1.直流調(diào)速有哪幾種調(diào)速方案?各有什么特點(diǎn)?
電樞串電阻調(diào)速 轉(zhuǎn)速變化率大~輕載很難得到低速~效率低。
降電源電壓調(diào)速 電動機(jī)機(jī)械特性硬度不變~低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化幅度較小穩(wěn)定性好 弱磁調(diào)速 勵(lì)磁回路所串電阻消耗功率較小連續(xù)調(diào)節(jié)其阻值可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速 2.單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中~比例~比例積分調(diào)節(jié)各有什么特點(diǎn)?
比例調(diào)節(jié) 響應(yīng)快~但無法消除系統(tǒng)存在的靜差。
比例積分調(diào)節(jié) 穩(wěn)態(tài)精度高~動態(tài)響應(yīng)快~無靜差系統(tǒng)
為什么在直流調(diào)速系統(tǒng)中~要加入電流截止負(fù)反饋? 3.
直流調(diào)速系統(tǒng)中電流截至負(fù)反饋的作用?當(dāng)電流增加到一定程度時(shí)它可以把該電流輸入引入到系統(tǒng)的輸入端~從
而減小了加強(qiáng)電流使電機(jī)安全加速。
4.轉(zhuǎn)速~電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中~基本工作原理是什么?起動~穩(wěn)態(tài)工作時(shí)有什么特點(diǎn)?
工作原理?起動時(shí)加入給定電阻~速度環(huán)和電流環(huán)以飽和限幅值輸出~使電動機(jī)以限定的最大起動電流起動~
直到電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到給定轉(zhuǎn)速并在出現(xiàn)超調(diào)后速度環(huán)和電流環(huán)退出飽和最后穩(wěn)定在略低于給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。
。起動時(shí)~速度環(huán)相當(dāng)于開環(huán)~電流環(huán)恒值。穩(wěn)態(tài)時(shí)~速度環(huán)恒值~電流環(huán)隨動。 5.交流調(diào)速~按轉(zhuǎn)速公式?轉(zhuǎn)差功率分類~各有哪幾種調(diào)速方式?
按轉(zhuǎn)速公式 1.變極調(diào)速2.變頻調(diào)速3.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速
3.轉(zhuǎn)差功率消耗型：調(diào)壓調(diào)速； 4.按轉(zhuǎn)差功率 1.轉(zhuǎn)差功率不變型：變頻?變極；2.轉(zhuǎn)差功率回饋型：串級調(diào)速；滑差電機(jī)調(diào)速(轉(zhuǎn)自串電阻調(diào)速)
6.電力電子器件常用的換流方式有哪幾種?
電網(wǎng)電壓自然換流 負(fù)載換流 強(qiáng)迫換流
7.變頻器有哪幾種?各有什么特點(diǎn)?
交交變頻器 交直交變頻器
特一次換能 兩次換能
點(diǎn)
效率較高 采用晶閘管時(shí)低~全控型器件時(shí)較高
電網(wǎng)電壓自然換流 全控型器件可控關(guān)斷~晶閘管強(qiáng)迫換流
矩陣式采用全控型器件可控關(guān)斷或負(fù)載諧振換流
使用器件較多 較少
電網(wǎng)功率因數(shù)低~矩陣式高 用可控整流調(diào)壓時(shí)~低壓時(shí)功率因數(shù)低
用斬波器或pwm方式時(shí)功率因數(shù)高
適用于低速大功率拖動 用各種拖動裝置穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源和不停電電源ups
調(diào)頻范圍較窄~矩陣式較寬 范圍寬
8~異步電動機(jī)變頻調(diào)速時(shí)~如果只從調(diào)速角度出發(fā)~僅改變頻率f1是否可行 為什么?在實(shí)際應(yīng)用中同時(shí)還要
調(diào)節(jié)u1~否則會出現(xiàn)什么問題?
不可行~當(dāng)其頻率在低頻時(shí)~對于異步電動機(jī)其定子電阻不可忽略~所以定子電阻所分得的電壓也不能忽略~
若要使U1/f1=c,則必須在調(diào)節(jié)f1的同時(shí)調(diào)節(jié)U1否則會產(chǎn)生過勵(lì)磁和欠勵(lì)磁現(xiàn)象。 9.異步電動機(jī)的變頻調(diào)速時(shí)~常用的控制方式有哪幾種/他們的基本思想是什么?
1~保持u1/f1恒定~2~E1/f1=c恒磁通控制方式~3恒流控制方式4~恒功率控制方式。 基本思想?1.用易于測量和控制的定子輸入相電壓取代電動勢從而保持u1/f1近似恒磁通2.保持磁通&m不變~從
而保持E/f1比值不變.
10~電壓型?電流型變頻器主要區(qū)別?各有什么特點(diǎn)?
變頻器 中間直流環(huán)節(jié) 特點(diǎn) 特性
電壓源型 大電容濾波 直流電壓脈動小~近似低阻抗
電壓源
電流源型 大電感濾波 直流電流脈動小~近似高阻抗
電壓源
緩沖負(fù)載無功能量作用
電壓型 電流型
特點(diǎn)?
濾波 并電抗器 串電抗器
輸出電壓 方波 近似正弦波
保護(hù) 難 易
回饋制動 并聯(lián)反功率器件
動態(tài)特性 慢 ：PWM快； 快
對晶閘管耐低壓 耐高壓
的要求
適用范圍 多級拖動~穩(wěn)壓穩(wěn)頻 單機(jī)~多機(jī)拖動
11,180度120度特點(diǎn)比較?
變頻器 180度導(dǎo)通型 120度導(dǎo)通型 導(dǎo)通方向 180度電角度 120度電角度 導(dǎo)通支數(shù) 3 2
換流方式 同一橋臂上下?lián)Q流 相鄰橋臂換流 輸出電壓 高 低
換流間隔 每60度換一次
12~什么叫pwm變頻器/有什么特點(diǎn)?、
為交直交電壓源型變頻器~整流環(huán)節(jié)采用二極管不控整流橋~整流電壓經(jīng)電容濾波形成幅值恒定的直流電壓~
逆變器的功率器件采用全控型電力電子器件~每個(gè)器件各有一個(gè)續(xù)流二極管與之反并聯(lián)連接。
特點(diǎn)?1.原件個(gè)數(shù)少 2.有效減少諧波分量 3.動態(tài)響應(yīng)快 4.功率因數(shù)高 13~spwm控制方式有什么特點(diǎn)?
諧波分量小~提高了功率因數(shù)~響應(yīng)快
14:同步異步調(diào)制概念~特點(diǎn)?
同步調(diào)制?在變頻過程中~載波頻率和調(diào)制波頻率成正比變化~即fc/fr=N保持不變
異步調(diào)制?在變頻過程中~載波頻率不變~而調(diào)制波頻率改變~即載波比fc/fr=N變化
前者能保證逆變器輸出波形的正負(fù)半波始終保持對稱~并能保證三相波形互差120度
后者低頻時(shí)N值相對增大~相應(yīng)減小諧波分量~減輕了電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動 15單雙極性調(diào)制概念及其特點(diǎn)?
單極性調(diào)制?在正弦參考波的半個(gè)周期內(nèi)~三角載波只在正或負(fù)的一種極性范圍內(nèi)變化所得到的PWM輸出電
壓在半個(gè)周期內(nèi)也只有一個(gè)極性
雙極性調(diào)制?載波信號采用雙極性三角波信號~且逆變器同一橋臂上下兩個(gè)開關(guān)器件交替通斷 ~處于互補(bǔ)~輸
出電壓的極性在正弦波的半個(gè)周期內(nèi)有正負(fù)
特點(diǎn) 單極性 同一橋臂的上下管各調(diào)制工作正弦波半個(gè)周期~開關(guān)頻率與損耗低~
直通概率低~單極性三角波控制精度低~應(yīng)用場合較少~輸出電壓在調(diào)制正弦波的過零點(diǎn)處容易斷續(xù)~且
滯后于電壓波形~畸變嚴(yán)重。
雙極性 逆變器同一橋臂上下兩個(gè)開關(guān)器件交替導(dǎo)通~處于互補(bǔ)工作方式。開關(guān)頻率與損耗高~直通概
率高~雙極性三角波~控制精度高~高性能場合輸出電流波形連續(xù)~滯后小~正弦型號。
16交直交頻率開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)作用?
給定積分器 將階躍信號變成斜坡信號~降低較大起動電流。
函數(shù)發(fā)生器 決定采取哪種控制方式。
壓頻變換器 將電壓信號變?yōu)轭l率信號
環(huán)形分配器 脈沖6個(gè)一組進(jìn)行分配
脈沖輸出 脈沖整形~功率放大。
絕對值運(yùn)算器? 絕對值運(yùn)算器是將正、負(fù)極性的輸入信號變?yōu)閱我粯O性的輸出信號。
邏輯開關(guān)?控制正反轉(zhuǎn)。
17轉(zhuǎn)差頻率控制基本思想?工作原理?
基本思想?滿足下列條件1~限制轉(zhuǎn)差角頻率的最大值Wsm,2~保持磁通&m恒定。通過改變Ws來改變T。工作原理?當(dāng)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)~S很小~從而Ws也很小。
18矢量控制基本思想?(P90
把交流電動機(jī)模擬成直流電動機(jī)~進(jìn)行控制~它把磁鏈適量的方向作為坐標(biāo)軸的基本方向~采用矢量變換的方
法實(shí)現(xiàn)交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁鏈控制的完全解耦~以得到類似直流電動機(jī)優(yōu)良的動態(tài)調(diào)速性能。 19,無換向器電動機(jī)如何換流?
直流電機(jī)在換流過程中上橋壁A+B+C+循環(huán)~下橋臂C-B-A-循環(huán)~在過程中保證換流超前角與換流重疊角之
差大于0~即r-u>0,即可實(shí)現(xiàn)可靠換流。
20.無換向器電動機(jī)
由一臺同步電機(jī)和一組逆變橋組成的具有直流電機(jī)那樣良好的調(diào)速特性~但是沒有換向器。因而做成無接觸的
電機(jī)。
無換向器電動機(jī)電動機(jī)的電流斷續(xù)起動 21.
無換向器在低頻時(shí)無法進(jìn)行負(fù)載換流~要采用電流斷續(xù)啟動方式~即起動時(shí)讓所有晶閘管先關(guān)斷~然后再讓改
導(dǎo)通的同時(shí)導(dǎo)通~不該關(guān)斷的也關(guān)斷~然后要導(dǎo)通的同時(shí)導(dǎo)通。
22.便變頻器輸入輸出端子功能與作用。：P209
輸入端子R、S、T。輸出端子U、V、W。
直流電抗器連接端子P1和P：+；~改善功率因數(shù)~大于75KW必裝
外部制動電阻連接端子P：+；和DB~可防止變頻器減速過壓~減小減速距離~提高動態(tài)性能
中間直流連接端子P(+)和N(-)~驅(qū)動電路
控制電源的輸入端子RO、TO~防止控制電源失電~報(bào)警輸出
接地端子~防止電擊和火災(zāi)事故
控制電路?外接電位器用電源：13和11；
設(shè)定電壓信號：12和11；;設(shè)定電流信號：C1和11；;正轉(zhuǎn)開停：FWD；反轉(zhuǎn)開停REV 電動機(jī)報(bào)警、報(bào)警復(fù)位、多步頻率選擇等X1-X9;PLC信號源：PLC和CM； 模擬量輸入端子：FMA和11；;晶體管輸出：Y1-Y4；
總報(bào)警輸出繼電器：30A、30B、30C；;輸出脈沖波形監(jiān)視：FMP和CM； 通信輸入、輸出端子：DX+和DX-；
23.變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟
1.控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)~總體要求及技術(shù)條件
2.設(shè)計(jì)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)~選定逆變器件類型
3.確定控制策略和方式 4.選擇主控制芯片
5.選擇各物理量的傳感器和檢測電路
6.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)~包括主電路模塊驅(qū)動與保護(hù)電路~與CPU相關(guān)的電路
外圍設(shè)備~接口電路~邏輯電路及鍵盤顯示模塊
7.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)~包括應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)~管理以及監(jiān)控程序的設(shè)計(jì)
8.在各單元軟硬件調(diào)試合格的基礎(chǔ)上~進(jìn)入系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與系統(tǒng)調(diào)節(jié)階段
24.調(diào)壓調(diào)頻~滑差電機(jī)~串級調(diào)速~轉(zhuǎn)子串電阻~變極調(diào)速各自特點(diǎn)
滑差電機(jī)?電磁轉(zhuǎn)差離合器的勵(lì)磁電流改變磁場強(qiáng)弱~轉(zhuǎn)差率消耗型。
變極調(diào)速?轉(zhuǎn)差率不變型
1改變極對數(shù)就可以改變速度2適用于籠型電機(jī)3運(yùn)行轉(zhuǎn)速可成倍改變
調(diào)壓調(diào)速?是調(diào)定子上的電壓~轉(zhuǎn)差率不變型
串級調(diào)速?繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串附加電動勢~轉(zhuǎn)差率回饋型
轉(zhuǎn)子串電阻?有機(jī)調(diào)速轉(zhuǎn)差率消耗型
25.變頻器常用抗干擾措施
干擾三要素?干擾源、對干擾敏感的感受裝置、途徑
措施1.使變頻系統(tǒng)的供電電源與其它設(shè)備的供電電源相互獨(dú)立~或在變頻器和其它用電設(shè)備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器~切斷諧波電流。
在變頻器輸入側(cè)與輸出側(cè)串接合適的電抗器或安裝諧波濾波器~濾波器的組成必須是LC型~吸收諧波和2.
增大電源或負(fù)載的阻抗~達(dá)到擬制諧波的目的。
3.電動機(jī)和變頻器之間電纜應(yīng)川鋼管敷設(shè)或用鎧裝電纜~并與其它弱磁電信號在不同的電纜溝分別敷設(shè)~避免輻射干擾。
4.信號線采用屏蔽線~且布線時(shí)與變頻器主回路控制線錯(cuò)開一定距離~切斷輻射干擾。
5.變頻器使用專用接地線~且用粗短線接地~鄰近其它電氣設(shè)備的地線必須與變頻器配線分開~使用短線。
電磁干擾的途徑1；裝置與裝置之間2；系統(tǒng)內(nèi)部 3)接受器件
26.變頻器的主要功能
1.轉(zhuǎn)矩提升功能2.防失速功能3.轉(zhuǎn)矩限定功能4.無速度傳感器控制功能5.減小機(jī)械振動~降低沖擊功能6.外部信號起?？刂?/span>7.頻率設(shè)定相關(guān)功能
通用變頻器特殊功能 27.
1.自動電壓調(diào)節(jié)功能 2.具有S形起動~停止時(shí)間特性設(shè)計(jì) 3.工頻電網(wǎng)/變頻器切換4.直流制動 28. .變頻器運(yùn)行與調(diào)試
通電前檢查2.變頻器的上電調(diào)試3.空載即負(fù)載調(diào)試4.系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試及試運(yùn)行 1.
29.變頻器產(chǎn)生諧波機(jī)理~危害及擬制措施
機(jī)理;1變頻器整流單元 2. pwm變頻器逆變單元 3電網(wǎng)電流~電壓波形畸變產(chǎn)生諧波
危害?1.對電網(wǎng)的影響 2.諧波對電力電容器的影響3.對變壓器和電動機(jī)有危害4.對電力測量有影響5.對繼電保護(hù)裝置有影響6.對通信系統(tǒng)有干擾7.對其他用戶設(shè)備有影響
抑制?1.變頻器輸入側(cè)諧波的抑制
1)安置進(jìn)線電抗器2)安置濾波器3；使用有源濾波器4；整流器的多重化 5；采用PWM控制方式的整流電路 2.變頻器輸出側(cè)諧波的抑制
1；采用隨機(jī)的PWM控制技術(shù)2)采用優(yōu)化法PWM的控制
30.變頻器的選擇原則
類型?依據(jù)負(fù)載性質(zhì)做出大致選擇 容量?最大負(fù)載電流不能超過變頻器額定電流
負(fù)載性質(zhì)?1.風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載要求低~多選用廉價(jià)普通功能變頻器
2.對具有恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載轉(zhuǎn)速精度及動態(tài)性能方面要求不高~可選用U/f控制方式和轉(zhuǎn)差頻率控制方式變頻器
3.具有一定動靜態(tài)指標(biāo)要求的被控對象~可用無轉(zhuǎn)速反饋矢量控制功能的變頻器
4.對于動態(tài)靜態(tài)指標(biāo)要求高的場合或有高精度同步運(yùn)行的場合可采用速度反饋的矢量控制變頻器 31.變頻器應(yīng)用
a.變頻器在風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能中的應(yīng)用
b.變頻器在造紙機(jī)中的應(yīng)用
c.變頻器在水泥熟料破碎機(jī)中的應(yīng)用
d.變頻器在電梯中的應(yīng)用
32.變頻器的輸出切換方法?
冷切換?在變頻器停車停電時(shí)進(jìn)行切換~等切換完成后再開機(jī)運(yùn)行。
熱切換?在變頻器運(yùn)行中進(jìn)行帶電切換。
硬切換?由于電動機(jī)再切換時(shí)要瞬時(shí)停電~因而難免產(chǎn)生沖擊。
軟切換?真正不停電的平穩(wěn)切換。
33. .變頻器調(diào)速的軟起動?將階躍信號通過積分器變?yōu)樾逼滦盘枴?/span>
軟啟動器作用?將大容量電動機(jī)的電流通過雙向晶閘管器件調(diào)節(jié)使之降低
生成PWM信號的方法?
1； 自然采樣法?在正弦波與三角波的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制功率開關(guān)器件的通斷從而生SPWM波形的方法。特點(diǎn)?
準(zhǔn)確~但計(jì)算復(fù)雜。
2； 規(guī)則采樣法: 特點(diǎn) 對稱~減少計(jì)算參數(shù)~但有一定誤差。
3； 電流滯環(huán)跟蹤型PWM控制
4； 電壓空間矢量PWM控制 5；優(yōu)化PWM技術(shù)
34調(diào)制比定義?M= Urm /Ucm Urm 為正弦調(diào)制波的幅值 Ucm 為三角波的幅值
載波比?N=fc/fr fc 為載波頻率 fr為調(diào)制頻率
35.PWM控制基本思想?用一系列等幅不等寬的矩形脈沖來逼近理想正弦波。即通過控制逆變器功率開關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷~在在逆變器輸出端獲得一系列等幅不等寬的矩形脈沖波。
36變頻器產(chǎn)生諧波的危害?消耗無功~增加線路損耗~影響保護(hù)裝置可靠運(yùn)行~使電力機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動和附加損耗~影響計(jì)量準(zhǔn)確度~干擾通信系統(tǒng)等。
37.變頻器應(yīng)用系統(tǒng)的組成?一般先與電氣配電線路及控制電路~程序存儲器~計(jì)算機(jī)~變壓器~濾波器等組成控制柜~再與電動機(jī)?生產(chǎn)機(jī)械及現(xiàn)場傳感器相連接~并與被控過程的物理量組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
組成?控制器~執(zhí)行器~傳感器和被控對象四要素組成。
38. 變頻器控制方式分類?1；U/f控制2；轉(zhuǎn)差頻率控制3；矢量控制4；直接轉(zhuǎn)矩控制
容量選擇注意?變頻器過載能力允許電流瞬時(shí)過載為150%或120%額定電流
39.轉(zhuǎn)矩提升功能?為了補(bǔ)償電動機(jī)低速運(yùn)行時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩~變頻器采取了在低頻區(qū)域提高U/f值的方法。 防失速?包括1；加速 2；恒速運(yùn)行 3；減速過程中的作用~當(dāng)電動機(jī)由于加速過快或負(fù)載過大等原因出現(xiàn)過電流現(xiàn)象時(shí)~變頻器將自動降低輸出頻率~限制輸出電流增大~以避免出現(xiàn)過流保護(hù)動作。
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