變頻器套用及故障處理問答

內容簡介

本書結合變頻調速技術的發展與套用，以問答形式深入淺出地介紹了變頻器在工程套用、維護和檢修工作中，悼重乃龍經常涉及到的變頻技術基礎知識和實際操作技能。內容包括變頻器基礎知識、變頻調速系統制動方式、變頻調速系統工程設計、變頻調速系統的通信網路、變頻調速系墊放欠統的電磁兼容技術、變頻調速系統的安裝與布線、變頻調速系統參數設定、變頻調速系統工程調試、變頻調速系統維護保養等內容

本書文字通俗易懂，內容新穎實用、查閱套用方便，是生產一線從事變頻器工程套用、維護和檢修的工程技術人員的必備讀物，也可供相關專業的高等院校及職業技術學院的師生參考。

目錄信息

第1章變頻器基礎知識001

1通用變頻器有哪些主要功能？001

2變頻器的基本額定數據有哪些？001

3交—直—交變頻器是基於什麼工作原理？002

4電壓源型變頻器和電流源型變頻器各有哪些特點？003

5變頻器的保護功能分為哪兩類?004

6變頻器保護電路的主要功能有哪些？004

7變頻器的電子熱保護是基於什麼工作原理?005

8變頻器的自動檢測功能有哪些？005

9變頻器的接地保護功能可以檢出漏電嗎?005

10什麼是變頻器的失速防止功能？006

11變頻器的加減速時間的分別給定和加減速時間共同給定各有什麼意義？006

12按比例地改U和F時，電動機的轉矩如何變化？006

13SPWM是什麼意思？006

14變頻器輸入電流的波形有何特點？006

15在哪些情況下變頻器輸入電壓的波形將發生畸變？006

16什麼是變頻解析度？有什麼漿講意義？007

17什麼是變頻器的頻率精度？007

18什麼是變頻器的輸出頻率線？008

19變頻器的偏置頻料龍組台率是如何定義的？008

20驗櫻槳變頻調速後異步電動機機械特性如何？008

21變頻器調速到大於50Hz頻率時，電動機的輸出轉矩將如何變化？009

22怎樣改善變頻調速系統電動機的輸出轉矩？010

23變頻器是疊市遷如何實現轉矩提升的？010

24何為變頻器的基本頻率？010

25變頻器U/F模式是什麼含義？011

26何為變頻器基本U/F線？011

27何為變頻器的弱磁點？011

28變頻器U/F線有哪些選擇功能？012

29變頻調速系統加減速時間是如何定義的？012

30何為變頻器頻率設定信號增益？012

31變頻器的頻率限制是如何定義的？013

32變頻器轉矩限制是如何分類的？013

33變頻器在運行中能顯示哪些頻率？013

34變頻器能直接顯示轉速嗎？013

35變頻器如何顯示故障原因？013

36變頻器配置了哪些操作鍵？014

37變頻器有幾種操作？014

38按鍵操作板拔掉後變頻器能否運行？014

39按鍵操作板能否移至操作方便的地方？014

40如何靈活套用變頻器控制端子？014

41同步變頻與異步變頻調速電動機有哪些區別？015

42變頻器能用來驅動單相電動機嗎？可以使用單相電源嗎？015

43變頻器驅動電動機如果頻率下降時電壓也下降，那么電流是否增加？015

44電動機頻率超過60Hz運行時應注意什麼問題？016

45採用變頻器驅動電動機時，電動機的啟動電流、啟動轉矩如何變化？016

46變頻器的調速範圍60～6Hz，即10∶1，在6Hz以下就有沒有輸出功率嗎？016

47對於一般電動機在60Hz以上也要求轉矩一定，是否可以？016

48變頻調速系統能否長時間在低速情況下運行？016

49低速運行時能保證頻率精度嗎？016

50低速運行時，在空載情況下易因過流而跳閘，是什麼原因？017

51對於需要低速運行的負載，應選用什麼樣的變頻器？017

52繞線式異步電動機能否配用變頻器？017

第2章變頻調速系統制動方式018

1變頻器調速系統有幾種運行狀態？018

2電動機處於發電狀態有哪些條件？019

3變頻調速系統的制動過程是如何工作的？019

4變頻調速系統有哪些制動類型？019

5制動時的電能反饋到電源了嗎?020

6變頻調速系統的泵升電壓與哪些因素有關？020

7變頻調速系統的回饋制動是如何實現的？020

8變頻調速系統的直流制動是如何實現的？022

9如何設定變頻調速系統的直流制動？023

10變頻調速系統的電阻制動和回饋制動各有什麼優點？024

11什麼是變頻調速系統的電容反饋制動？024

12能耗制動單元組件由哪兩部分組成？026

13如何設計變頻調重悼元速系統的制動力矩？026

14制動單元與制動電阻如何選配？027

15如何確定外接制動電阻的阻值？027

16如何選擇制動單元？028

17如何選擇制動單元的電壓？028

18如何計算制動電阻的標稱功率？028

19多個外接制動組件並用時需注意些什麼？028

20什麼是制動單元安全極限？029

21制動電阻一定要選擇無感電阻嗎？029

22制動電阻發熱量與電阻值的選擇有關嗎？029

23由於啟、制動較頻繁，制動電阻發熱嚴重，怎么辦？029

24制動單元安裝，配線應注意哪些事項？029

第3章變頻調速系統工程設計030

1變頻調速系統有哪幾部分構成？030

2通用變頻器構成的異步電動機開環調速系統有何特點？031

3無速度感測器的矢量控制異步電動機變頻調速系統有何特點？032

4帶速度感測器矢量控制的變頻調速系統有何特點？033

5永磁同步電動機開環控制的變頻調速系統有何特點？033

6如何正確選擇交流電動機變頻調速控制方案？034

7如何合理的選用變頻器控制方式？035

8變頻器的選型應滿足哪些條件？036

9什麼是變頻器效率？036

10變頻器負載率β與效率η有何關係？037

11變頻器選擇應遵守哪些基本原則？037

12如何實現變頻器與負載的匹配？038

13選擇變頻器時應注意哪些事項？038

14如何合理的選擇變頻器容量？039

15如何確定變頻器的容量和配件？040

16變頻器說明書中的“配用電動機容量”能不能作為選擇變頻器容量的依據？041

17兩台22kW、4極電動機順序啟動，用一台變頻器驅動時容量應怎樣考慮？041

18如有功率為75、110kW電動機，變頻器的容量如何選擇？041

19一台變頻器帶多台電動機時，怎么選定變頻器容量？041

20變頻調速系統連續運轉時所需的變頻器容量如何選擇？041

21變頻調速系統短時加減速運行時變頻器容量如何選擇？042

22變頻調速系統頻繁加減速運行時變頻器容量如何選擇？042

23一台變頻器驅動多台電動機，且多台電動機並聯運行時變頻器容量如何選擇？042

24電動機直接啟動時所需變頻器容量如何選擇？043

25大慣性負載啟動時變頻器容量如何選擇？043

26電動機的實際負載比電動機的額定輸出功率小時，若選擇與實際負載相匹配的

變頻器容量為什麼並不理想？043

27如何正確選擇變頻器的箱體結構？043

28如何選用變頻器外部主電路的電氣設備？044

29用變頻器電源端接觸器來直接啟停電動機會發生什麼問題？044

30為什麼不能用變頻器輸出端的接觸器啟停電動機？044

31如何正確使用熱過載繼電器？045

32如何選擇電流互感器和電流表？045

33如何選擇變頻調速系統的電動機？046

34變頻系統設計時應注意哪些問題？047

35對變頻調速系統的漏電流應採取哪些對策？047

36變頻器與PLC如何配合套用？048

37 ACS1000中壓變頻器是如何實現同步切換控制的？049

38如何實現高壓異步電動機變頻啟動的切換？049

39如何實現同步電動機變頻系統的啟動和切換？050

40如何實現不用比例給定器實現多台變頻器比例運行？052

41如何實現變頻運行與工頻運行之間的切換？053

42如何描述電動機變頻運行後的帶載能力？053

43 fx>fN時電動機的帶載能力如何？054

44 fx>fN時電動機的有效轉矩如何？054

45什麼是平方律負載？055

46變頻調速系統與平方律負載配用時應如何調試？055

47為什麼平方律負載套用變頻調速後，節能效果好？055

48變頻調速套用於恆轉矩負載時應注意哪些問題？055

49對於一般的電動機組合頻率在60Hz以上時是否可以要求轉矩恆定?056

50如何實現變頻器調速方式的快速轉換？056

第4章變頻調速系統的通信網路057

1 RS485接口與RS232C接口相比有何特點？057

2並行通信與串列通信各有什麼特點？057

3什麼是異步通信與同步通信？058

4什麼是單工和雙工通信方式？058

5在串列通信中，傳輸速率的單位是什麼？059

6 RS422/RS485異步通信口有何特點？059

7RS485系統使用中繼器後具有哪些優點？060

8如何採用RS485接口構成的工控網？060

9RS485匯流排技術規格要求有哪些？060

10如何減少信號傳輸線的阻抗不連續？061

11為什麼不能忽視RS485接口信號地連線？062

12RS485傳輸線與傳輸距離有何關係？062

13構建RS485網路應注意哪些事項？062

14如何設計RS485硬體接口電路？063

15如何設定RS485接口的電源和接地？065

16為什麼要對RS485接口進行光電隔離？065

17如何處理RS485系統的常見故障？065

18如何設計PLC與變頻器之間通信程式？066

19如何通過USS協定實現變頻器與PLC通信？067

20採用PLC控制變頻器有哪些方式？068

21採用三菱PLC控制變頻器的硬體如何配置？069

22採用三菱PLC控制變頻器的通信參數如何設定？070

23如何實現CX變頻器與PLC間的通信？070

24如何實現台達變頻器與計算機的串口通信？072

25如何實現MIDIMASTERECO變頻器的遠程監控？074

26如何實現PC對多台TD3000變頻器的實時監控？076

27如何使用通信方式改變變頻器參數？079

28如何實現上位機與Unidrive變頻器之間的通信？079

29基於PROFIBUSDP如何實現PLC與變頻器之間的通信？080

第5章變頻調速系統的電磁兼容技術083

1變頻器產生的噪聲有哪幾種類型？083

2變頻器所處電磁環境中存在哪些主要干擾源？084

3低壓變頻器電磁兼容等級有哪些典型值？085

4低壓變頻器抗電磁干擾的驗收準則及等級是如何規定的？085

5低壓變頻器對低頻干擾有哪些要求？086

6低壓變頻器對高頻干擾有哪些要求？086

7低壓變頻器對發射有哪些要求？ 087

8低壓變頻器對安全性的最低要求有哪些？ 088

9變頻調速系統電磁兼容性設計有哪些規則？088

10變頻器是如何產生諧波的？089

11諧波電流與線路阻抗有何關係？090

12網側電流波形與直流側電壓有何關係？090

13變頻器產生的諧波有哪些危害？090

14針對諧波干擾應採取哪些抑制對策？091

15如何抑制交—直—交電流型變頻器產生的諧波？096

16如何抑制交—交變頻器產生的諧波？096

17如何抑制交—直—交電壓型變頻器產生的諧波？096

18變頻調速系統有哪些電磁干擾源？096

19電磁干擾對變頻調速系統有何影響？097

20變頻調速系統中的干擾源是如何分類的？098

21變頻調速系統電源異常有幾種形式？098

22變頻調速系統電磁干擾傳播的途徑有哪些？098

23變頻調速系統的抗電磁干擾措施有哪些？099

24變頻調速系統的抗干擾設計應遵守哪些基本原則？100

25通信線路的禁止層如何接地？100

26感測器信號線路的禁止層如何接地？101

27模擬信號線路的禁止層如何接地？101

28變頻調速系統有幾種接地方式？101

29對變頻調速系統PE線中的漏電流有何規定？103

30如何抑制變頻系統中的共模噪聲？103

31變頻器櫃內應如何布線？106

32如何抑制變頻調速系統的外部的電磁干擾？107

33如何抑制變頻器對微機控制板的干擾？107

34變頻器自身應採取哪些抗干擾措施？108

35如何解決電動機的漏電流、軸電壓與軸承電流問題？108

36如何抑制變頻器對外界的輻射干擾？109

37對造成變頻器控制迴路誤動作的電磁干擾應採取哪些措施？110

38如何進行變頻調速系統的抗干擾設計？110

39變頻調速系統輸入信號與輸出信號的漏電流如何處理？111

40如何正確配置變頻器的輸入輸出電抗器？111

41變頻器輸入電抗器有何作用？112

42如何選擇輸入電抗器的容量？113

43如何計算輸入電抗器的額定電流IL？114

44變頻器輸出電抗器有何作用？114

45變頻器直流電抗器有何作用？116

46變頻器如何防雷？117

47雷擊、感應雷電對變頻調速系統有哪些影響？117

48變頻調速系統防雷電浪涌有哪些要求？117

第6章變頻調速系統的安裝與布線119

1變頻器對工作的物理環境有哪些要求？119

2變頻器對工作的電氣環境有哪些要求？120

3在選擇變頻器安裝環境時應注意哪些事項？120

4變頻器的安裝設計的基本要求有哪些？120

5變頻器櫃防塵設計有哪些要求？121

6變頻器櫃防潮濕霉變設計有哪些要求？121

7如何進行變頻器的通風散熱設計？122

8變頻器有哪些安裝方式？123

9安裝變頻器應注意些什麼？123

10變頻器與電動機的距離對系統有哪些影響？應採取哪些防止措施？124

11變頻調速系統布線應遵守的基本準則有哪些？125

12變頻器外部主電路如何布線？125

13變頻器與電動機連線電纜有哪些要求？128

14變頻調速系統外部信號是如何分類的？128

15如何選擇變頻調速系統的控制電纜及正確布線？128

16如何選擇變頻調速系統的動力電纜及正確布線？ 129

17如何實現變頻器的正確接地？129

18變頻器外部電路如何正確接線？130

19電源與變頻器進線端間應接入哪些開關？131

20變頻器有哪些外部輸入端子？131

21變頻器有哪些外部輸出端子？133

22變頻器輸出端子有幾種類型？133

23三線控制如何接線？135

24如何靈活套用變頻器外部端子？135

25變頻器有哪些外部開關指令輸入信號？135

26手動同步控制有哪些要求？136

27如何套用轉速多段控制功能？138

28如何用繼電器控制電動機正反向運行？138

29為什麼變頻器的輸入與輸出端絕對不允許接反？139

30變頻器的輸出端為什麼不能接入電容器以改善電動機的電流波形？139

31變頻器控制電路的電源應接到哪裡？139

32對控制線的布置有些什麼要求？139

33輸出信號接線端的容量有多大？139

34在什麼情況下使用“第二加減速”控制輸入端？140

35有的變頻器有一個“停止輸出”的控制端，用在什麼場合？140

36如何接入外接顯示儀表？140

37外接頻率表時應注意些什麼？140

38外接給定信號已經是“最小”位置(0位)，但輸出頻率不為0Hz，怎么辦？140

39外接給定信號為最大值(+10V)時，輸出頻率只有485Hz(要求50Hz)，

怎么辦？140

40若干單元聯動控制時，由統一的給定信號給定，但每單元所需的最高頻率不一致，

怎么辦？141

41如在變頻器輸出側設有接觸器應注意哪些事項？141

42裝設變頻器時安裝方向是否有限制？141

43變頻器內藏有冷卻風扇，風的方向如何？風扇若是壞了會怎樣？141

44怎么解決電壓不平衡問題？141

45變頻器對輸入電壓波動有什麼要求?142

第7章變頻調速系統參數設定143

1變頻器有哪些可設定參數？143

2設定變頻器參數應從哪幾個方面進行？143

3設定變頻器參數的方法有幾種？144

4設定變頻器頻率有哪幾種方式？144

5選擇變頻器給定方式應遵守哪些基本原則？145

6什麼是外接設定？145

7變頻器對外接設定信號有什麼規定？145

8變頻調速系統的上下限頻率是如何定義的？146

9為什麼要避免變頻調速系統運行在最低頻率？146

10根據什麼設定變頻調速系統的最高運行頻率？146

11如何設定變頻調速系統的上下限頻率？146

12變頻調速系統上下限頻率設定應注意哪些事項？147

13何為變頻器的載波頻率？147

14變頻器載波頻率與死區時間有何關係？148

15變頻器載波頻率對電氣設備有何影響？148

16變頻調速系統的迴避頻率有何作用？148

17變頻器的偏置頻率有何作用？149

18變頻器頻率增益功能有何作用？149

19變頻器頻率指令的保持功能有何作用？150

20什麼是變頻器的頻率給定線？150

21如何調整頻率給定線？151

22如何進行變頻器的程式設定？151

23使用外接給定信號時，工作頻率能不能超過額定頻率？152

24採用外部模擬量或數字量給定時有哪些異常現象？152

25怎樣進行輸出頻率線的函式設定？152

26什麼是輸出頻率線的兩點設定法？153

27如何輸入變頻調速系統的電動機參數？153

28怎么設定加減速時間及轉矩提升？153

29怎樣設定基本頻率？153

30如何設定最大頻率？153

31設定fDB和UDB時需遵循哪些原則？153

32如何選擇U/F的類型？153

33什麼是基本U/F設定？154

34變頻器怎樣實現點動？154

35怎樣設定點動的頻率？155

36為什麼要進行多擋頻率設定？155

37怎樣實現多擋轉速運行？155

38實現多擋轉速運行時，有哪些相關設定？155

39什麼情況下需設定“轉差補償”？ 156

40怎樣進行變頻器的電動機辨識？157

41變頻器有幾種控制方式？157

42怎樣調節和設定變頻器的輸出頻率？157

43變頻調速系統在進行矢量控制時為何要設定電動機額定參數？158

44用外接電位器進行頻率設定有何優缺點？158

45利用變頻器控制端子設定有何優缺點？158

46如何正確設定變頻器的壓頻比？159

47怎樣設定基本頻率？159

48基頻設定應注意哪些事項？160

49變頻調速的基本控制方式與基準電壓、基準頻率有何關係？161

50負載的機械特性與基準電壓、基準頻率的設定有何關係？161

51變頻調速系統為恆轉矩特性時，對應一次性方程的U/F曲線有何關係？162

52如何設定變頻調速系統的過負載率？162

53S形啟動方式適用於何種負載？162

54什麼負載以選用半S形啟動方式較好？162

55變頻調速系統電動機的啟動分幾種？162

56變頻調速系統的啟動頻率如何設定？163

57變頻調速系統的加速過程有何特點？165

58變頻調速系統的減速過程有何特點？165

59變頻調速系統中的電動機的停機方式有幾種？166

60變頻器加減速模式如何選擇？166

61變頻調速系統的加、減速時間如何設定？167

62何為變頻器的暫停加速功能？168

63何為變頻器的暫停減速功能？169

64如何運用變頻器的升、降速控制端子？169

65如何正確使用變頻器轉矩提升功能？171

66電子熱繼電器保護功能如何設定？172

67變頻器用作軟啟動器時的參數如何設定？172

第8章變頻調速系統工程調試174

1如何選擇變頻器的控制方式？174

2變頻器有幾種運行模式？174

3變頻器有幾種啟動方式？174

4變頻器的控制命令有哪些？174

5變頻器面板按鍵有哪些功能？175

6變頻器正常運行如何操作？176

7如何遠程和手動操作變頻器？176

8變頻調速系統調試的技術條件有哪些？176

9變頻傳動系統的調試分為幾步？177

10變頻調速系統調試有哪些步驟？177

11變頻調速系統電動機本體試驗項目有哪些？177

12變頻調速系統調試的安全防護措施有哪些？178

13變頻調速系統調試的質量標準有哪些？178

14變頻調速系統送電前檢查項目有哪些？178

15變頻調速系統通電後檢查項目有哪些？179

16變頻器輸出端未接電動機之前，應調試哪些內容？179

17變頻器帶電動機空載運行應做哪些檢查？179

18變頻器帶電動機空載運行的參數如何設定？180

19電動機帶負載運行時應注意觀察和調整哪些項目？181

20變頻調速系統負載試運行應做哪些檢查？181

21如何進行變頻調速系統的基本調試？182

22如何進行變頻器與上位機的統一調試？183

23實際轉速對於給定速度有偏差時如何解決？184

24轉矩矢量控制和節能控制功能無法啟用是什麼原因？184

25調試現場如何設定U/F曲線？184

26中頻變頻器的U/F曲線如何現場調試？185

27如何解決啟動頻率與啟動電壓失調問題？186

28如何避免套用於平方轉矩負載的變頻器過載？186

29風機和泵的負載啟停時變頻器加速時間與減速時間如何匹配？186

30如何避免平方轉矩負載的變頻調速系統共振？186

31如何避免泵類負載的變頻調速系統憋壓與水錘效應？186

32如何選擇恆轉矩負載變頻器的控制方式？187

第9章變頻調速系統維護保養188

1如何處理變頻調速系統的噪聲問題？188

2如何處理變頻調速系統的振動問題？188

3如何處理變頻調速系統的發熱問題？189

4變頻調速電動機在低速運行時如何降溫？189

5變頻調速電動機的損耗及發熱問題，如何解決？189

6變頻器維護保養周期標準是如何規定的？189

7如何對變頻器進行日常維護保養？192

8如何正確更換變頻器的備品備件？194

9如何測量變頻器輸入側參數？196

10如何測量變頻器輸出側參數？197

11如何測量變頻器的絕緣電阻？198

12如何進行變頻器負荷特性測試？198

13同步電動機採用通用變頻器時應注意哪些問題？201

14高頻電動機採用通用變頻器時應注意哪些問題？201

15變頻器使用漏電保護器時應注意哪些事項？201

16變頻器在高原地區使用時應該注意的問題？201

17變頻器故障與使用時間有何關係？202

18如何抑制變頻器電源端的操作過電壓？203

19何為變頻器的故障自保護及自診斷功能？204

20變頻器發生自保護如何處理？205

21如何正確使用故障信號的自動復規功能？ 206

22如何進行變頻器的靜態測試？206

23如何進行變頻器的動態測試？206

24測量變頻器主電路時應注意哪些事項？207

25測量變頻器控制電路時應注意哪些事項？207

26如何診斷和處理變頻器整流模組故障？207

27如何診斷和處理變頻器逆變功率模組故障？208

28如何診斷和處理變頻器電解電容器故障？209

29如何診斷和處理變頻器控制電路板故障？211

30如何診斷和處理變頻器開關電源故障？212

31如何診斷和處理變頻器驅動電路故障？212

32如何診斷和處理變頻器的冷卻系統故障？213

33如何診斷和處理變頻器操作及顯示面板故障？214

34變頻器過電流按電流性質是如何分類的？214

35變頻器過電流的原因是如何分類的？214

36如何診斷和處理變頻器短路故障？215

37如何診斷和處理變頻器輕載過電流故障？215

38如何診斷和處理變頻器重載過電流故障？216

39如何診斷和處理變頻器工作中的過電流故障？217

40如何診斷和處理變頻器升降速中的過電流故障？217

41如何判斷變頻器過電流故障？218

42如何診斷和處理變頻器的振盪過電流故障？219

43變頻器是如何處理過流問題的？219

44變頻器過載與過電流故障有何區別？219

45變頻器過流、過載和過熱的保護對象是什麼？220

46如何診斷和處理變頻器過載故障？220

47如何判斷和分析變頻器過載原因？221

48變頻器是如何處理電動機過載故障的？222

49造成變頻調速系統欠電壓的原因有哪些？223

50變頻器在什麼情況下可能出現過電壓？223

51如何對變頻器過電壓實施保護？223

52引起變頻調速系統過電壓的原因有哪些？224

53變頻器過電壓有何危害？226

54如何防止變頻器過電壓故障發生？226

55過電壓的處理方法有哪些？227

56造成變頻器電流顯示誤差的原因有哪些？228

57如何減少控制電纜容抗對顯示儀表的影響？229

58如何診斷和處理變頻器充電啟動電路故障？229

59如何診斷和處理變頻器過電壓吸收電路故障？230

60如何診斷和處理中頻變頻器的呃逆電壓故障？231

61具有重合閘功能的變頻器，當進線處接觸器斷開後，立即再接通時，

卻出現“欠壓”顯示，是什麼原因？233

62工頻電源穩定是否可取消欠電壓保護？233

63送電後按啟動鍵RUN後變頻器沒反應是什麼原因？233

64變頻器的制動電阻過熱冒煙如何處理？234

65如何診斷和處理變頻調速系統電動機發熱故障？234

66如何處理漏電斷路器經常跳閘故障？235

67變頻器的漏電流與開關頻率和電纜長度有何關係？235

參考文獻236

變頻器套用及故障處理問答

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