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1、一、 变频调速原理 1.异步电动机定子绕组电流包含哪两部分？定子电流有两部分组成：一部分用于建立主磁通；大部分则提供给转子侧，是转子侧得到能量而拖动负载。2异步电动机机械特性在额定频率下和额定频率上的变化规律？不管是直流电动机还是交流异步电动机、它们在额定转速以下时可以适合恒转矩负载，在额定转速以上时，适合恒功率状态的负载。在恒定负载下，如果电源频率升高,则转速增加,电流变小。在一定的电源电压U1和转子电阻R2下，电动机的转矩T与转差率n之间的关系曲线T=f(s)或转速与转矩的关系曲线n=f(T)，称为电动机的机械特性。3. 变频器在额定频率下运行时变频的同时为什么还要变压？在变频调速的过程中
2、，必须随时协调好定子侧和转子侧之间的能量平衡，而定子侧和转子侧之间能量保持平衡的主要标志是：在两者之间传递能量的磁通m保持不变，由感应电动势方程得： E=Kfm。要想保持磁通不变，必须使E/f恒定，近似于U/f不变，因此，在变频的同时也要变压。（频率降低时,电机产生的反电势就会降低,如果不降低电压就会造成电流过大,同样频率升高也需要增加电压,否则达不到输出功率.）4.变频器为什么要设置U/f线供用户选择？多条U/f控制曲线，主要是针对不同负载的电机来的，比如有的电机在低频时要求的转矩较大，可以通过提升电压的方法来提高输出转矩，但是电机的发热量加大，消耗的能量增加。而有的电机在低负荷时所要的转矩
3、较小，可通过降低电压的方法，这样可节能，同时降低电机电流，减少电机发热量。所以其对应的伏频曲线就不一样，而负载有多种多样的，所以就有多条U/f控制曲线。5.变频器在轻载起动时有时会出现过电流保护？变频调速系统总是从最低频率开始启动的，如果在开始启动时，电动机已经有一定转速的话，会引起过电流或过电压。此时，有的变频器设置了启动前的直流制动功能，即过电流保护，以保证电动机在完全停住的状态下开始启动。（负载很轻，却又过电流跳闸，这是变频调速所特有的现象。在 V/F 控制模式下，存在着一个十分突出的问题：就是在运行过程中，电动机磁路系统的不稳定。其基本原因在于：低频运行时，为了能带动较重的负载，常常需
4、要进行转矩补偿（即提高 U/f 比，也叫转矩提升）。导致电动机磁路的饱和程度随负载的轻重而变化。这种由电动机磁路饱和引起的过电流跳闸，主要发生在低频、轻载的情况下。解决方法：反复调整 U/f 比。）6.将基本频率预置为45Hz和60Hz分别会出现什么情况？1.基本频率预置为50Hz与380V对应的频率是50Hz，其基本U/f线比为UN/fBA=380/50=7.62.基本频率预置为60Hz与380V对应的频率是60Hz，其基本U/f线比：UN/fBA=380/60=6.3与50Hz对应的电压只有316V。3.比较：（1）在50Hz以下。如不进行转矩补偿，则fBA=50Hz时的有效转矩较大。如f
5、BA=60Hz，则通过转矩补偿，有效转矩也可以达到和fBA=50Hz时接近的程度。（2）在60Hz及以上。两种情况的有效转矩线基本相同。（将变频器基本频率预置45HZ,电机在0到45HZ之间运行时候，转矩较将变频器基本频率预置50HZ时候相对增大，对电机一般影响不大，如果将变频器基本频率预置低于45HZ，会导致励磁过度，电机会发热过度，甚至烧毁电机。将变频器基本频率预置60HZ时，会导致转矩相对变小，如果电机运行在50HZ,有时会拖不动额定负载，产生堵转情况。但对于低于额定负载的设备在50HZ运行，则比较经济，因为输出电流会相对变小，相对比较节能。）7.矢量控制的实质，无速度和有速度矢量控制区
6、别及适用范围？矢量控制，最简单的说，就是将交流电机调速通过一系列等效变换，等效成直流电机的调速特性。矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理，根据异步电动机的动态数学模型，利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量，对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦，从而达到控制异步电动机转矩的目的，使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制
7、方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。也就是利用检测的定子电压、电流等容易检测到的物理量进行速度估计以取代速度传感器。无速度传感器的控制系统无需检测硬件，免去了速度传感器带来的种种麻烦，提高了系统的可靠性，降低了系统的成本；另一方面
8、，使得系统的体积小、重量轻，而且减少了电机与控制器的连线，使得采用无速度传感器的异步电机的调速系统在工程中的应用更加广泛。矢量控制的适用范围：1. 用于一台变频器控制一台电动机的情况；2. 电动机容量和变频器要求的配用电动机容量之间，最多相差一个档次；3. 磁级数一般以2,4,6为宜；4. 特殊电动机不能使用矢量控制功能。如：力矩电动机，深槽电动机，双鼠笼电动机等。8.电动机有效转矩的含义？低频运行和高频运行时有效转矩减小的原因？含义：电动机在某一转速下允许连续运行的最大转矩，称为有效转矩。变频器调速低频时转矩减小的原因低频时电压补偿不足，电动机散热条件变差，可以通过变频器的设置提高低频电压的
9、补偿值。变频器调速高频时，输出电压也要升高，与频率成正比。电动机输入电压升高，输出功率不变，电流当然减小了，转矩与电流成正比，所以转矩也减小了。9.负载转矩的类型？生产机械的转速 n 与负载转矩 TL 之间的关系 n = f (TL ) 特性。有恒转矩负载： 特点是转矩大小恒定不变； 恒功率负载： 特点是负载功率大小恒定不变； 通风机型负载： 特点是转矩大小与转速的平方成正比。生产机械的负载转矩类型： （1）恒转矩负载特性恒转矩负载特性，就是指负载转矩Tz与转速n无关的特性，即当转速变化时，负载转矩Tz保持常值。（2）通风机负载特性通风机负载的转矩与转速大小有关，基本上与转速的平方成正比。 （
10、3）恒功率负载特性10.电动机与负载之间设置减速器的作用？减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速机的作用主要有：（1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输
11、出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。（2）速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。11.在电动机功率大于负载所需功率的情况下，为什么也会出现带不动负载是情形？输出力矩太小带不动负载（受启动转矩的限制，电动机在启动的过程中由于启动电流很大，会使电源压降过大，从而达不到正常电压，电动机的启动转矩就达不到额定值，因而无法得到额定的启动转矩，无法转动负载，这时就需要采取一定的启动措施，降低启动电流，维持电源电压，只不过启动时间要稍长，待电动机运转正常之后，这个问题就得以解决了。）12.某提升机的电动机数据时：15KW,30.3A,
12、1460r/min.实际最大运行电流为50A,现打算把工作功率提高到60Hz，行不行？可以二、变频器电路1.SPWM的实质是什么？SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的，目前使用较广泛的PWM法，PWM的全称是脉冲宽度调制，它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。广泛地用于电动机调速和阀门控制，比如电动车电机调速就是使用这种方式。SPWM，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排，当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大；反之，当正弦值较
13、小时，脉冲的宽度也较小，而脉冲间的间隔则较大，如图1所示。这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的谐波成分大为减小，故称为正弦波脉宽调制。 图1 SPWM的输出电压 它的理论基础是采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。该法用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。SPWM法广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM
14、模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。2.载波的作用载波或者载频（载波频率）是一个物理概念，其实就是一个特定频率的无线电波，单位Hz。是被调制以传输信号的波形，一般为正弦波。将原信号调制到其他频率上去，作用包括：1.减小传输中的噪声；2.频分复用，即同一之间同一信道传输多路信号而不混叠。3.可传播更远距离，有利于接收。3. 交-直-交主电路的组成？包含输入部分，输出部分和控制部分。输入部分，直流稳压电源的电路，包含整流器（整流），滤波（电容器），稳压（稳压管）以及中间会有部分变压（变压器）供控制电路使用。输出部分只要是大功率的绝缘栅（一般大家叫IGBT）在控制电路配合下把输入部分输出的
15、直流电在变成可控的交流，控制部分就是1：几组控制线路用来检测并个别控制系统运转时的直流电压，输出电流，机器工作的关键点工作温度等来判断机器工作状态是否正常。2：控制输出部分的IGBT管开关动作交直交变频器的工作原理是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术，先将工频电源经过二极管整流成直流电，再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流电源。交直交变频器工作原理图如图2所示：图2 交直交变频器工作原理由图可知，变频器由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制回路组成。各部分的功能如下：1)整流器：它的作用是把三相(或单相)交流电源整流成直流电。在SPWM变频器中，大多采用全波整流电路。大
16、多数中、小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或者二极管模块。2）逆变器：它的作用与整流器相反，是将直流电逆变为电压和频率可变的交流电，以实现交流电机变频调速。逆变电路由开关器件构成，大多采用桥式电路，常称逆变桥。在SPWM变频器中，开关器件接受控制电路中SPWM调制信号的控制，将直流电逆变成三相交流电。3）控制电路这部分电路由运算电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成，一般均采用大规模集成电路。交直交变频器的主电路如图3所示：图3 交直交变频器的主电路4. 电压型交-直-交变频器输出的电压形式？变频变幅值的交流电压5. 什么是直流母线电压？直流母线上的电压就是直流母线电压，针对变
17、频器来说，就是交流电经过整流后出来的直流电压，称为直流母线电压。6. 逆变桥功率开关管的种类？IGBT或者功率型的MOSFET（功率开关管是指能承受较大电流，漏电流较小，在一定条件下有较好饱和导通及截止特性的三极管，可不太考虑其放大性能，其控制极与基极电流大小或方向有关电流经集电极和发射极，方向具体要看是NPN还是PNP管。场效应管一般做电子开关用，控制与极性有关。）7. 限流电阻的作用？当变频器刚合上电源的瞬间，滤波电容器Cf的充电电流是很大的，过大的冲击电流将可能使三相整流桥的二极管损坏；同时，也使电源电压瞬间下降而受到“污染”。为了减小冲击电流，在变频器刚接通电源后的一段时间里，电路内串
18、入限流电阻Rl，其作用是将电容器Cf的充电电流限制在允许范围以内。8. 均压电阻作用？均压电阻的主要作用是利用分压原理保证使各个电容上面电压均等为了避免过大的电流烧毁用电器而串联的保护性电阻。原理就是通过提高负载的总电阻而减少电流。一般也能起到分压的作用9. 反向并联二极管的作用？分两种情况1）两个二极管反向并联，同时与负载串联，则信号的峰峰值的绝对值小于二极管正向导通电压值的，因二极管没有通过而不能通过，反之可以通过。2）两个二极管反向并联，同时与负载并联，则信号的峰峰值的绝对值大于二极管正向导通电压值的，因二极管通过而被限制输出并被钳位在了二极管正向导通压降上，即是被限幅了，而不是限压，将
19、信号的峰峰值限制在二极管正反向导通压降上。10变频器容量选择的基本原则？首先要调查用电地方的电源电压，用户的实际用电负荷和所在地方的条件然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择，一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑，其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的7590%左右。运行中如实测出变压器实际承受负荷50小于%时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量应立即更换大变压器。同时，在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，根据用电设备选择次级线圈的电压值，最好选为
20、低压三相四线制供电。这样可同时提供动力用电和照明用电。对于电流的选择要注意负荷在电动机起动时能满足电动机的要求(因为电动机起动电流要比下沉运行时大47倍)。三、变频器的常用功能1.变频器频率给定有哪些方法?面板给定方式，外接给定方式，通讯接口给定方式（简单说只有两种，一种是通过操作面板给定，一种是通过控制接线端子给定。其中控制接线端子给定可以细分为：模拟量控制端子给定（通过4-20MA电流或+/-10V电压等），数字量控制端子给定（多段速设定），及网络控制命令字给定（以太网，工业控制网等）。通过控制接线端子给定频率一般需要对变频器参数进行相应的设定或有配套的配件支持。如数字量控制需要通过变频器
21、参数设定哪几个控制端子有效。网络控制需要变频器配置相应的网络扩展插卡。）2. 某仪器的输出信号是1-5V，直接用于控制变频器的输出频率，但变频器的电压给定信号只能选0-10V,怎么办？3. 最高频率和基本频率的根本区别在哪里？基本频率；有两种定义方法：和变频器的最大输出电压对应的频率，称为基本频率；当变频器的输出电压等于额定电压时的最小输出频率，称为基本频率。基本频率用fBA表示。在绝大多数情况下，基本频率都和电动机的额定频率相等。最高频率是变频器允许输出的最大频率，用fmax表示。其具体含义因频率给定方式的不同而略有差别：由键盘进行频率给定时，最高频率意味着能够跳到的最大频率；通过外接模拟量
22、进行频率给定时，最高频率通常指与最大的给定信号相对应频率，大多数情况下是相等的。（1）最高频率fmax：当频率给定信号为最大值（X=Xmax）时，变频器的给定频率。这是变频器最高工作频率的设定值，将根据工作需要进行设定。（2）基本频率fb：当变频器的输出电压等于额定电压时所对应的输出频率，成为基本频率，用来作为调节频率的基准，即kf=1时的频率。通常以电动机的额定频率fN作为fb的设定值。4.上限频率和最高频率的区别最高频率，fmax：当频率给定信号为最大值（X=Xmax）时，变频器的给定频率。这是变频器最高工作频率的设定值，将根据工作需要进行设定。5. 有一台鼓风机，每当运行在20Hz时振动
23、特别严重，怎么解决？机械共振，设置跳跃频率6.惯性制动和斜坡制动有什么区别变频器通常都有停止模式选择：惯性制动和斜坡制动，也有的叫惯性停车或者减速停车（1）惯性制动，就是停止信号来到后即刻停止变频器的输出，让电机和负载，在惯性下靠自身摩擦力慢慢减速停止的停车方式，停车过程中，变频器是没有输出的，这种停车方式通常用在停车不需要控制的场合，如粉碎机；（2）斜坡制动，就是根据停止信号的到来在设置的减速时间内，线性降低频率后停止的停车模式，停车过程中，变频器是有输出的，给停车中的电机一个反向励磁，使得电机按照停车时间要求可控停车，由于电机的惯性转动，相当于一个发电机，惯性大的设备，往往会使得变频器中间
24、直流母线电压升高，到了设置的DC制动水平，通用变频器会打开制动电阻控制单元，用能耗制动的办法将中间突增的直流靠电阻释放掉，如果变频器制动端子没有接制动电阻，变频器又没有内置制动单元，当中间直流母线电压超出报警上限时，就会报过压警告，变频器就取消斜坡制动状态，让电机转为惯性停车，就是不再制动了，以保护变频器，这样的停车控制要求应用场合，如电梯。惯性制动就是停机命令有效时变频器给电机“断电”，让电机靠自己的机械惯性滑行停车，停止的时间与外部负载大小有关；斜坡制动是满足在一定的时间内，是靠变频器自己制动的，并按照一定的斜坡曲线进行停车，曲线的陡度可以通过斜坡制动时间来改变。7. 决定加、减速时间的依
25、据是什么？工程实践中变频器参数设置时决定加、减速时间的主要依据是 生产工艺的要求；生产效率的考虑；电机负载性能的特点；节能；变频器加速时间是指变频器输出给电机的频率从0一100所用的时间，变频器减速时间是指变频器输出给电机的频率从当前频率降至0时所用时间。功能较强的变频器一般配置四组以上的加、减速时间参数供用户使用，在电机的启动或停止阶段到底是哪一组加、减速时间参数起作用，取决于控制端子的状态。加、减速时间最长可设置为600s，最短可设置为0s。在一些变频器应用场合，加速时间、减速时间的正确设置具有关键作用。比如，起重设备的升降传动系统，变频器减速时间比加速瞬间一般要小；控制系统如果处于紧急或
26、手动状态，变频据加速时间和减速时间就比正常状态的值要小。8. 某生产机械要求尽量缩短加、减速时间,又不希望跳闸，怎么解决?变频器设置了加速过电流的自处理功能，也叫防止跳砸功能。即如果加速电流超过了上限值，变频器或通过暂停升速以减小加速电流；或通过延长加速时间以减小加速电流。待电流下降到上限值以下后再继续加速，从而防止了变频器跳闸。9.一开机制动电阻就发烫，是什么原因？制动电阻是能耗产品，首先你要了解变频器为何接制动电阻。在发电状态下，就需要制动电阻把多于的能量通过电能转换成热能的形式散发出去，所以故此称为能耗电阻。对于很多大功率的变频器，都是相应的配置制动电阻。工作原理为通过电阻为绕组加上直流
27、电，以产生固定磁通，阻碍转子转动，电阻起到限流与吸收能量的作用。因此电阻发热是正常的，吸收转子动能转化为电阻的热能，但是电阻发热的程度应该有一个安全范围。所以在电阻器使用中，发热很正常。而且一般温度国标的话我们国内要接近350度。电阻元件上，出风口温度规定200度，所以电阻如果不发热就不正常了。但是：如果起动和停机特别频繁，或在重力负载向下运行时，制动电阻常常因容量太小而烧坏。如果一开机，制动电阻就发热，应该是制动单元(外接的或内在的)已经损坏，应立即更换。因为在正常情况下，制动回路只有在降速过程中才被接通。在升速和运行过程中，制动单元应处于截止状态，制动电阻是不接入电路的，不应该发热。只有当
28、制动单元VB已经短路(击穿)时，制动电阻才可能一开机就发热。是制动单元坏了。正、负极各自都通了，使得变频器直流母线上的电压直接接到制动电阻上。原因：变频器、制动单元、制动电阻之间的功率匹配有问题；制动单元电压设置不对；变频器DC制动时间设置太短；制动单元质量太差。10.22KW变频器配同容量的电动机，起、制动比较频繁。按照说明书配10/5KW制动电阻，发热严重，怎么处理？答：（1）电阻的阻值，当制动电阻值为10欧时，其制动电流超过50A，而22KW电动机的额定电流只有42.5A，据估算，制动转矩可达点动机额定转矩的2.5倍以上。如果拖动系统的惯性不是很大的话，应增大电阻值。（2）电阻的容量 变
29、频器说明书中的制动电阻容量，通常适用于起、制动不大频繁的场合，其修正系数一般在0.5以下，针对起、制动不大频繁的工况，应根据频繁程度将修正系数提高到0.6-1.0四、变频调速系统的控制1.变频器输入电路中的空气断路器和接触器分别起什么作用？空气断路器用来接通断开电源，同时具有过电流保护和欠电压保护。输入接触器用于接触和断开变频器电源，可以和变频器报警输出端子配合，当变频器因故障而跳闸时，使变频器迅速脱离电源。2变频器和电动机之间，在哪些情况下不需要接入热继电器？在哪些情况下必须接入热继电器一台变频器控制一台电动机变频器内部具有热保护功能，其保护性能优于热继电器。所以没有必要再接入热继电器了。必
30、须接热继电器的场合凡必须接入输出接触器的场合，也都必须接入热继电器。由于变频器的输出电流中存在着高次谐波成分，为了防止热继电器的误动作，应在发热元件两端并联旁路电容3为什么有时要加粗变频器和电动机之间的连接线？因为变频器的输出电压是和输出频率一起变化的，当输出频率很低时，输出电压也很低。因此，线路上的电压降所占的比例将增大，使电动机实际得到的电压减小，严重时将不能正常运行。所以，当电动机和变频器之间的距离较远，工作频率又较低的情况下，必须考虑线路电压降的影响，必要时，应适当加粗变频器的输出线。4某会议室用变频器鼓风机吹入冷分来降温，温度计上有上、下限接点，试设计一个恒温控制电路？5有一台鼓风机
31、，每当运行在20HZ时振动特别严重，怎么解决？震动特别厉害, 说明这个系统的固有频率就是20Hz左右,越接近这个频率,震动越大.频率高的时候和频率低的时候都震动减轻.要解决这个问题,可以使用变频器的跳转频率(不同的变频器可能名称 不同), 这是专门用来解决这个问题的. 当频率达到这个设定频率的时候, 会自动越过,减少震动.6对变频和工频切换有什么要求？怎样避免切换过程中可能出现的冲击电流？答：1主电路必须可靠互锁2自由制动的过渡过程3切换延时的要求与估算在延时期间，生产机械的转速不应下降的太多，以减小电动机与工频电源想接时的冲击电流。通常，大容量电动机在切换至工频电源时的转速，不宜低于电动机额
32、定转速的80%。7在闭环变频控制中，目标信号和反馈信号是怎样形成的？与目标压力对应的电信号，称为目标信号，用表示。在变频器中，也称为目标值或给定值。与储气罐内的实际压力对应的电信号，称为反馈信号，由压力传感器测出，用表示，在变频器中，也称反馈值或当前值。8某空气压缩机要求储气罐压力保持3Mpa,压力传感器的量程为05Mpa，变频器输入给定电压为010V，请设定目标给定电压？9上述恒压控制系统在运行时，压力时高时低，试分析可能的原因及解决方法？10上述恒压控制系统在运行时，压力发生变化后恢复过程较慢，如何解决？五、变频器在各类负载中的应用1.恒转矩负载的主要特点？（1）转矩特点 在不同转速下，负
33、载的阻转矩基本恒定。（2）功率特点 负载功率PL和转矩TL转速之间nL之间关系是PL=TLnL/9550 j即负载功率与转速成正比2.某恒转矩负载在运行过程中是有较大的冲击时，每次冲击时，电动机常堵转，怎么解决？3. 某恒转矩负载的电动机数据：30kW，1470r/min，56.8A,采用变频调速后起动困难，低频运行时电流偏大，怎么解决？4.为什么恒功率负载实现变频调速时重要问题是减小系统容量的问题？P1905有一台鼓风机，每当运行在20HZ时振动特别严重，怎么解决？答：当电动机在某一频率（如本例中20Hz）下时，其振动频率和机械的固有振荡频率相等或接近，将发生机械的谐振。到这种情况，说明电动
34、机不宜在该频率下运行。该频率属于应该回避 的频率，称为回避频率或跳跃频率。意思是把该频率跳过去（回避掉）。一台变频器通常可预置三处回避频率。预置回避频率的方法大致有两种：（1）预置回避的中心频率fJ，在本例中，fJ=20Hz。有的变频器在预置回避中心频率的同时，还需预置回避宽度fJ，在本例中，回避宽度可预置为fJ=2Hz。（2）预置每个回避频率的上限频率fJH和下限频率fJL。在本例中，可预置为： fJL=19Hz；fJH=21Hz。6.二次方率负载的主要特点？（1）转矩特点 负载的阻转矩TL 与转速之间nL的二次方成正比：TL=KTn2L随着转速的降低，平方转矩负载所需的转矩以平方的比例减小
35、，所以低频时的负载电流很小，即使使用普通异步电动机也不会发生过热现象。功率特点 负载功率PL和转速之间nL的三次方成正比关系PL= KPn3L平方转矩负载所需的功率与速度的3次方成正KT KP 二次方率负载的转矩常数和功率常数。7. 二次方率负载在变频调速时，上限频率为什么不能超过额定频率？由于负载的阻转矩与转速的二次方成正比，当工作频率高于额定频率时，负载的阻转矩有可能大大超过额定转矩，使电动机过载，所以对于二次方率负载来说，只能以额定频率作为上限频率。此外，由于变频器常常有转差补偿等功能，故而同样50Hz，变频调速时的实际转速，常常高于工频运行时候的转速。因此实际应用中，有时将上限频率设定
36、为49Hz或者更小。8. 风机和水泵变频调速主要预置哪些功能？最高频率、上下限频率、U/f比、升降速时间、升降速方式、转差补偿风机变频调速的主要预置功能:（1） 最高频率 由于风机属于二次方律负载，故最高频率不允许超过电动机的额定功率（2 ）上限频率 根据实际需要进行预置(3)下限频率 风机在频率太低时，实际意义不大，预置为25hz.(4)转矩提升 离心式风机是低速时阻转矩最小的负载，故选择最低档的u/f线，如果变频器有自动节能模式，则预置为自动节能模式（5）升降时间 可预置得长一些，启动和停机过程中不跳闸为度（6）升降方式 升速方式以选用半S方式为宜。（7）转差补偿 （8）起动功能 根据需要
37、，可预置起动前的直流制动功能，以保证零速起动 水泵变频调速的功能预置 (1)最高频率 和风机一样（2）上下限频率 下限频率需根据实际扬程来预置（3）升、降速时间离心水泵在低速时的阻转矩比风大，可选低减U/f中稍高者。如果变频器有自动节能，则预置为自动节能模式（4）升降时间 时间应预置长一些，但主要防止水锤效应（5）升降速方式 升速选半S，降速预置线性方式。9. 风机和水泵都需要适当延长加、减速时间，但两者的理由是不通，试说明。风机 一方面风机的惯性较大；另一方面，风机一般都是连续运行，起动和停机的次数少，起动和制动的时间的长短并不影响生产，所以风机加、减速时间都需要适当延长。水泵 在起动和停机
38、过程中由于动态转矩太大，容易产生水锤效应。水锤效应具有极大破坏力。采用变频调速后，可以通过延长加、减速时间使动态转矩大为减小从而彻底消除水锤效应。六、变频器的实际应用1、变频器的过载保护和过电流保护区别第一:保护对象不同。过电流保护主要用于保护变频器,而过载主要用于保护电动机;因变频器的容量可比电机大一挡或两挡,故电机过载保护时变频器不一定过流. 过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行,应预置电流取用比,即电机额定电流与变频器额定电流之比的百分数. 第二:电流的变化率不同。过载保护发生在生产机械的工程过程中,电流的变化率di/dt较小,除过载以外的其他过电流常常有突发性,di/dt较大. 第
39、三:过载保护具有反时限特性。过载保护主要防止电动机过热,类似于热继电器的反时限特点2、某些负载本身的惯性很大，却要求尽量缩短加速时间。针对这种情况，主要的对策有： 1增大传动比 2加大变频器容量 加速时间的缩短，主要受变频器过电流跳闸的制约。加大变频器容量，也就加大了允许的加速电流，变频器就不容易跳闸了。如果在生产机械所要求的减速时间内停机时，变频器因过电压而跳闸的话，可以采取的主要措施有： 1减小制动电阻值 2加入直流制动 直流制动可以使电动机的转子迅速停住，从而缩短了停机时间。3、水泵在0频下，无法启动怎么办设置好几个参数：1）启动方式（面板或是端子控制）2）频率来源 3）加减速5、变频调
40、速系统发生过电流跳闸，分析原因1）电源电压过高 2）变频器输出短路 3）V/F特性电压提升太大 原因：如果V/F电压提升太大，变频器输出频率已经比较高了，而电机转速还比较低（即电机转速的变化滞后于变频器频率的变化），就会造成失速故障，导致变频器过流故障。 对策：低速电压提升要在实际中反复实验，不要设置太大，否则会导致变频器一起动就发生过流故障。 4）载波频率设置太高 原因：当变频器载波频率设置比较高时，开关管的开关速率比较高，发热量增加。此时，变频器抵抗负载电流变化的能力减小，当负载电流增大时，变频器就有可能过流跳闸。因此，当提高变频器的载波频率时，也应当适当降低变频器的负荷电流。 对策：在满
41、足调速要求的前提下，降低变频器的载波频率。 5）起动加速时间太短 原因：变频器输出频率的变化远远超过电机转速的变化（失速），造成过电流故障。 对策：延长变频器的加速时间。 6）负载突然增大 原因：负载突然增大时，电流也会随之增大，当电流超过变频器设定的过电流值时，为保护变频器内部器件，会报“过电流”故障跳闸。 对策：分析负载突变的原因，如有可能，可以适当增大变频器的容量。 7）传动机构的机械惯性过大，电机的容量相对偏小 原因：当传动机械惯性大时，电机容量又偏小，会（尤其在刚开始启动时）出现“小马拉大车”的现象，造成电机电流偏大，导致变频器过流跳闸。 对策：对于大惯性负载，在保证电机和负载匹配的
42、前提下，可适当提高变频器低速启动时的电压提升，延长变频器的加速时间等方法来防止变频器过流故障的发生。 8）到某一特定速度时，突然发生过电流： （1）干扰引起过电压、过电流 （2）机械共振 9）变频器与电机容量不匹配 10）变频器内整流侧或逆变侧元件损坏。 原因：如断路器和快速熔断器都无反应，很可能是逆变管（IGBT）损坏。变频器内部元件损坏或检测和控制电路故障时，往往表现为变频器一上电就“过电流”跳闸。 对策：更换元件。 11）变频器电源侧缺相、输出断线，电机内部故障及接地故障 对策：检查电源及变频器输出线路，测量电机相间及相对地的绝缘电阻。6、变频器保护电机过载原理变频器中的电子热敏器，可以
43、很方便地实现热继电器的反时限特性。通过检测变频器的输出电流，并与存储单元中的保护特性进行比较。当变频器的输出电流大于过载保护电流时，电子热敏器将按照反时限的特性进行计算，算出允许电流持续的时间t，如果在此时间内过载情况消失，变频器工作依然是正常的，但若超过此时间过载电流仍然存在，则变频器将跳闸，停止输出。7 变频器切断电源后，显示欠电压代码这个问题应该是由变频器的结构合工作原理引起的，由于变频器的逆变电路存在电容器与晶闸管，断电后电压不会马上消失，而后续电路显示屏还未接到停止工作指令，可是已经检测到电压过低，所以显示欠电压的故障代码。9、变频调速系统中，功率因数对变频器输入侧的影响电动机的功率因数在一定程度上决定着电机的额定电流，这决定着配套变频器的功率选型。电机的输入电源也就是变频器的输出电源与变频器的输入电源之间是通过直流互相隔离的，因此电机的功率因数对变频器的输入没有影响。变频器能把电机的功率因数提高到1的说法是错误的，虽然电机的即时功率因数受电源电压、电机负载率、和电源频率的影响，但是电机作为感性负载，功率因数是始终小于1的。