jī)床需要嚴(yán)格給定生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的場(chǎng)合是適宜的，但對(duì)于風(fēng)機(jī)傳動(dòng)等場(chǎng)合， 加減速時(shí)間都較長(zhǎng)，加速時(shí)間和減速時(shí)間可以共同給定。16、什么是再生制動(dòng)？電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率，那

12、么電動(dòng)機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，作為制動(dòng)器而工作，這就叫作再生電氣制動(dòng)。17、是否能得到更大的制動(dòng)力？從電機(jī)再生出來(lái)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(guān)系，通用變頻器的再生制動(dòng)力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%20%。如采用選用件制動(dòng)單元，可以到達(dá) 50%100%。18、請(qǐng)說(shuō)明變頻器的保護(hù)功能? 保護(hù)功能可分為以下兩類(lèi)：1 檢知異常狀態(tài)后自動(dòng)地進(jìn)展修正動(dòng)作，如過(guò)電流失速防止， 再生過(guò)電壓失速防止。2 檢知異常后封鎖電力半導(dǎo)體器件pwm 控制信號(hào)， 使電機(jī)自動(dòng)停車(chē)。 如過(guò)電流切斷、再生過(guò)電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過(guò)熱和瞬時(shí)停電保護(hù)等。19、為什么用離合器連續(xù)負(fù)載時(shí)，變頻器的保護(hù)功能就動(dòng)

13、作？用離合器連接負(fù)載時(shí)， 在連接的瞬間， 電機(jī)從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急劇變化，流過(guò)的大電流導(dǎo)致變頻器過(guò)電流跳閘，不能運(yùn)轉(zhuǎn)。20、在同一工廠(chǎng)內(nèi)大型電機(jī)一起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中變頻器就停頓，這是為什么？電機(jī)起動(dòng)時(shí)將流過(guò)和容量相對(duì)應(yīng)的起動(dòng)電流，電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降，電機(jī)容量大時(shí)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(shí)保護(hù)功能ipe動(dòng)作，造成停頓運(yùn)轉(zhuǎn)。21、什么是變頻分辨率？有什么意義？對(duì)于數(shù)字控制的變頻器， 即使頻率指令為模擬信號(hào)， 輸出頻率也是有級(jí)給定。 這個(gè)級(jí)差的最小單位就稱(chēng)為變頻分辨率。變頻分辨率通常取值為0.0150.5hz. 例如，分辨率為 0.5hz

14、，那么 23hz的上面可變?yōu)?23.5、24.0 hz，因此電機(jī)的動(dòng)作也是有級(jí)的跟隨。這樣對(duì)于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問(wèn)題。在這種情況下，如果分辨率為0.015hz 左右，對(duì)于 4級(jí)電機(jī) 1 個(gè)級(jí)差為 1r/min 以下，也可充分適應(yīng)。另外，有的機(jī)種給定分辨率與輸出分辨率不一樣。22、裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。變頻器內(nèi)部和反面的構(gòu)造考慮了冷卻效果的，上下的關(guān)系對(duì)通風(fēng)也是重要的， 因此，對(duì)于單元型在盤(pán)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(dòng)，將電機(jī)直接投入到某固定頻率的變頻器時(shí)是否可以？在很低的頻率下是可以的， 但如果給定頻率高那么同工頻電源直接起動(dòng)的條件相近。將流過(guò)

15、大的起動(dòng)電流 67倍額定電流，由于變頻器切斷過(guò)電流，電機(jī)不能起動(dòng)。24、電機(jī)超過(guò) 60hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？超過(guò) 60hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)(1) 機(jī)械和裝置在該速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等。2 電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)也要注意。(3) 產(chǎn)生軸承的壽命問(wèn)題，要充分加以考慮。4 對(duì)于中容量以上的電機(jī)特別是2 極電機(jī)，在 60hz以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要與廠(chǎng)家仔細(xì)商討。25、變頻器可以傳動(dòng)齒輪電機(jī)嗎？根據(jù)減速機(jī)的構(gòu)造和潤(rùn)滑方式不同，需要注意假設(shè)干問(wèn)題。 在齒輪的構(gòu)造上通?？煽紤] 7080hz為最大極限，采用

16、油潤(rùn)滑時(shí)， 在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。26、變頻器能用來(lái)驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)嗎？可以使用單相電源嗎？機(jī)根本上不能用。 對(duì)于調(diào)速器開(kāi)關(guān)起動(dòng)式的單相電機(jī)，在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀輔助繞組； 對(duì)于電容起動(dòng)或電容運(yùn)轉(zhuǎn)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(duì)于小容量的，也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。27、變頻器本身消耗的功率有多少？它與變頻器的機(jī)種、 運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān)， 但要答復(fù)很困難。 不過(guò)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(dòng)式 fr-k變頻器，如果把制動(dòng)時(shí)的損耗也考慮進(jìn)去，功率消耗將變大， 對(duì)于操作盤(pán)設(shè)計(jì)等必須注意。28、為

17、什么不能在 660hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用？一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)展冷卻，假設(shè)速度降低那么冷卻效果下降， 因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)一樣的發(fā)熱，必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或采用容量大的變頻器與電機(jī)組合，或采用專(zhuān)用電機(jī)。29、使用帶制動(dòng)器的電機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么？制動(dòng)器勵(lì)磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作，將造成過(guò)電流切斷。所以要在變頻器停頓輸出后再使制動(dòng)器動(dòng)作。30、想用變頻器傳動(dòng)帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機(jī)，電機(jī)卻不動(dòng)， 清說(shuō)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(guò)電流(oct),所以不能起動(dòng)，作為對(duì)策，請(qǐng)將電容

18、器撤除后運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至改善功率因數(shù)，在變頻器的輸入側(cè)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(fēng)扇那樣的消耗器件， 如果對(duì)它們進(jìn)展定期的維護(hù)，可望有10 年以上的壽命。32、變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇，風(fēng)的方向如何？風(fēng)扇假設(shè)是壞了會(huì)怎樣？對(duì)于小容量也有無(wú)冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種， 風(fēng)的方向是從下向上， 所以裝設(shè)變頻器的地方，上、下部不要放置阻礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有，變頻器上方不要放置怕熱的零件等。 風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí)， 由電扇停頓檢測(cè)或冷卻風(fēng)扇上的過(guò)熱檢測(cè)進(jìn)展保護(hù)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(shí)間的推移而緩緩減