变频器拖动关键知识
电力拖动知识点整理
电力拖动知识点整理第二章1.脉宽调制答:利用电力电子开关的导通与关断，将直流电压变成连续可变的电压，并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。
2. 直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统，已知:电源电压Us=300V，斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V，在电机侧看，回路的总电阻R=1Ω。
问蓄电池的电流Id是多少是放电电流还是充电电流答:因斩波电路输出电压u0的平均值: U0=ρ×Us=30%×300=90 V < EaId=( U0- E)/ R=(90-100)/1=-10A是充电电流,电动机工作在第Ⅱ象限的回馈制动状态, 直流蓄电池吸收能量。
3. PWM调速系统的开关频率答: 电力晶体管的开关频率越高，开关动态损耗越大；但开关频率提高，使电枢电流的脉动越小，也容易使电流连续，提高了调速的低速运行的平稳性，使电动机附加损耗减小；从PWM变换器传输效率最高的角度出发，开关频率应有一个最佳值；当开关频率比调速系统的最高工作频率高出10倍左右时，对系统的动态特性的影响可以忽略不计。
4．静差率s与空载转速n0的关系 p19答：静差率s与空载转速n0成反比，n0下降，s上升。
所以检验静差率时应以最低速时的静差率为准。
5. 反馈控制有静差调速成系统原理图,各部件的名称和作用。
答： ①比较器： 给定值与测速发电机的负反馈电压比较,得到转速偏差电压ΔUn 。
②比例放大器A ：将转速偏差电压ΔUn 放大，产生电力电子变换器UPE 所需的控制电压Uc 。
③电力电子变换器UPE ：将输入的三相交流电源转换为可控的直流电压Ud 。
④M 电机：驱动电机。
⑤TG 发电机：测速发电机检测驱动电机的转速。
⑥电位器：将测速发电机输出电压降压，以适应给定电压幅值Un*。
6．分析转速负反馈单闭环调速系统的基本性质,说明单闭环调速系统能减少稳态速降的原因，改变给定电压或者调整转速反馈系数能否改变电动机的稳态转速为什么答：负反馈单闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降的变化。
电机拖动知识点范文
电机拖动知识点范文电机拖动是指通过电机控制实现机械设备的运动，实现机械设备的启停、速度调节、位置控制等功能。
电机拖动知识点主要包括电机的类型、电机控制方法和相关的电机驱动器等内容。
下面是对电机拖动知识点的详细介绍。
一、电机的类型1.直流电机：直流电机是一种将直流电能转变为机械运动的电动机。
直流电机具有启动转矩大、速度调节范围广、反应快等特点，主要应用于需要精确控制转速和转矩的场合。
2.交流电机：交流电机是一种将交流电能转变为机械运动的电动机。
交流电机具有结构简单、制造成本低等优点，主要应用于功率较大、转速较高的场合。
-异步电机：异步电机是交流电机的一种，它的转速稍低于同步速度。
异步电机结构简单、功率密度高、制造成本低，广泛应用于家用电器、机械设备等领域。
-同步电机：同步电机是交流电机的一种，它的转速与电源频率同步。
同步电机具有高效率、高功率因数等优点，主要应用于需要精确同步控制的场合。
3.步进电机：步进电机是一种将电脉冲转变为机械运动的电动机。
步进电机具有转速稳定、转矩大、位置控制精度高等特点，主要应用于需要定点定位的场合，如数控机床、印刷机等。
二、电机控制方法1.直流电机控制方法：-电压控制：通过调节直流电机的供电电压来实现转速调节。
电压越高，电机转速越高。
-电流控制：通过调节直流电机的电流来实现转速调节。
电流越大，电机转速越高。
-脉宽调制：通过调节占空比来控制直流电机的转速。
占空比越大，电机转速越高。
2.交流电机控制方法：-变频控制：通过改变交流电机的频率来实现转速调节。
频率越高，电机转速越高。
-矢量控制：通过测量交流电机的转子位置和转速来实现转速和转矩的精确控制。
-频率调制：通过调节交流电机供电电压的频率来实现转速调节。
频率越高，电机转速越高。
三、电机驱动器电机驱动器是实现电机控制的关键设备，常见的电机驱动器有直流电机驱动器和交流电机驱动器。
1.直流电机驱动器：直流电机驱动器主要包括直流电机控制器、逆变器、整流器等。
电力拖动知识点总结
电力拖动知识点总结电力拖动是一种利用电动机作为传动装置的动力传动方式，广泛应用于工业生产中的各个领域，如工厂生产线的输送设备、机械加工设备、自动化装配线和物流输送系统等。
电力拖动系统具有高效、稳定、可靠的特点，能满足现代工业对动力传动的需求。
本文将对电力拖动的基本原理、主要组成部分、常见故障及维护保养等方面进行详细的介绍和总结。
一、基本原理电力拖动系统的基本原理是利用电动机产生的电能转换为机械能，驱动各种传动装置完成工作。
其中，电能通过电源系统供给电动机，经过电动机内部的电磁场作用，产生旋转力矩驱动负载进行工作。
电力拖动系统的基本原理主要包括电源系统、电动机、传动装置和控制系统等几个方面。
1. 电源系统电力拖动系统的电源系统一般采用交流电源或直流电源，根据实际需要进行选择。
在工业生产中，交流电源应用更为广泛，其特点是输送距离远、输出功率大、电源稳定性好，适合长距离输电和大功率负载。
而直流电源系统功率较小，通常用于小功率负载或特殊工况的应用。
2. 电动机电力拖动系统的核心部件是电动机，其主要作用是将电能转换为机械能，驱动负载进行工作。
根据实际需要，电动机可分为交流电动机和直流电动机两种类型。
交流电动机通常采用同步电动机或异步电动机，具有结构简单、维护方便、功率范围广等特点；而直流电动机具有速度调节范围广、起动力矩大、转速稳定等优点，在某些特殊场合得到广泛应用。
3. 传动装置传动装置是电力拖动系统的关键组成部分，用于将电动机产生的旋转力矩传递给负载进行工作。
常见的传动装置包括联轴器、减速机、齿轮传动、带传动等，其选择应根据实际工况及传动比、传动效率等因素进行综合考虑，以确保系统的工作效率和可靠性。
4. 控制系统电力拖动系统的控制系统用于对电动机进行启停、速度调节、方向控制等操作。
常见的控制方式包括手动控制、自动控制和远程控制等，可根据实际需要选择。
现代工业生产中，自动化程度越来越高，电力拖动系统的控制系统也逐渐向着智能化、网络化方向发展，以满足高效、精密的工业生产需求。
《变频器知识》PPT课件
变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，英文简称VVVF ( Variable
Voltage Variable Frequency） 变频器的控制对象
三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/4极
变频调速的优势（与其它交流电机调速方式对比）
序 优点 号
1 平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安 全
低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高 矢量控制－－－性能优良，可以与直流调速媲美，技术成熟较晚 模仿直流电机的控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电
流分量和转矩电流分量的解耦控制，保持电机磁通的恒定，进而达到良好的 转矩控制性能，实现高性能控制。性能优良，控制相同复杂，直到90代计算 机技术迅速发展才真正大范围使用
负载转矩大小于与转速无关
恒功率
变转矩
（速度越低， （速度越低，负载
负载转矩越大） 转矩越小）
机床
风机水泵
开卷机/收卷机
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电气传动基础知识—交（直）流电
气传动系统的特点
直流电气传动系统特点： 控制对象：直流电动机 控制原理简单，一种调速方式 性能优良，对硬件要求不高 电机有换向电刷（换向火化） 电机设计功率受限 电机易损坏，不适应恶劣现场 需定期维护
交流同步电动 系统复杂，性能好
机
可以和直流调速系统相媲美
晚
在变频器出现前同步电机无法实现调速功能，因此只能在定速传动领域使用
三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳，但其结构坚固、经久耐用且价格低廉
还是在一些性能较低的传动现场使用
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变频器基础知识—变频器及其
变频器
特点
变频器塔式起重机拖动分析
变频器塔式起重机拖动分析：拖动系统分析：系统主要包括PLC、人机界面、变频器。
PLC接受联动台指令，并检测各种传感器的信号，执行预先设定好的程序步骤；人机可以设定塔机初装的运行参数，并显示运行状况和报警，记录打印设备运行履历。
变频器则接受PLC指令，按照程序命令调整电机转速。
（参阅系统流程图）1、联动台：包括总启动、停止、急停、电铃、调试、回转制动控制按钮。
还包括大车、小车、吊钩、回转控制操作手柄。
总启动：系统得电，按下启动按钮，PLC检测重量、力矩、联动台“0”位、电源缺相、欠压，无误，驱动总启动交流接触器ZC闭合。
停止按钮可以正常关闭系统。
紧急情况下，急停按钮关闭ZC同时反馈信号，使PLC清除ZJ。
调试按钮：可以使塔机在安装或检修过程中，临时解除高度限位和小车限位，允许低速运行，触发复位接点，实现计数器复位。
操作手柄：是由主卷扬机、小车、回转、行走台车主令开关组成。
行走台车主令开关有“0”位TS0、前TS1、后TS2，三个接点，TS0与ZC连锁，实现“0”位保护。
TS1、TS2经行走限位器指令行走台车变频器TVVF运行。
主卷扬机、小车、回转主令开关相同，有正/反向指令和三档变速指令五个接点。
控制信号经PLC 处理后，指令各自变频器运行。
2、行走台车：多数塔机是固定式安装，因此行走台车具有独立的控制箱。
行走机构，双电机驱动，变频器一拖二，变频器要注意功率匹配。
适当放宽加/减速时间，以减轻塔身惯性带来摇晃。
电源直接取自电缆卷筒滑环。
控制回路增加总启动同步交流接触器ZC2。
运行过程：软启动——工频运行——减速停止。
电机：采用电磁制动变频电机。
制动器和冷却风扇并联，利用变频器频率到达接点控制。
电缆卷筒与其同步。
行程限位：前/后各装两只行程开关，常闭点串联控制，要注意提前量，适当加长安全尺，确保安全运行。
3、主卷扬机：是拖动重物做垂直运动的执行机构。
变频器采用起重设备专用型，功率匹配，配套制动电阻，按起重特性设置。
电机拖动知识点(二)2024
电机拖动知识点（二）引言概述：电机拖动是指通过电机来驱动机械设备完成工作的过程。
在上一篇文章中，我们介绍了电机拖动的基础知识点，本文继续探讨电机拖动的相关知识，包括电机的类型、特性、调速和控制等方面的内容。
正文：一、电机类型1. 直流电机a. 齿轮式直流电机b. 磁悬浮直流电机c. 刷错式直流电机d. 有刷式直流电机2. 交流电机a. 同步电机b. 异步电机c. 永磁同步电机d. 混合式步进电机3. 步进电机a. 单相步进电机b. 双相步进电机c. 全步进电机d. 半步进电机二、电机特性1. 额定转速a. 空载转速b. 负载转速2. 额定电压a. 工作电压范围b. 额定电流3. 额定扭矩a. 静态扭矩b. 动态扭矩4. 效率和功率因数a. 效率的计算方法b. 功率因数的定义5. 起动特性a. 直接起动b. 自耦变压器起动c. 变频器起动三、电机调速1. 电阻调速a. 调速原理b. 电阻调速的应用场景2. 磁阻调速a. 调速原理b. 磁阻调速的优缺点3. 变频调速a. 调速原理b. 变频调速的应用范围4. 机械变速a. 齿轮传动变速b. 带传动变速5. 直接数字控制调速a. 控制原理b. 数字控制调速的优势四、电机控制1. 基本控制模式a. 单电机控制b. 多电机并联控制c. 多电机串联控制2. 控制器选择a. 开环控制器b. 闭环控制器c. 模糊控制器3. 控制系统设计a. 控制策略选择b. 控制参数调整c. 控制系统的稳定性分析4. 传感器反馈a. 位置传感器b. 速度传感器c. 扭矩传感器5. 安全保护措施a. 过载保护b. 温度保护c. 电流保护总结：本文对电机拖动的相关知识进行了系统的介绍。
我们了解了不同类型的电机、电机的特性、调速方法以及控制技术等方面的知识。
掌握这些知识对于合理选择电机、优化电机拖动系统以及保障系统的安全性都非常重要。
希望本文能够为读者提供一定的参考和指导。
变频器基础知识.
变频器基础知识交流电动机调速概述从19世纪80年代以来，工业电气传动一直以直流传动为唯一方式。
到19世纪末，出现了三相电源和坚固耐用的鼠笼式电动机后，在不调速的场合交流传动才代替了直流传动。
三相交流异步电动机，由于转子侧的电流不从外部引入，而由电磁感应产生，故而具有结构简单牢固、体积小、重量轻、价格低廉、便于维护等优点，一经问世，就备受人们青睐。
与其他电动机相比，它在工农业生产设备中的占有率一直处于绝对领先的地位。
然而，随着生产的不断发展，现代应用的许多变速传动系统，不仅要求有宽广的调速范围，而且要求静差小、稳定性好及有良好的动态性能。
直流电动机能够满足这些要求，但由于直流电动机在制造和维护等方面的固有缺陷，长期以来，人们一直渴望用交流电动机代替直流电动机。
从60年代起，国外对交流变速传动已开始重视，如日本在1961年发明的滑差调速电机，可以认为是交流串级调速研究的开始。
长期以来，异步电动机在调速方面一直处于性能不佳的状态。
虽然改变定子侧的电流频率就可以调节转速，是由异步电动机的基本原理所决定的，是和异步电动机“与生俱来”的。
然而，异步电动机诞生于19世纪80年代，而变频调速技术发展到迅速普及的实用阶段，却是在20世纪80年代，整整经历了一个世纪。
是什么原因使变频调速技术从愿望到实现经历了长达百年之久呢？首先，从目前迅速普及的“交-直-交”变频器的基本结构来看，“交-直”（由交流变直流）的整流技术是很早就解决了的。
而“直-交”（由直流变交流）的逆变过程实际是不同组合的开关交替地接通和关断地过程，它必须依赖于满足一定条件的开关器件。
这些条件是：●能够承受足够大的电压和电流；●允许长时间频繁地接通和关断；●接通和关断必须十分方便。
直到20世纪70年代，大功率晶体管（GTR）地开发成功，才比较满意地满足了上述条件，从而为变频调速技术的开发、发展和普及奠定了基础。
20世纪80年代，又进一步开发成功了绝缘栅双极晶体管（IGBT），其工作频率比GTR提高了一个数量级，从而使变频调速技术又向前迈进了一步。
变频调速技术在电机拖动中的有效运用
摘 要 作 为现代 化社 会 中 的基础 能源 ，电 力资源在 国 民经 济和 社会 发展 中 占据 着十 分重要 的地 位 ， 电 气化 的程度 是 衡量 一个 国家经 济 发展
水平 的重 要 标 志之一 。 电 力 系统安 全平 稳 运 行 是 国 家整 个 电力工程 的基础 和 灵魂 。 本文 主 要 是 探 讨 变频 调技 术 在 电力 系统 继 电保 护 、 电机拖 动 、海 上平 台 调 ，提 高对 变频 调技 术 的 理性 认知 ，从 而 发挥 变频 调技 术在 电机 拖动 中 的有效 应 用 。
分地 发挥 出其在 系统 中提 高 电网功率 因数 的 作 用 ，最 大 限度 地减 少 网络 的耗损 ，从 而提
高 电 网的质 量 。 在选 择 无 功补 偿 装 置 时 ，一 般是 选 用
分组 投切 的 电容 器和 电抗 器 ，特殊 情 况下可 以选用 调相 机或 者静 止无 功 补偿 装置 ，在 无 功 平衡 的 基础上 海应 当安 装 调压 装置 ，以 满 足 电压质 量标 准的要 求 。 电网的 无功 补偿 应 运用。 遵 循分 层分 区和 就地 平衡 的 原则 ，同时要 充 关键 词 分 考虑 到水 电站 的 无功调 节 能 力 ，并 应大 力 变频调 速 ； 继 电保护 ；海上平 台 推 广 电压优 化 、功率 因数 、地 区的 电网无 功 变 频 调 速 技 术 可 以 起 到 节 能 增 效 的 效 管理 系统软 件 等新 技术 的应 用 ，以更 好地 提 ］ 。 果主要是因为做到了根据用水流量的变化情 高电 网的 质量和 运行 的安 全 可靠 经济 电 力 系 统 的 安 全 直 接 关 系 到 国 家 和 人 况 对水 泵进 行 了合理 的 选配 。为 了使 在恒 压 ３ ． ４ 海上 平 台配 电 自动化 系统 设计 民生命 财 产的安 全 ，因此 ，电 力系统 的安 全 状 态 下 的变 频 调 速技 术 也 能 起 到 优 良的 效 在 潮 流 计 算 的 基 础 上 ，通 过 对 系 统 进 和 可靠 性 得到 了各级 政府 部 门及企 业 领导 的 果 ，宜 采用 多 泵并联 的 供水模 式 。在 这种 模 行暂态稳定计算 、电压稳定计算等各种稳定 充 分重 视 。随 着我 国社 会经 济的快 速 发展 ， 式 中 ，只 要一 台泵 是变 频泵 ，其 余的 都选 用 计 算 ，能够 对接 入 系统方 案 中的 运行 参数 进 对 电力 系统各 方面 的技 术和 发 展提 出 了更高 工频 泵 ，就可 以实 现恒 压 变量 供水 。变频 泵 行有 效的 校验 ，从 而确 保各 参数 能够 满 足 系 要 求 。下 面本 文从 变频 调 速技 术和 电力 系统 的工 作效 率是 随流 量 变化 的 。当水 流量 小于 统安 全稳 定运 行 的要 求 。在 稳 定计算 中 ，使 的关 系进 行论 述 。 台 泵工 频恒 压条 件 下的流 量 的时候 ，仅 由 用 的 数 学 模 型 一 般 是 采 用 恒 定 暂 态 电势 模 型 ，现有 设备 的参 数按 照 实际参 数 ，对于 没 台变频 泵工 作供 水 ； 当流量加 大 的时 候 ， １变频调速技术概述 变频 泵 的转速 会随 着 上升 ；当用水 量流 量持 有完 整参 数时 ，可以按 照 同类设 备 的参数 进 变 频 调 速 技 术 是 根 据 电机 转 速 与工 作 续加 大 ，使变 频泵 的 工作 转速 达到 工频 转速 行计 算 ，根据 计算 的 结果 ，如 果接 入 系统方 电源输 入 频率 成正 比例 ，通过 改变 电动 机工 的时 候并 超过 的时 候 ，变 频泵 的控 制 系统会 案 中的运 行参 数不 能满 足稳 定 的要 求 ，就 须 。 作 电源频 率而 达到 改变 电机转 速的 目标 。变 自动 启动 一 台工频 泵 开始 工作 ，其 余 的工频 采取 一定 的措 施 ，提高 稳定 性［ 短 路 电流 计 算 主 要 是 对 由故 障 短 路 在 频 器技术 已经深入 应用 到 我们 生活 的每 个 角 泵也 同理 启动 。 落 ，变频 调速 系统 的控 制 方式 包括 矢量 控制 当水 流 量下 降 的 时候 ，变 频 泵 的转 速 电气元件 上造 成 的不 正常 电流 值进 行验 算 ， 这一计算的结果是电气设备选型的主要依 （ ＶＣ） 、直接 转矩 控 制 （ Ｄ Ｔ Ｃ）等 。随 着 也下 降 ， 当变 频泵 的 流量 下降 到零 的时 候 ， 半导 体技 术 的发 展以 及数 字控 制的 普及 ，矢 会 自动 关 闭一 台工频 泵 ，改 由 自己供 水 。此 据 。在 电 力系统 设计 中 ，应 当按 照远景 水 平 ０ 量 控制 的应 用 已经从 高性 能范 围扩 展 到驱 动 外 ，具 有 自动 睡眠功 能 的变频 泵还 可 以在 用 年 来计 算短 路 电流 ，即是 系统 设 备在 投运 １ 或 者是 专用 驱动 领域 ，直 到 人们 日常生 活 用 水 流 量 接 近 零 而 其 他 工频 泵都 停 工 的 情 况 年 后 的系统 发展 计算 三相 和单 相短 路 电流 ， 的 变频 空调 、冰 箱 、洗衣 机等 等家 用 电器 。 下 ，进 入 睡眠模 式 ， 自动 停泵 。从 而 达到 最 以 保证 电气 设备 选型 及继 电保 护 整定值 和熔 与 此 同时 ，交流 驱动 器 已经在 工业 机 器 、电 佳 的节 能效 果 。根据 不 同的海 洋平 台的应 用 体 额定 电流 的正 确性 ，从 而保 障 在 出现 故 障 梯 、 电动汽 车 、起 重设备 等领 域 也得 到 了广 情 况可 以进 行分 别研 究 。海 上平 台 由于 电机 时 ，继 电保 护能 够快 速地 切断 短 路 电流 ，减 泛 的应 用和 发展 … 。 负荷相 对 于平 台 电网容量 而 言 ，比较 大 ，启 少 由短 路造 成 的损 失 ，从 而提 高 海上 平 台配 动 电流 太大 ，对 电 网的 冲击 也大 ，所 以通 过 电 自动 化 系统设 计 反应水 平 ，但是 与 电机 的 变 频 启动没 有 关系 。 变 频 器来控 制 启动 电流 的 。 ２ 变频 调技 术在 电机 拖 动 中应用 ３ ． ２ 海上 平 台 自励 磁 的 判 断和 控 制 措 电 机 拖 动 主 要 是 关 于 直 流 电 机 、 电 机 ４ 结语 系 统的 运动 方程 、直 流 电机拖 动 系统 的静 态 施 海 上 的 励 磁 电 源 是 靠 ＵＰ Ｓ 来 供 电的 ， 随 着 我 国社 会 经 济 的 发 展 ，我 们 对 电 和 动态 特点 、变压 器 、交流 电等 各个 方面 的 工作 内容 。从 控制 类 别角度 分析 ，卸油 泵电 不 会 丧失 的 。作为 启动 电源 的 透平 发电机 需 力的 需求 越来 越迫 切 ，电 力在我 们 日常 生产 动 机 的变 频调 系统 是转 速开 环 ，恒 压频 度 比 要空 载较 长 的海缆 线路 ，由于 海缆 对地 电容 生活 中发 挥着 越来 越 重要 的作 用 。为 了适应 控 制 电源变 频 调速 系统 。在 使 用过程 中 ，用 较 大 ，这 等于 接 了一个 等效 的 电容 负载 ，就 时代 的发 展和 满足 人们 生活 的需 要 ， 电力系 电 压控 制 的 环 节 实 现 对 输 出 直 流 电压 的 控 是 如 果没 有励 磁 的 电源 ，当 电容负 载和 发 电 统也 要不 断的 改革 和 完善 ，从而 为 人们提 供 制 、用频 率控 制环 节不 一样 的 节奏 。 机 的参数 满足 一定 的数 值 条件 的时 候 ，系统 更好 的服 务 。现阶 段 ，信 息技 术 已经被 普遍 在 整 个 电 力 系统 中控 制 信 号 来 源 于 速 会产 生一 些参 数 的谐振 ，它的 频率 大约 等于 应 用在社 会 生活 的各 个领 域 ，面对 新形 势 、 度给定，假定速度给定是在跳跃变化的情况 工频。例如：某油 田群 电力系统，主电源都 新 情 况 ，变 频 调 技 术 也 要 不 断 地 发 展 和 更 ５ ０ ０ ｋ ｗ的没 有 刷 励 磁 同步 燃起 透 新 ，以便 更好 地保 障 电力 系统 的安 全和 正 常 下也能够协调控制逆变器的输出电压和电流 是 由三 台 ６ 频 率 的 有 规 律 变 化 。所 以 设 定 了给 定 积 分 平发 电机 组成 的 ，在 正常 生产 的时 候发 电机 运行 。 器，把跳跃的输入变成斜坡输出信号，从而 通 常的运 行 方式 是两 用一 备 ，外部 输进 原 油 有效 控制 电机 的正 转和 反转 。在整 个 电机拖 的时 候 三台 同时运 行 ，各 个平 台和 主 电源通 动 系统运 行过 程 中 ，速 度 给定 和给 定的 积分 过较 远 距离 的海 底 电缆连 接并 且安 装应 急 的 参考文献 … １朱方明 ，海涛 ，贺主龙 ．技 术创新推 动国家 器输 出分为 正负 电压。 因为控 制 电流 器的输 发 电机 。 Ｊ ］ ． 四 ３ ． ３ 无功 补 偿 原 理 在 海 上平 台 电力 系 和 区域 经济跨越 式 发展 的作 用机制探 析［ 出电压和逆变器的输出频率都只需要正值的 川 大 学 学报 （ 哲 学 ��
一台变频器拖动两台电机的故障分析
一台变频器拖动两台电机的故障分析作者：岳清海来源：《科技风》2018年第35期摘要：随着科技的不断发展，一台变频器可能会拖动两台甚至更多的电机，这种现象是非常常见的。
因采用的是一台变频器，所以由变频器传出来的频率是相同的，因此按照理论来说所有电机的速度都应该是相同的，并且应该能够保证同时提速或者是同时降速。
虽然理论上是这样，但是在具体的操作过程中由于每个电机在制造上存在一定的差异，导致了每个电机能够承受的负载是不同的，所以每个电机在运行的过程中是存在差异的。
由于设备内部没有能够及时纠正错误的设备，而且这种设备也没有办法进行安装，导致了误差积累。
本文从一台变频器拖动两台电机的故障分析入手，对一台变频器拖动两台电机应该注意的问题进行了阐述，并且提出了相应的对策。
关键词：变频器；电机；故障；策略一台变频器拖动两台电机的现象是普遍的现象，这样的操作能够很好的解决由于使用多台变频器而帶来的不同步的问题，这样能够基本满足设备的运行条件，还能够有效的降低运行成本和工作强度，工作效率也能够得到有效的提高。
虽然这样的操作有一定的好处，但是也存在一定的问题，因为一台变频器拖动着两台电机，当一台电机发生事故的时候，另外一台电机仍然能够正常运行，变频器是不会出现任何的问题的，因此故障就很难被发现。
但是如果电机出现的是缺相的故障，长时间没有被发现的话就会造成电机的烧毁，从而影响到整个工作流程，如何能够很好的解决此类问题成为了如今重点研究的问题。
1 一台变频器拖动两台电机的故障分析1.1 缺相启动在具体的运行过程中如果电机在缺相的情况下Y形接法电机启动的时候，启动时的瞬间速度是为零的，经过相关的运算公式能够得出相应的理论。
当两项电机开始启动的时候，产生的电流应该是三相启动时的0.8倍左右，异步的电机在启动的时候所产生的电流是有明确的规定的，应该是额定电流的3-6倍。
因此根据这样的理论能够得出一个结论，当一台电机发生缺相故障，但是另外一台电机是正常使用的情况下，启动时的瞬间总电流应该比两台电器都是正常的情况下小。
变频器的基础知识,原理及应用
三、变频器如何改善电机的输出转矩
转矩提升：常规的 V/F 控制，电机定子上的电压降随着电机速度的降低而 相对增加，这就导致电机励磁不足而不能获得足够的旋转力。为了补偿这个 不足， 变频器需要提供一个补偿电压， 来补偿电机速度降低而引起的电压降。 变频器的这个功能叫转矩提升， 通过增加变频器的输出电压(主要在低频时)，
其他关于散热的问题： 在海拔高于 1000m 的地方，因为空气密度降低，因此应加控制柜的冷却风 量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容，海拔每升高 1000m，变 频器降容 5%，但是也要看具体的应用，因为变频器设计的负载能力和散热 能力一般比实际使用的要大， 开关频率：变频器的发热主要来自于 IGBT，IGBT 的发热主要集中在“开” 和“关”的瞬间。IGTB 开关频率高时，变频器的发热量就自然变大了。有 的厂家宣称降低开关频率可以扩容就是这个道理。
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第二讲知己知彼说变频一．基本关系要牢记（一）能量守恒是根本１．拖动系统的最基本条件ＰMN≥ＰL图２－１拖动系统的功率２．调速电动机的特点（１）电动机的输出转矩不能增大 ∵ＴM ＝ＫT ·ＩM ·Φ·cos φ电流大了要“发烧”，磁通大了要饱和。
∴ ＴM ≯ＴMN（２）在额定转速以下，有效输出功率随转速而下降如果ｎMX ↓必有ＰME ＝9550MXMN n T ↓图２－２ 电动机调速的特点３．某些违反能量守恒的想法（１）能否不要减速器，直接通过变频器降速？图２－３能量失衡的实例１（２）为了提高生产效率，能否通过提高频率来实现？图２－４能量失衡的实例２（二）能否拖动转矩争图２－５带动负载比转矩（三）运行还要看温升图２－６负载变化和散热一．基本关系要牢记二．负载条件是上帝（一）转矩变化看特性１．恒转矩负载图２－７恒转矩负载示例ＴL＝Ｆ·ｒＦ──磨擦力，ｒ──滚轮半径，都和ｎL无关。
ＰL＝ＴLｎL∕９５５０∝ｎL 特点：ＴL＝ｃｏｎｓｔＰL＝ＫPｎL图２－８恒功率负载示例ＴL＝Ｆ·ｒＦ──薄膜张力，要求恒定；ｖ──薄膜线速度，也要求恒定。
ｒ──卷取半径。
随着ｒ越卷越大：（１）∵Ｆ恒定，∴ＴL增大；（２）∵ｖ恒定，∴ｎL必减小。
特点：ＰL＝ｃｏｎｓｔＴL＝ＫT（ＰL /ｎL）＝ＫT（１/ｎL）图２－９二次方律负载示例（ａ）卷取机械（ｂ）机械特性（ｃ）功率特性特点：ＴL＝ＫT·ｎL2ＰL＝ＴL·ｎL∕９５５０＝ＫT·ｎL2·ｎL∕９５５０＝ＫP·ｎL3４．混合特性负载图２－１０混合特性负载（ａ）车的机械特性（ｂ）龙门刨床的机械特性混合型机械特性主要见于各类金属切削机床中。
特点：（１）低速段：阻转矩由切削力构成，具有恒转矩特性；（２）高速段：受床身机械强度的限制，只能恒功率调速。
（二）发热要由工况定电动机的温升曲线图中：θN──额定状态下的稳定温升；τ──发热时间常数。
曲线①──实际温升曲线；图２－１１电动机的温升曲线曲线②──不散热情况下的温升曲线。
根据负载工况的不同，电动机的温升特点也不相同，一般说来，可分为：１．连续负载如图２－９所示图２－１３连续负载２．断续负载和短时负载短时负载举例图２－１４非连续负载（ａ）断续负载（ｂ）短时负载图２－１５短时负载举例一．基本关系要牢记二．负载条件是上帝三．变频本领须有底（一）能力须瞧有效线１．有效转矩线的定义图２－１６电动机的有效工作点把不同频率下的有效工作点联接起来，便得到异步电动机在变频调速时的有效转矩线，如图２－１６所示。
图２－１７ｋU＝ｋf时的有效转矩线有效转矩线只表明拖动系统能够正常运行的工作范围，拖动系统的工作点通常不在有效转矩线上，如图２－１８所示。
图２－１８有效转矩线与工作点（二）低频散热是关键１．完全补偿的有效转矩线图２－１９完全补偿的有效转矩线２．功耗与散热图２－２０功耗与散热对有效转矩线的影响３．实际有效转矩线图２－２１实际有效转矩线（三）高频功率不能变∵当ƒ＞ƒN时，ＵX＝ＵN＝ｃｏｎｓｔX∴Ｐ1X＝３ＵＩNｃｏｓφ1≈ＰN＝ｃｏｎｓｔN图２－２２额频以上的有效转矩线一．基本关系要牢记二．负载条件是上帝三．变频本领须有底四．传动机构细算计（一）机械功率要传递图２－２３常见的传动机构传动比：λ＝ｎM∕ｎL（二）能量守恒须牢记ＰM＝ＴMｎM∕９５５０；ＰL＝ＴLｎL∕９５５０ＰM≈ＰLｎL＝ｎM∕λＴL＝ＴM·λ可见，经传动机构减速后：（１）负载侧的转速下降，（２）但转矩增大。
（三）折算为了坐标系图２－２４电动机和负载的工作点图中，电动机的工作点Ｑ1：（３５，１５００）负载的工作点Ｑ2：（１４０，３７５）折算公式：ｎL’＝ｎL·λ＝ｎMＴL’＝ＴL∕λ（ＧＤ2）’＝（ＧＤ2）∕λ 2 物理意义经传动机构减速后：（１）电动机轴上的负载减轻；（２）电动机轴上的飞轮力矩大为减小。
（四）遇事常想传动比１．传动比与电动机的容量 实例：某负载：ＴL ＝８９Ｎ·ｍ；ｎL ＝３７５ｒ∕ｍｉｎ；ＰL ＝３.５ｋＷ。
电动机：２ｐ＝４；ｎMN ≈ｎM0＝１５００ｒ∕ｍｉｎ，ｓ≈０。
λ＝１ （１）电动机的转速 因为λ＝１，所以：ｎMX ＝ｎL ＝３７５ｒ∕ｍｉｎ因ｐ＝２、ｓ≈０，故工作频率：ƒX ＝60MX pn ＝１２.５Ｈｚ （２）电动机的转矩 因为λ＝１，所以：ＴMN ＝ＴL ＝８９Ｎ·ｍ（３）电动机的容量 ＰMN ＝9550150089 ＝１３.９８ｋＷ图２－２４ λ＝１选用ＰMN ＝１５ｋＷ的电动机。
（４）说明：１５ｋＷ的电动机运行在１２.５Ｈｚ时，其输出功率只有３.７５ｋＷ。
λ＝２（１）电动机的转速 因为λ＝２，所以：ｎMX ＝ｎL ’＝３７５×２＝７５０ｒ∕ｍｉｎ工作频率 因为ｐ＝２、ｓ≈０，所以：ƒX ＝60MX pn ＝２５Ｈｚ （２）电动机的转矩因为λ＝２，所以： ＴMN ＝ＴL ’＝８９∕２＝４４.５Ｎ·ｍ（３）电动机的容量ＰMN ＝955015005.44 ＝７.０ｋＷ 选用ＰMN ＝７.５ｋＷ的电动机。
图２－２５ λ＝２（４）说明：７.５ｋＷ的电动机运行在２５Ｈｚ时，其输出功率只有３.７５ｋＷ。
λ＝４（１）电动机的转速因为λ＝４，所以：ｎMX ＝ｎL ’＝３７５×４＝１５００ｒ∕ｍｉｎ ＝ｎMN明显的是，因为电动机的转速等于额定转速，所以，其工作频率也必等于额定频率：ƒX ＝ƒN ＝５０Ｈｚ（２）电动机的转矩因为λ＝４，所以： ＴMN ＝ＴL ’＝８９∕４＝２２.２５Ｎ·ｍ（３）电动机的容量ＰMN ＝9550150025.22 ＝３.５ｋＷ 选用ＰMN ＝３.７ｋＷ的电动机。
图２－２６ λ＝４２．传动比与电动机的起动某锯片磨床，卡盘直径达２ｍ。
传动比为λ＝５，电动机的容量为３.７ｋＷ。
图２－２７锯片磨床示意图存在问题：起动较困难。
起动困难的原因：卡盘的飞轮力矩（ＧＤ2）太大。
解决办法：将传动比增大为λ＝７.５。
将传动比增大后，卡盘可以在５ｓ内起动起来。
一．基本关系要牢记二．负载条件是上帝三．变频本领须有底四．传动机构细算计五．选用变频要仔细（一）变频影响应有数１．对电流的影响有关资料表明，同为５０Ｈｚ、输出额定转矩时，变频时的电流约增大（５～１０）％。
２．对磁路的影响图２－２８变频对磁路的影响（ａ）工频运行（ｂ）运行在１０Ｈｚ３．对发热的影响４．对效率和功率因数的影响（１）对效率的影响与工频运行相比，同样工作在５０Ｈｚ下，变频时电动机的效率略低。
（２）对功率因数的影响电动机的功率因数也略有下降。
５．对电机绝缘的影响普通电动机在进行变频调速时，绝缘较易击穿。
（二）专用电机有建树１．加强散热风扇设置在电动机外部，并直接与３８０Ｖ相接。
２．加强槽绝缘使槽绝缘能足够抵御电压脉冲的冲击。
３．增大了电磁负荷使磁路不易饱和。
（三）品牌繁多要有谱图２－２９变频器的类别与特点（四）选择原则须评估１．容量选择（１）风机、水泵：按说明书的配用电动机容量选择。
（２）恒转矩与恒功率负载：如运行中经常过载者，应考虑加大变频器的容量。
２．型号选择（专用者除外）（１）对机械特性及调速范围要求不高者，尽量采用一般通用系列。
（２）对机械特性及调速范围要求较高者，应选用具有矢量控制功能的变频器，一般情况下，尽量采用无反馈矢量控制即可。
（３）对动态响应有较高要求者，选用有反馈矢量控制模式。
３．品牌选择（１）一般情况下，尽量选用国产变频器，有利于维修。
（２）对于一旦发生故障，造成重大损失甚至可能对人生安全构成威胁者，则应选择高品牌变频器。
第三讲熟悉功能识变频一．控制框图知要领（一）主控电路是大脑图３－１变频器内的控制电路框图１．接受各种信号２．进行基本运算３．输出计算结果４．实现各项控制功能５．实施各项保护功能（二）控制面板掌握好图３－２控制面板１．数据显示屏２．发光二极管３．键盘输入器（１）模式转换键（２）升、降键（３）读出、写入键（４）运行（正转∕反转）键（５）停止∕复位键（三）外控端子功能巧１．外接给定端（１）电压信号给定端（２）电流信号给定端（３）脉冲给定图３－３外接给定电路２．外接输入控制端（１）基本控制信号如正转（ＦＷＤ）、反转（ＲＥＶ）、点动（ＪＯＧ）、复位（ＲＳＴ）等；（２）可编程控制信号多档转速控制，多档升、降速时间控制，可编程序控制等。
（３）外部故障信号图３－４外控输入电路３．外接输出控制端（１）报警输出端如图中之３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ输出端所示（虚线框①）。
（２）测量输出端如图中之ＦＭ和ＡＭ（虚线框②）。
（３）通讯接口和上位微机相接（虚线框③）。
多数变频器提供的是ＲＳ４８５接口，而上位微机的通讯图３－５外接输出控制端口多为ＲＳ２３２Ｃ接口，中间应加接一个“ＲＳ４８５－ＲＳ２３２Ｃ”的转接口。
（４）状态信号输出端主要有：“运行”信号、“频率到达”信号、“频率检测”信号等（虚线框④）。
状态信号的输出电路大多采用晶体管的集电极开路输出方式，用于直流低压电路中。
外电路可通过光电耦合管接受其信号，可直接用发光二极管来指示各种状态。
一．控制框图知要领二．基本操作是调频（一）频率名称勿懵懂１．基本频率与最高频率图３－６基本频率与最高频率２．上、下限频率ƒH图３－７上、下限频率３．回避频率图３－８回避频率（二）模拟给定灵活用１．频率给定线图３－９频率给定线的概念２．应用实例实例１：传感器输出信号是１～５Ｖ，要求变频器的对应输出频率为０～５０Ｈｚ。
偏置频率：－１２.５Ｈｚ实例２：变频器的给定信号由仪器ＸＸ提供，但ＸＸ的输出信号只有０～４Ｖ，而要求变频器输出的对应频率为０～５０Ｈｚ。
如图，将频率增益G%预置为１２５％即可。
图３－１１实例２的频率给定线图３－１０实例１的频率给定线３．模拟给定的正反转控制图３－１３模拟量给定的正反转控制（１）死区功能（２）有效零功能４．辅助给定的应用图３－１４自动同步控制（三）升、降端子显神通１．升速与降速端子图３－１６升、降速端子的功能２．两地升、降速控制图３－１７两地升、降速控制３．利用升、降速端子的恒压供水控制图３－１８恒压供水控制４．手动微调同步控制图３－１９手动微调同步控制（四）转速还可多档控图３－２０多档转速控制多档转速控制的特点图３－２１多档速控制的特点控制电路图３－２２多档速控制电路梯形图图３－２３多档速控制的梯形图一．控制框图知要领二．基本操作是调频三．升降平稳软起停（一）升速电流能减小１．工频起动与变频起动图３－２４异步电动机的起动（ａ）工频起动转差（ｂ）工频起动特性（ｃ）工频起动电流（ｄ）变频起动转差（ｅ）变频起动特性（ｆ）变频起动电流２．升速时间与电流图３－２５升速时间与电流（ａ）升速时间（ｂ）软起动（二）起动过程也可调１．升速方式（１）线性方式（２）S形方式（３）半S形方式图３－２６升速方式２．起动频率图３－２７起动频率３．起动前的直流制动功能４．暂停升速功能图３－２８起动前直流制动（ａ）转速（ｂ）制动电压图３－２９起动过程中的暂停升速功能（三）降速须防电压跳１．变频降速的特点图３－３０变频降速的特点２．降速时间与电压图３－３１降速时间与直流电压３．降速方式图３－３２降速方式（四）直流制动爬行消１．直流制动的原理方法：向定子绕组内通入直流电流。