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        變頻器與電機的電纜多長合適?
        變頻器輸出的電壓波形只是類似于正弦波,而絕非真正的正弦波,其波形中含有大量的諧波成分。 眾所周知高次諧波會使變頻器輸出電流增大,造成電機繞組發熱,產生振動和噪聲,加速絕緣老化,甚至還有可能損壞電機。同時,各種頻率的諧波會向空間發射不同程序的無線電干擾,有可能會引起其它機電設備的誤動作。 因此在安裝變頻器時,需要綜合考慮中心控制室、變頻器、電機三者之間的距離,才能盡量減少諧波的影響,提高控制的穩定性。 (一)距離的定義: 1、近距離:變頻器和電機之間的距離≤20m; 2、中距離:變頻器和電機之間的距離>20m,并且≤100m; 3、遠距離:變頻器和電機之間的距離>100m; (二)工業使用現場的場合: 1、近距離:變頻器和電機之間可以直接連接; 2、中距離:變頻器和電機之間可以直接連接,但是,需要調整變頻器的載波頻率來減少諧波及干擾; 3、遠距離:變頻器和電機之間可以直接連接,不但需要調整變頻器的載波頻率來減少諧波及干擾,而且,還需要加裝輸出交流電抗器。 (三)高度自動化的工廠里: 在高度自動化的工廠里,所有的設備都需要在中心控制室所有進行監控及控制。所以,變頻器系統的信號也要送到中控室。 1、近距離:即變頻器若安裝在中心控制室??刂婆_與變頻器之間,可以直接連接,通過0-5/10V的電壓信號和一些開關量信號進行控制。但是,變頻器的高頻開關信號的電磁輻射對弱電控制信號會產生一些干擾,因此也不一定要美觀整齊,把變頻器放在中心控制室內; 2、中距離:即變頻器與中心控制室距離遠一點,可以采用4-20mA的電流信號和一些開關量作控制連接;如果距離更遠,可以采用RS485串行通信方式來連接; 3、遠距離:即變頻器與中心控制室的距離大于100m。此時,可以利用通信中間繼電器達到1km的距離;如果還要遠,則需要采用光纖連接器,最遠可以達到23km。 采用通信電纜連接,可以很方便地構成多級驅動控制系統,從而實現主/從和同步控制等要求。與目前流行的現場總線系統相連接將使數據變換速率大大提高。中心控制室與變頻器機柜之間的距離的延長,有利于縮短變頻器到電機之間的距離,以便用更加合理的布局改善系統性能。
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        變頻器的輸出頻率調高,那么輸出電壓將如何提高(下)
        電壓不能無節制提升 電機有額定電壓,額定頻率和額定轉速,還有額定電流,也就是它有一個上限要求范圍,如果你給它的電壓超過了額定電壓,它線圈的絕緣擊穿了,會直接燒掉的。 所以電機的電壓到了一定程度,就不能繼續往上調整了,但是頻率還可以往上調整一定空間,這時候頻率變大的了,電壓的值依然沒有改變,相當于V/F值變小了,這時候電機里邊的主磁通是隨著轉速的增加而變小的,所以轉速越高,電機的扭矩越小,這種調速方式,是犧牲了扭矩來提高頻率和轉速的,美其名曰“恒功率調速”,一般在調速范圍比較寬的場合來補充使用,類似于汽車工作時候,變速箱的減速比比較小的場合。 這種調速方式,都是在額定頻率以上來實現的,是一種弱磁調速方式,也就是減弱了主磁通的來達到調速目的,因為帶載能力不行,需要綜合考慮現場的使用環境和條件。 而且電源的電壓也是有一定的限制的,比如三相380伏,全部整流后,加在直流母線上,大概是535伏,這樣即使斬波出來的脈沖電壓,最高的幅值也就是這個大小了,再往上是不可能的了,除非增加了一些變壓裝置,那樣體積和價格都會加很多倍,根本是無法實現和使用的。 單片機技術進步也是關鍵 以往只有模擬電子電路,要實現一些量化控制,需要非常多的元件,一點小小的功能,根本就不能實現復雜一點的控制邏輯。 數字電路發展起來后,大規模集成電路在一個芯片里邊成為可能,單片機出來了,可以在一個很小的芯片里邊,容納了非常多的晶體管,而且最終出來了可以編程的軟件功能,這樣開發復雜的大功率功率管控制才有了條件。 V/F控制,雖然看起來只是讓兩個比值保持一定的恒定,但是如果使用模擬電路來實現,幾乎是可能輕易實現的,但是對于單片機而言,它就是一個微信電腦主機了,能輕易計算和很多數據和流程,所以可以讓頻率在變化的同時,讓電壓也跟隨著變化。 變頻器的功能也不斷進步,除了簡單處理V/F算法控制以外,PWM等功能都集成到單片機里邊了,調整計時器的參數和設置往往就可以達到目標。而矢量控制出來后,現在的芯片還能實現矢量變換和計算,還可以在變頻器里邊開發出來了各種PLC控制功能,滿足不同的工藝控制要求和邏輯控制要求,這一些都得益于電子硬件技術和軟件技術的發展。
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        使用變頻器時漏電保護經常跳閘要怎么處理
        漏電開關在在我們的日常的生活和生產中,時常會遇見并用到,這是因為它的作用是可以有效地保護低壓電網的直接觸電和間接觸電,而且還能當作三相電動機的缺相保護。 很多工廠會在他們的車間裝設開關時,往往將漏電開關用作總開關,在采用變頻器控制的情況下,就易導致一些問題,即當漏電開關開始工作后,變頻器一上電就會出現跳閘的情況。 當安裝的時候,若帶有變頻器的話,那么我們需要將漏電保護撤掉,又或是單獨地采用一種塑殼式的斷路器,以此來規避開關跳閘的風險。當我們采用變頻器時,那我們就不能選用漏電電流為30MA的漏電裝置了,因為它不能發揮保護人身安全的功能,這是因為變頻器本身就有漏電流,因此會使變頻器發生誤動作。 若非要裝設漏電開關的話,那就必須采用漏電電力為100MA的漏電保護以確保線路的絕緣性不被破壞,從而避免火災等事故的發生。 一般在使用變頻器的情況下我們是不能再同時裝設漏電保護器的,這是行業內公認的一個原則,但是有些人卻不那么做,他們在使用變頻器的情況下還同時選用了漏電保護器,這就導致了只要我們啟動變頻器,那么就會發生跳閘,從而致使系統不能正常的工作運行。 我們知道漏電保護器的工作原理是零序電流為零,當變頻器在工作的情況下,零序電流是不會為零的!變頻器輸出側為PWM波,電機電纜與大地之間有長電纜的電容效應,當我們采用的電纜是帶屏蔽層的時候,電容效應就會變得更加明顯。 當變頻器在運行的時候,電容會充放電,這就致使電流通過它而流向大地,然后再經過進線側的接地線流回變頻器,形成電流回路。若我們在進線側裝設了漏電保護器,那么它會跳閘,將系統運行切斷。因此別再為變頻器抓好干涉漏電保護,要想保證安全的哈,那將設備做好接地就行了。
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        伺服電機是如何實現精準定位?如何理解它的閉環特性?
        伺服系統(servo?mechanism)是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。 那么伺服電機是如何實現精準定位,如何理解它的閉環特性,今天我們就來說說。首先我們看下交流伺服系統的組成,由伺服驅動器和伺服電機組成。這里我們主要講述伺服驅動的工作原理,電機只是一個執行機構。驅動器的結構簡圖如下,和變頻器的主電路類似,電源經過整流,逆變,實現從AC→DC→AC的轉換。 伺服驅動器結構簡圖 輸入信號/命令可以是位置、速度、扭矩等控制信號,對應伺服電機的三種控制模式,每種控制模式都對應著環的控制,扭矩控制是電流閉環控制,速度模式是速度閉環控制,位置模式則是三閉環控制模式(扭矩、速度、位置)。下面我們對位置模式的三閉環進行分析: 位置模式的三閉環控制 上圖中M表示伺服電機,PG代表編碼器,最外面的藍色的代表位置環,因為我們最終控制的是位置(定位),內環分別是速度環和電流環(扭矩環),位置模式下速度環和電流環作為保護環防止失速控制和過載以確保電機恒速運轉和電機電流恒定。我們重點看下位置環是如何確保電機能夠準確旋轉給定的角度。 假如我們給定脈沖為1個,此時反饋脈沖為0,脈沖偏差△p=1,輸入到控制器中,這時候驅動電路控制IPM逆變器產生SPWM波驅動伺服電機旋轉,注意這個SPWM波和我們plc發脈沖的方波是不一樣的,時電機帶動編碼器旋轉發出反饋脈沖,這個時候△p=0,電機停止輸出,1個脈沖定位完成。整個從發出脈沖到接受反饋脈沖的過程就是一個閉環過程,從而確保電機能夠準確定位,脈沖的數量決定定位的距離,脈沖的頻率決定電機的轉速。
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        通用變頻器接線圖訣竅及原理解析(下)
        變頻器控制電路的接線 變頻器的控制電路大體可分為模擬和數字兩種。 1、控制電路端子的接線應使用屏蔽線或雙絞線,而且必須與主回路,強電回路(含200V繼電器程序回路)分開布線。 2、由于控制電路的頻率輸入信號是微小電流,所以在接點輸入的場合,為了防止接觸不良,微小信號接點應使用兩個并聯的節點或使用雙生接點。 3、控制回路的接線一般選用0.3~0.75平方米的電纜。 地線的接線 1、由于在變頻器內有漏電流,為了防止觸電,變頻器和電機必須接地。 2、變頻器接地用專用接地端子。接地線的連接,要使用鍍錫處理的壓接端子。擰緊螺絲時,注意不要將螺絲扣弄壞。 3、鍍錫中不含鉛。 4、接地電纜盡量用粗的線徑,必須等于或大于規定標準,接地點盡量靠近變頻器,接地線越短越好。 變頻器的作用 1.變頻器可以調整電機的功率,實現電機的變速運行,以此來達到省電的目的。例子體現在離心風機和水泵上,當離心風機和水泵使用了變頻器后,操作人員變頻調速,可根據需要輕松控制流量,從而節省了能源。 2.變頻器可以降低電力線路中電壓的波動,避免了一旦電壓發生異常而導致設備的跳閘或者出現異常運行的現象。 3.變頻器可以減少對電網的沖擊,從而有效地減少了無功損耗,增加了電網的有效功率。 4.變頻器還可以減少機械中傳動部件之間的磨損,在一定程度上也降低了成本,提高了系統的穩定性。 5.此外變壓器的控制功能非常齊全,可以很好的配合其他的控制設備或者一起,從而實現集中監視和實時控制,為用戶解決了很多系統兼容性的麻煩等問題。
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        通用變頻器接線圖訣竅及原理解析(上)
        變頻器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。 變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。 變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的。 變頻器工作原理 變頻器可分為電壓型和電流行兩種變頻器。 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,其直流回路濾波是電感。是整流器,整流器,逆變器。 而變頻器的主電路由整流器、平波回路和逆變器三部分構成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路。 變頻器接線圖 上圖是一副變頻器接線圖。在變頻器的安裝中,有一些問題是需要注意的。例如變頻器本身有較強的電磁干擾,會干擾一些設備的工作,因此我們可以在變頻器的輸出電纜上加上電纜套。又或變頻器或控制柜內的控制線距離動力電纜至少100mm等等。 變頻器接線方法 主電路的接線 1、電源應接到變頻器輸入端R、S、T接線端子上,一定不能接到變頻器輸出端(U、V、W)上,否則將損壞變頻器。 接線后,零碎線頭必須清除干凈,零碎線頭可能造成異常,失靈和故障,必須始終保持變頻器清潔。在控制臺上打孔時,要注意不要使碎片粉末等進入變頻器中。 2、在端子+,PR間,不要連接除建議的制動電阻器選件以外的東西,或絕對不要短路。 3、電磁波干擾,變頻器輸入/輸出(主回路)包含有諧波成分,可能干擾變頻器附近的通訊設備。因此,安裝選件無線電噪音濾波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF線路噪音濾波器,使干擾降到最小。 4、長距離布線時,由于受到布線的寄生電容充電電流的影響,會使快速響應電流限制功能降低,接于二次側的儀器誤動作而產生故障。因此,最大布線長度要小于規定值。 不得已布線長度超過時,要把Pr.156設為1。 5、在變頻器輸出側不要安裝電力電容器,浪涌抑制器和無線電噪音濾波器。否則將導致變頻器故障或電容和浪涌抑制器的損壞。 6、為使電壓降在2%以內,應使用適當型號的導線接線。變頻器和電動機間的接線距離較長時,特別是低頻率輸出情況下,會由于主電路電纜的電壓下降而導致電機的轉矩下降。 7、運行后,改變接線的操作,必須在電源切斷10min以上,用萬用表檢查電壓后進行。斷電后一段時間內,電容上仍然有危險的高壓電。
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