第2講高壓變頻器性能

23 過(guò)電流保護(hù)與過(guò)載保護(hù)有什么區(qū)別?

答：1)電流保護(hù)的界限不同。過(guò)電流保護(hù)對(duì)象是變頻器本身，因此，基本特征是工作電流超過(guò)了變頻器的額定電流：I>In。

2)增加了檢測(cè)位置。由于過(guò)電流產(chǎn)生的原因，除了輸出側(cè)不正常工作外，也有可能是因?yàn)樽冾l器內(nèi)部的不正常引起的。所以，判斷過(guò)電流的依據(jù)除了輸出電流外還必須檢測(cè)輸入電流。

3)變頻器的處理方法不同。過(guò)載保護(hù)按反時(shí)限特性進(jìn)行保護(hù)(過(guò)載電流越大，允許運(yùn)行的時(shí)間越短)。過(guò)電流保護(hù)則根據(jù)不同的情況分別進(jìn)行處理，如在升速或減速過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電流，但未超過(guò)變頻器的過(guò)載能力，則可以通過(guò)“防止跳閘功能”進(jìn)行自處理;當(dāng)電流超過(guò)了變頻器的過(guò)載能力時(shí)，則必須立即跳閘。

24 過(guò)載保護(hù)的對(duì)象是什么?在哪些情況下電動(dòng)機(jī)的過(guò)載是允許的?

答：變頻器的過(guò)載保護(hù)功能是用來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的，即負(fù)載轉(zhuǎn)矩(折算值)超過(guò)了電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，過(guò)載可以通過(guò)變頻器的輸出電流反映出來(lái)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱情況，短時(shí)間的過(guò)載是允許的，電動(dòng)機(jī)所謂的短時(shí)間過(guò)載，一般都在數(shù)分鐘以上。而變頻器所能允許的過(guò)載能力通常只有1 分鐘(120豫)，它只在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程才有意義。而對(duì)于電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的過(guò)載來(lái)說(shuō)，實(shí)際上并不起作用。因此，電動(dòng)機(jī)的過(guò)載電流應(yīng)該在變頻器的額定電流范圍內(nèi)。

25 變頻器在哪些情況下發(fā)生過(guò)電流可以不跳閘?

答：因?yàn)樽冾l器每次跳閘都會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)不便和損失。所以，對(duì)于某些由于非故障原因引起的過(guò)電流，變頻器應(yīng)盡量采取一些自行消除過(guò)電流的措施，以免跳閘，此功能也稱為“防失速功能”。

1)加速過(guò)程防止跳閘功能當(dāng)變頻器在加速過(guò)程中輸出電流超過(guò)變頻器的額定電流(或用戶自定義的電流值)時(shí)，變頻器就自動(dòng)延長(zhǎng)加速時(shí)間或暫停加速，待加速電流減小到額定電流以內(nèi)后，再恢復(fù)原來(lái)的加速時(shí)間，如此反復(fù)，直到加速到給定額率為止。

2)運(yùn)行中防止跳閘功能在運(yùn)行的過(guò)程中，由于某種原因，運(yùn)行電流超過(guò)了變頻器的額定電流，則變頻器可自行降低運(yùn)行頻率，這種情況在二次方負(fù)載中尤為有用。

26 什么是“飛車啟動(dòng)”?為什么變頻器可以自如地從變頻切換到工頻卻不能從工頻切換到變頻?

答：一般地說(shuō)，變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為零速啟動(dòng)，即電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)啟動(dòng)。“飛車啟動(dòng)”是指當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，將變頻器輸出的某一定大小、一定頻率的電壓加在電動(dòng)機(jī)上啟動(dòng)的過(guò)程。“飛車啟動(dòng)”需要解決的技術(shù)問(wèn)題是當(dāng)變頻器輸出電壓加在電動(dòng)機(jī)上時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)和變頻器輸出電壓多數(shù)情況不同步(相位和大小不等)，使變頻器和電機(jī)承受著沖擊電流，一般為額定電流的2~3 倍。如何使得變頻器輸出和電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)同步，消除沖擊電流是“飛車啟動(dòng)”的技術(shù)關(guān)鍵。

當(dāng)從變頻切換到工頻時(shí)，沖擊電流不通過(guò)變頻器，所以可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)從工頻切換到變頻時(shí)，沖擊電流通過(guò)變頻器，使變頻器各部分器件有燒壞的危險(xiǎn)，所以必須采用“飛車啟動(dòng)”技術(shù)。

27 什么是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?

答：轉(zhuǎn)差補(bǔ)償如圖12 所示。

1)轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)哪康漠?dāng)負(fù)載從輕載增大到重載的過(guò)程中，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本不變，以得到較硬的機(jī)械特性。

2)轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)姆椒ó?dāng)負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速必有所下降，轉(zhuǎn)差增大。通過(guò)適當(dāng)提高變頻器的輸出頻率，可以使電動(dòng)機(jī)降低了的轉(zhuǎn)速得到補(bǔ)償。例如，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TL1 時(shí)，轉(zhuǎn)差為吟n1，通過(guò)預(yù)置“轉(zhuǎn)差補(bǔ)償”，適當(dāng)提高變頻器的輸出頻率，使電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速?gòu)膎0上升至n0憶，而拖動(dòng)系統(tǒng)的工作點(diǎn)則從Q1 上升至Q1憶。使拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速與原來(lái)給定同步轉(zhuǎn)速n0基本相等。如負(fù)載轉(zhuǎn)矩又增加為TL2，通過(guò)“轉(zhuǎn)差補(bǔ)償”，變頻器的輸出頻率又提高一些，使電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速上升至n0義，而拖動(dòng)系統(tǒng)的工作點(diǎn)則從Q2 上升至Q2憶，拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速仍與同步轉(zhuǎn)速n0基本相等。由于用戶的給定頻率并未改變，因此，宏觀地從轉(zhuǎn)速給定的角度看，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變“硬”了。

28 故障單元的機(jī)械式旁路與電子式旁路相比有何優(yōu)勢(shì)?

答：電子式旁路如圖13 所示，相對(duì)于機(jī)械式旁路，其存在以下問(wèn)題：1)當(dāng)逆變橋的功率模塊開始輸出導(dǎo)通時(shí)，由于晶閘管兩端起始電壓為零，功率單元的直流電壓會(huì)直接加在晶閘管的陰陽(yáng)兩極，使得晶閘管承受了超過(guò)其耐受的dv/dt，易導(dǎo)致其誤導(dǎo)通，引發(fā)功率單元的短路故障。2)因?yàn)殡娮邮脚月费b置常與逆變單元裝置一體化，如當(dāng)過(guò)壓將逆變單元燒損時(shí)，電子旁路裝置也難幸免。而采用機(jī)械式旁路卻可以解決上述問(wèn)題。

29 什么是諧波?諧波的危害有哪些?

答：電力系統(tǒng)諧波的定義是在對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解后，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，稱這部分電量為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值稱為諧波次數(shù)。諧波實(shí)際上是一種干擾量，使電網(wǎng)受到“污染”。其危害包括以下幾個(gè)方面：

1)諧波使公用電網(wǎng)中的電氣設(shè)備產(chǎn)生了附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率，大量的3 次諧波流過(guò)中性線時(shí)會(huì)使線路過(guò)熱甚至發(fā)生火災(zāi)。

2)諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作。諧波對(duì)電機(jī)的影響除引起附加損耗外，還會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)、噪聲和過(guò)電壓，使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱。諧波使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。

3)諧波會(huì)引起公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，這就使上述1)和2)的危害大大增加，甚至引起嚴(yán)重事故。

4)諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并會(huì)使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確。

5)諧波會(huì)對(duì)鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量;重者導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

30 高壓變頻器中諧波是怎樣產(chǎn)生的?如何減小諧波對(duì)電網(wǎng)的污染?

答：由于大量使用IGBT等非線性電力電子功率器件，變頻器從電網(wǎng)中吸取能量的方式均不是連續(xù)的正弦波，而是以脈沖的斷續(xù)方式向電網(wǎng)索取電流，這種脈沖電流和電網(wǎng)的沿路阻抗共同形成脈沖電壓降疊加在電網(wǎng)的電壓上，使電壓發(fā)生變化，經(jīng)傅里葉分析可知，這種非同期正弦波電流是由頻率相同的基波和頻率大于基波頻率的諧波組成。

抑制諧波的基本思路有三：其一是裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)償諧波，其二是對(duì)電力電子裝置本身進(jìn)行改造，使其不產(chǎn)生諧波，且功率因數(shù)可控制為1，其三是在市電網(wǎng)絡(luò)中采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)抑制諧波，具體方法有以下幾種。

1)采用多相脈沖整流在條件允許或是要求諧波限制在比較小的情況下，可采用多相整流的方法。12 相脈沖整流THD原V 為10%耀15%，18 相脈沖整流的THD原V 為3%耀8%，滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求。需要專用的移相變壓器，這也是現(xiàn)階段高壓變頻器普遍采用的方法。

2)安裝適當(dāng)?shù)碾娍蛊髯冾l器的輸入側(cè)功率因數(shù)取決于裝置內(nèi)部的AC-DC變換電路系統(tǒng)，可利用并聯(lián)功率因數(shù)校正DC 電抗器組，電源側(cè)串聯(lián)AC 電抗器的方法，使進(jìn)線電流的THD原V 降低30%耀50%，是不加電抗器諧波電流的一半左右。

3)裝設(shè)有源電力濾波器除傳統(tǒng)的LC濾波器還在應(yīng)用外，目前諧波抑制的一個(gè)重要趨勢(shì)是采用有源電力濾波器。它串聯(lián)或是并聯(lián)于主電路中，實(shí)時(shí)從補(bǔ)償對(duì)象中檢測(cè)出諧波電流，由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等，方向相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)電流只含基波分量。這種濾波器能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，其特性不受系統(tǒng)的影響，無(wú)諧波放大的危險(xiǎn)，因而倍受關(guān)注，在日本等國(guó)家已獲得廣泛應(yīng)用。

31 高壓變頻器為什么會(huì)產(chǎn)生共模電壓?共模電壓有哪些危害?

答：高壓變頻器采用PWM 控制技術(shù)，變頻器電壓輸出均為矩形脈沖。這時(shí)在電動(dòng)機(jī)三相繞組中性點(diǎn)處，將存在共模電壓，即變頻器輸出的零序電壓，其大小為Vcm=(Vu+Vv+Vw)/3，其中，Vcm為共模電壓;Vu，Vv和Vw為電動(dòng)機(jī)端各相相電壓，由于變頻器輸出為矩形脈沖，Vu，Vv 和Vw 在任意時(shí)刻下可能對(duì)稱，Vcm任意時(shí)刻也不會(huì)為零。所以在任何電壓源PWM控制變頻器中共模電壓都存在。共模電壓產(chǎn)生的危害：

(1)會(huì)在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上感應(yīng)出高幅值軸電壓，并形成軸承電流，使電動(dòng)機(jī)的軸承在短期內(nèi)損壞，縮短電動(dòng)機(jī)使用壽命。

(2)產(chǎn)生EMI，并且高次諧波電流在線路阻抗上形成諧波壓降，產(chǎn)生有功和無(wú)功損耗，影響供電電網(wǎng)電能質(zhì)量，影響電網(wǎng)上的其它電子設(shè)備的正常運(yùn)行。

32 dv/dt 代表什么意義?

答：dv/dt 表示電壓的變化率，在高壓變頻中，由于輸出電壓為一系列等幅不等寬矩形脈沖，脈沖的幅度越大，上升延或下降延時(shí)間越短，dv/dt越大。dv/dt的大小對(duì)變頻器的性能和可靠性影響較大：1)dv/dt 越大，變頻器將承受沖擊電流，可能會(huì)燒壞變頻器。2)dv/dt越大，對(duì)絕緣材料損傷越大，使得絕緣材料易老化，縮短了變頻器的使用壽命。

3)dv/dt大，一些電子開關(guān)器件易誤導(dǎo)通。

33 什么是差動(dòng)保護(hù)?變頻器為什么不采用差動(dòng)保護(hù)?

答：差動(dòng)保護(hù)是比較被保護(hù)設(shè)備輸入和輸出端口電流的大小或相位的繼電保護(hù)。如圖14 所示，流入保護(hù)裝置的電力差動(dòng)電流icd=im+in，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備在正常運(yùn)行或外部短路以及系統(tǒng)振蕩時(shí)，由于im憶和in憶大小相等，方向相反，差動(dòng)電流icd 為零，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作;當(dāng)被保護(hù)設(shè)備本身發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，差動(dòng)電流將icd 不為零，當(dāng)icd 值大于某一整定值時(shí)，保護(hù)將靈敏動(dòng)作。

由于變頻器中間的直流環(huán)節(jié)采用電容器，使得變頻器在工作的時(shí)候其內(nèi)部含有有源設(shè)備，這樣，即使變頻器正常工作時(shí)輸入輸出兩端電流在某一時(shí)刻不滿足平衡，這與差動(dòng)保護(hù)機(jī)理相違背，所以變頻器一般不采用差動(dòng)保護(hù)。

34 IGBT 的原意及如何檢測(cè)IGBT?

答：IGBT全稱是Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管，是由BIT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)型電力電子器件，本質(zhì)上是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，只是在漏極和漏區(qū)之間多了一個(gè)P型層。

功率模塊的好壞判斷主要是對(duì)功率模塊內(nèi)的續(xù)流二極管的判斷。對(duì)于IGBT模塊還需判斷在有觸發(fā)電壓的情況下能否正常導(dǎo)通和關(guān)斷。

將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，測(cè)試IGBT模塊cl原el、c2原e2 之間以及柵極G 與el、e2 之間正反向二極管特性來(lái)判斷IGBT模塊是否完好。

35 IGBT 的驅(qū)動(dòng)電路有什么特點(diǎn)?

答：驅(qū)動(dòng)電路的作用是將微處理器輸出的脈沖進(jìn)行功率放大，以驅(qū)動(dòng)IGBT，保證IGBT的可靠工作。驅(qū)動(dòng)電路起著至關(guān)重要的作用，IGBT 驅(qū)動(dòng)電路有以下基本特點(diǎn)：

(1)提供適當(dāng)?shù)恼蚝头聪蜉敵鲭妷?，使IGBT可靠的開通和關(guān)斷。

(2)提供足夠大的瞬態(tài)功率或瞬時(shí)電流，使IGBT能迅速建立柵控電場(chǎng)而導(dǎo)通。

(3)具有盡可能小的輸入輸出延遲時(shí)間，以提高工作效率。

(4)具有足夠高的輸入輸出電氣隔離性能，使信號(hào)電路與柵極驅(qū)動(dòng)電路絕緣。

(5)具有靈敏的過(guò)流保護(hù)能力。

36 以IGBT為逆變管的變頻器的特點(diǎn)?

答：以IGBT為逆變管的變頻器的逆變電路與GTR 等其他逆變電路基本相同，但I(xiàn)GBT 逆變電路具有以下特點(diǎn)：

(1)載波頻率高。大多數(shù)變頻器的載波頻率可在(3耀15 kHz)的范圍內(nèi)任意可調(diào)。載波頻率越高，電流的諧波成分越小。

(2)功耗減小。由于IGBT的驅(qū)動(dòng)電路取用電流極小，幾乎不消耗功率。而GTR基極回路取用電流常常是安培級(jí)的，消耗功率不可小視。[!--empirenews.page--]

37 電解電容器的壽命有多長(zhǎng)?

答：電解電容的使用壽命與環(huán)境溫度有關(guān)，日本安川公司電容器的壽命與環(huán)境溫度的關(guān)系如圖15 所示。從圖中知，如果周圍溫度在30益以下，電解電容的使用壽命可長(zhǎng)達(dá)10 年以上;而當(dāng)周圍溫度為50益時(shí)，使用壽命只有2.5 年。

38 頻率精度和頻率分辨率有什么區(qū)別?

答：頻率精度是指變頻器輸出頻率的準(zhǔn)確程度，即變頻器的實(shí)際輸出頻率與給定頻率之間的誤差。通常用最高頻率(由用戶設(shè)定)的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。例如，頻率精度為0.01%，用戶設(shè)定的最高頻率是50 Hz。則輸出頻率的誤差吟f 為吟f越50伊0.01%越0.005 Hz，假設(shè)給定頻率為40 Hz，則實(shí)際輸出頻率在39.995耀40.005 Hz 之間。

而頻率分辨率則是指頻率變化的步長(zhǎng)，如0.01 Hz，它與頻率控制器的精度有關(guān)。如頻率控制器的寄存器的字長(zhǎng)為10 位，最高頻率為50 Hz，則頻率分辨率為0.05 Hz，如頻率控制器的寄存器的字長(zhǎng)為14 位，最高頻率為50 Hz，則頻率分辨率為0.003 Hz。

39 和濾波電容器并聯(lián)的電阻的作用?

答：目前，電解電容器耐壓只能做到450 V。

而三相380 V的電源電壓經(jīng)全波整流后，直流電壓的峰值為537 V，平均值也有513 V。因此，濾波電容器只能由2 個(gè)(或2 組)電解電容串聯(lián)而成。

為了增大電容量，改善濾波效果，變頻器內(nèi)總是先將若干個(gè)電解電容器并聯(lián)成一組，然后再將2 組或3 組電容器串聯(lián)起來(lái)，如圖16所示。由于每個(gè)電容器的電容量不可能絕對(duì)相同，尤其是電解電容器，其電容量的離散性比較大，若干個(gè)并聯(lián)以后，幾組電容器的電容量之間的差異是比較明顯的。那么串聯(lián)以后，2個(gè)電容器組上的電壓分配將是不均衡的，這將導(dǎo)致兩組電容器使用壽命的不一致，解決電壓不均衡的方法，便是在兩個(gè)電容器組的兩端分別并聯(lián)電阻值相等的均壓電阻RC1 和RC2，原理如下：

40 失速防止功能是什么意思?

答：如果給定的加速時(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，變頻器將因過(guò)電流而跳閘，運(yùn)轉(zhuǎn)停止，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)行頻率控制。當(dāng)加速電流過(guò)大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率或停止加速。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來(lái)就是失速防止功能。

41 什么是再生制動(dòng)?如何能得到更大的制動(dòng)力?

答：變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)需要減速運(yùn)行時(shí)，則需要降低指令頻率，氣隙磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度將降低，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由于慣性，速度變化不大，異步電動(dòng)機(jī)將由電動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)，氣隙磁場(chǎng)具有制動(dòng)作用，轉(zhuǎn)子動(dòng)能將反饋給變頻器，這就叫作再生(電氣)制動(dòng)。從電機(jī)再生出來(lái)的能量積在變頻器的濾波電容器中，提高電容器的容量和耐壓水平可以取得更大的制動(dòng)力?；蛘鞑考捎每煽卣?，使得回饋能量能夠反饋到電網(wǎng)。

42 高壓變頻器輸出電壓波形與低壓變頻器輸出電壓波形有何區(qū)別?

答：高壓變頻器由多個(gè)功率單元串聯(lián)而成，每個(gè)功率單元輸出的是脈沖波形，通過(guò)載波移相控制，使得功率單元串聯(lián)后的波形為多電平，非常接近正弦波，低壓變頻器的輸出波形是和單個(gè)功率單元波形相近的脈沖波(每個(gè)功率單元相當(dāng)于一個(gè)低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器)。

43 為什么變頻器的輸入電流總是小于輸出電流?

答：1)變頻器輸入電壓為額定電壓，變頻器的輸出電壓一般小于額定電壓;2)變頻器的功率因數(shù)一般躍0.95，而電機(jī)的功率因數(shù)一般約0.85。所以使得變頻器的輸入電流總是小于輸出電流

44 為什么變頻器上電時(shí)會(huì)有沖擊電流?

答：1)隔離變壓器在上電的時(shí)候會(huì)有一個(gè)沖擊電流。2)變頻器功率單元電解電容在上電的時(shí)候也有一個(gè)沖擊電流。因?yàn)殡娙萜魃系碾妷翰荒芡蛔?，所以電流必然突變。所以變頻器若較長(zhǎng)時(shí)間不用，第一次上電時(shí)，最好緩慢升壓上電或通過(guò)限流電阻上電。

45 為什么變頻啟動(dòng)能減小啟動(dòng)電流?

答：電動(dòng)機(jī)從較低轉(zhuǎn)速升至較高轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱為加速過(guò)程，加速過(guò)程的極限狀態(tài)便是電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。

1)工頻啟動(dòng)的特點(diǎn)所謂工頻啟動(dòng)，是指電動(dòng)機(jī)直接接上工頻電源時(shí)的直接啟動(dòng)。眾所周知，工頻啟動(dòng)存在的主要問(wèn)題有：

(1)啟動(dòng)電流大。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)直接接上工頻電源，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)即以額定同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子尚處于靜止?fàn)顟B(tài)，轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度很高，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都很大，其定子電流可達(dá)額定電流的4耀7 倍。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的容量較大時(shí)，其啟動(dòng)電流將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大的沖擊。

(2)啟動(dòng)過(guò)程沖擊大。由于電機(jī)一直由工頻拖動(dòng)，拖動(dòng)系統(tǒng)的加速過(guò)程將很快，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊也很大，會(huì)使生產(chǎn)機(jī)械的使用壽命受到影響。

2)變頻啟動(dòng)的特點(diǎn)采用變頻調(diào)速的啟動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)有：

(1)啟動(dòng)電流小。因?yàn)轭l率是從最低頻率起按預(yù)置的加速時(shí)間逐漸上升的，在啟動(dòng)瞬間，變頻器的輸出頻率很低，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度也都很低，故啟動(dòng)電流很小，一般可控制在額定電流以下。

(2)啟動(dòng)過(guò)程的沖擊小。整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度平緩上升，加速過(guò)程將能保持平穩(wěn)，減小了對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。

46 變頻啟動(dòng)和軟啟動(dòng)器啟動(dòng)的區(qū)別?

答：1)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不同。

(1)軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)方式，實(shí)際上就是無(wú)級(jí)降壓?jiǎn)?dòng)。異步電動(dòng)機(jī)在改變電源電壓時(shí)，其機(jī)械特性的臨界轉(zhuǎn)差是不變的，但臨界轉(zhuǎn)矩減小較多。因此，在低壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩將大幅減小，如圖17(a)所示。

(2)變頻調(diào)速低頻啟動(dòng)時(shí)，因變頻器有各種補(bǔ)償功能，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性將大為改善，可以保證有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如圖17(b)所示。

2)啟動(dòng)過(guò)程不同。

(1)軟啟動(dòng)器雖然可以減小啟動(dòng)電流，但難以控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短。

(2)變頻器則可以根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的具體需要，任意預(yù)置加速時(shí)間，使啟動(dòng)過(guò)程十分平穩(wěn)。

47 決定加、減速時(shí)間的主要依據(jù)是什么?

答：主要依據(jù)有兩個(gè)方面：

一是拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性所決定的。在變頻器的輸出頻率上升的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速能否跟得上頻率的上升。如果加速時(shí)間預(yù)置得較短，變頻器輸出頻率上升較快，而拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性又較大，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必將跟不上頻率的上升，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子間的轉(zhuǎn)差增大，電動(dòng)機(jī)的電流也必增大。所以，只有在拖動(dòng)系統(tǒng)能夠跟得上頻率上升的情況下，才能將加速過(guò)程中的電流限制在額定電流上下。

二是生產(chǎn)機(jī)械的要求。(1)要求縮短加、減速時(shí)間者。由于拖動(dòng)系統(tǒng)的加速過(guò)程屬于不進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)渡過(guò)程。因此，部分生產(chǎn)機(jī)械從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的角度出發(fā)，要求盡量縮短加速時(shí)間和減速時(shí)間。(2)要求延長(zhǎng)加、減速時(shí)間者。某些機(jī)械本身的慣性不大，但從加、減速過(guò)程力求平穩(wěn)的角度出發(fā)，要求適當(dāng)延長(zhǎng)加、減速時(shí)間。

總之，在預(yù)置加、減速時(shí)間時(shí)，既要注意拖動(dòng)系統(tǒng)慣性的大小，又要考慮生產(chǎn)機(jī)械對(duì)過(guò)渡過(guò)程的要求。