变频器与软启动基本知识问答

变频器与软启动基本知识问答
 
1、什么是变频器？
    变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 
2、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？
    异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一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 
3、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。
4、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
5、什么是变频分辨率？有什么意义？
    对于数字控制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。 变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如，分辨率为0.5Hz，那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz，因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下，如果分辨率为0.015Hz左右，对于4级电机1个级差为1r/min 以下，也可充分适应。另外，有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。
6、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。
7、变频调速节能装置的节能原理
变频节能
    由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳ H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％.
功率因数补偿节能
    无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S－视在功率，P－有功功率，Q－无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
软启动节能
    由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于(4-7)倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用

变频器容量HP		25	30	40	50	60	75	100	125	150	175	215	250	300	400
最大适用马达容量HP*1 (KW)		25 (18.5)	30 (22)	40 (30)	50 (37)	60 (45)	75 (55)	100 (75)	125 (90)	150 (110)	175 (132)	215 (160)	250 (185)	300 (220)	400 (300)
输出额定	输出容量KVA	34	41	54	68	82	110	138	180	195	230	260	290	385	513
	额定输出电流A	40	48	64	80	96	128	165	192	224	270	300	340	450	600
	最大输出电压V	三相380/400/415/440/460/480V（与输入电压相对应）
	额定输出频率Hz	0.1～400.0Hz
电源	电压．频率	三相380～480V，50/60Hz（UL标准：380～460V，50/60Hz）
	容许电压变动	＋10%～－15%
	容许频率变动	±5%
控制特性	控制方式	1、正弦波PWM方式 2、 有四种控制模式可选择（利用参数Sn-13设定） － V/F控制 － 无速度传感器向量控制（Sensorless Vector＋Auto-tuning） － PID及自动节能控制 － V/F＋PG闭回路控制
	起动转矩	1、V/F控制：150％／3Hz 2、 Sensorless向量控制：150％／1Hz
	速度控制范围	1、V/F控制：1：10 2、 Sensorless向量控制：1：60
	速度响应	5Hz（Sensorless向量控制）
	速度控制精度	1、V/F控制：±1％（有滑差补偿时） 2、 V/F＋PG闭回路控制：±0.03％ 3、 Sensorless向量控制：±0.5％
	频率控制范围	0.1～400.0Hz
	频率设定分辨率	数字操作器：0.01Hz（100Hz以下时），模拟信号：0.06Hz/60Hz
	频率精度（温度变动）	数字信号：0.01％（－10～＋40℃），模拟信号：0.1％（25℃±10℃）
	频率输出分辨率	0.01Hz（1/30,000）
	模拟指令信号	0～10VDC（20KΩ），4～20mA（250Ω）
	过负载耐量	额定输出电流的150％，1分钟
	加减速时间	0.1～6000秒（加速及减速时间可分别设定）
	变换效率	约95%以上
	煞车转矩	约20%
保护机能	马达过负载保护（OL1）	电子式过载曲线保护
	瞬间过电流（OC）及 输出短路保护（SC）	变频器额定电流200％，变频器过电流OC保护跳脱，马达自由运转停止
	马达过载保护（OL2）	变频器额定输出电流150％，1分钟
	过电压（OV）	主回路直流电压约410V以上（220V级）及820V以上（440V级），马达停止运转
	低电压（UV）	主回路直流电压约190V以下（220V级）及380V以下（440V级），马达停止运转
	瞬时停电自动再起动	瞬间断电15ms以上时
	过热保护（OH）	利用温度检出器保护
	失速防止	加速中、运转中及减速中失速防止保护
	接地保护（GF）	电子回路保护
	充电中指示	主回路直流电压≧50V以上时CHARGE LED亮
环境规格	使用场所	室内（无腐蚀性气体或灰尘的场所）
	周围温度	－10～＋40℃（盘外壁挂型，NEMA1），－10～＋45℃（盘内安装型，IP00）
	保存温度	－20～＋60℃
	湿度	95% RH以下（无结露状况）
	标高、振动	海拔1000米以下，20Hz以下9.8m/s2，20～50Hz时2m/s2
通讯机能		MODBUS, PROFBUS（Option卡）
噪声干扰(EMI)抑制力		外加专用噪声滤波器可符合EN50081-2（1994）
噪声免疫力(EMC)		符合Pr EN50082-2