自動低頻減速裝置是電力系統

㈠ 伺服系統組成

伺服系統由控制器，功率驅動裝置，電動機三部分組成。

一、控制器

控制器按照數控系統的給定值和通過反饋裝置檢測的實際運行值的差，調節控制量。

二、功率驅動裝置

功率驅動裝置作為系統的主迴路，一方面按控制量的大小將電網中的電能作用到電動機之上，調節電動機轉矩的大小，另一方面按電動機的要求把恆壓恆頻的電網供電轉換為電動機所需的交流電或直流電

三、電動機

電動機則按供電大小拖動機械運轉。

(1)自動低頻減速裝置是電力系統擴展閱讀

伺服系統是指利用某一部件(如控制桿)的作用能使系統所處的狀態到達或接近某一預定值,並能將所需狀態(所需值)和實際狀態加以比較,依照它們的差別(有時是這一差別的變化率)來調節控制部件的自動控制系統。

主要作用

1、以小功率指令信號去控制大功率負載；

2、在沒有機械連接的情況下，由輸入軸控制位於遠處的輸出軸，實現遠距同步傳動；

3、使輸出機械位移精確地跟蹤電信號，如記錄和指示儀表等。

㈡ 電頻器 工作原理相關知識

變頻調速器的基礎知識

1）調速：根據工況需要調整設備運行速度，以達到節能降耗、減少磨損、按需生產等目的。2）直流調速（DC Controler/motor）：由直流控制器調節直流電機以達到調整速度的目的。3）交流變頻調速（AC inverter/motor）：由變頻器輸出頻率變化的三相交流電流從而控制交流電機的轉速。4）矢量變頻調速（AC vector inverter）：通過復雜的計算變換，使交流變頻器按照直流電機的控制方式去控制交流電機，從而達到精確速度控制、轉矩控制、提高輸出扭矩等特性。5）伺服控制系統（Servo control system）：在運動系統中引入速度反饋或位置反饋元件，通過負反饋的作用達到極其精密的的速度控制、定位控制以及高動態響應。
10，幾個常見工業元件：
1）測速發電機（Tacho-generator）：一種轉速測量元件，有交流、直流之分。2）旋轉變壓器（Resolver）：一種經濟、准確地轉速和角位移測量元件。
3）光電編碼器（Encoder）：一種精密的角位移、轉速測量元件，適合在位置控制系統中作為反饋元件。
4）PLC：工業用計算、控制裝置，實現邏輯、時序、計算等控制功能，一般作為整個自動化控制系統的上位主機。
5）HMI（Human-Machine Interface）：人-機界面。
6）現場匯流排（Field-Bus System）：應用於工業控制現場的串列通訊匯流排系統，大幅度降低接線成本，提高控制的抗干擾能力。
7）分布式控制（Distributed control）：區別於傳統的集中式控制，強調各個節點設備的智能化，一般由現場匯流排系統將各子設備連接起來。極大地提高系統應用的靈活性、可靠性，降低上位機的運算負擔。
11，關於電機的三個術語：1）防護等級（Protection Code）：（IP**）考察一個設備防止異物進入和防水的能力，使IEC標准之一。其兩個數字分別代表防異物和防水的能力，數值越高表明可以防止更細小的物體進入以及經受更強烈的水流沖擊。一般為IP54（防塵，防潑灑水滴）以上防護等級的設備可以直接應用於露天。2）絕緣等級（Insulation Grade）：考察一個電氣設備（一般針對電機）在保證良好絕緣特性的前提下所能承受的極限溫升能力，是IEC標准之一。一般有B級（85度）、F級（105度）、H級（125度）。
3）工作制。
三.知識入門
1、什麼是變頻器？
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
2、PWM和PAM的不同點是什麼？
PWM是英文Pulse Width Molation(脈沖寬度調制)縮寫，按一定規律改變脈沖列的脈沖寬度，以調節輸出量和波形的一種調值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Molation(脈沖幅度調制)縮寫，是按一定規律改變脈沖列的脈沖幅度，以調節輸出量值和波形的一種調制方式。
3、電壓型與電流型有什麼不同？
變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波石電感。
4、為什麼變頻器的電壓與電流成比例的改變？
非同步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那麼磁通就過大，磁迴路飽和，嚴重時將燒毀電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現象的產生。這種控制方式多用於風機、泵類節能型變頻器。
5、電動機使用工頻電源驅動時，電壓下降則電流增加;對於變頻器驅動，如果頻率下降時電壓也下降，那麼電流是否增加？
頻率下降(低速)時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉矩一定的條件下,電流幾乎不變。
6、採用變頻器運轉時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣？
採用變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，起動電流被***在150%額定電流以下(根據機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動時，起動電流為6~7倍，因此，將產生機械電氣上的沖擊。採用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉矩為70%~120%額定轉矩；對於帶有轉矩自動增強功能的變頻器，起動轉矩為100%以上，可以帶全負載起動。
7、V/f模式是什麼意思？
頻率下降時電壓V也成比例下降，這個問題已在回答4說明。V與f的比例關系是考慮了電機特性而預先決定的，通常在控制器的存儲裝置(ROM)中存有幾種特性，可以用開關或標度盤進行選擇。
8、按比例地改V和f時，電機的轉矩如何變化？
頻率下降時完全成比例地降低電壓，那麼由於交流阻抗變小而直流電阻不變，將造成在低速下產生地轉矩有減小的傾向。因此，在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉矩,這種補償稱增強起動。可以採用各種方法實現,有自動進行的方法、選擇V/f模式或調整電位器等方法
9、在說明書上寫著變速范圍60~6Hz，即10:1，那麼在6Hz以下就沒有輸出功率嗎？
在6Hz以下仍可輸出功率，但根據電機溫升和起動轉矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時電動機可輸出額定轉矩而不會引起嚴重的發熱問題。變頻器實際輸出頻率(起動頻率)根據機種為0.5~3Hz.
10、對於一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉矩一定，是否可以？
通常情況下時不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變，大體為恆功率特性，在高速下要求相同轉矩時，必須注意電機與變頻器容量的選擇
11、所謂開環是什麼意思？
給所使用的電機裝置設速度檢出器(PG)，將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的，稱為「閉環」，不用PG運轉的就叫作「開環」。通用變頻器多為開環方式，也有的機種利用選件可進行PG反饋。
12、實際轉速對於給定速度有偏差時如何辦？
開環時，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負載運行時，電機的轉速在額定轉差率的范圍內(1%~5%)變動。對於要求調速精度比較高，即使負載變動也要求在近於給定速度下運轉的場合，可採用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。
13、如果用帶有PG的電機，進行反饋後速度精度能提高嗎？
具有PG反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的植取決於PG本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度。
14、失速防止功能是什麼意思？
如果給定的加速時間過短，變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉速(電角頻率)的變化，變頻器將因流過過電流而跳閘，運轉停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續運轉，就要檢出電流的大小進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結合起來就是失速功能。
16.關於漏電流的問答 Q: 有那些漏電流的形式？ A: 有 2種：電機電纜對地漏電流和電纜 Q: 為什麼會有漏電流的問題？ A: 不使用變頻器時，漏電流一般較小。使用變頻器時，因為逆變器的功率模塊高速開關，輸出電流中有高次諧波的存在。有因為電纜對地、電纜之間存在電感，因此產生了較大的漏電流（可達不用變頻器時的10倍）。 Q: 漏電流和開關頻率有和關系？ A: 開關頻率越小，漏電流越小。 Q: 漏電流和電機功率的關系？ A: 功率越大，漏電流越大。 Q: 漏電流和接地的關系？ A: 無直接關系。但接地不好會增加觸電的可能性。 Q: 漏電流對策有那些？ A: 降低開關頻率，是電纜之間，電纜和地的距離增加，增加開關的漏電流設定水平等。 Q: 對變頻器的漏電流水平可有什麼規定? A: 現在還沒有。
17. 目前，變頻交流調速已遍布冶金、電力、等各個領域。變頻器是利用交流電動機的同步轉速隨電機電壓頻率變化而變化的特性而實現電動機調速運行的裝置，其中，有幾個參數的設定非常重要，將直接影響變頻器的合理使用。
幾個重要參數的設定
1 .V/f類型的選擇 V/f類型的選擇包括最高頻率、基本頻率和轉矩類型等。
最高頻率是變頻器-電動機系統可以運行的最高頻率。由於變頻器自身的最高頻率可能較高，當電動機容許的最高頻率低於變頻器的最高頻率時，應按電動機及其負載的要求進行設定。基本頻率是變頻器對電動機進行恆功率控制和恆轉矩控制的分界線，應按電動機的額定電定電壓設定。轉矩類型指的是負載是恆轉矩負載還是變轉矩負載。用戶根據變頻器使用說明書中的V/f類型圖和負載的特點，選擇其中的一種類型。我們根據電機的實際情況和實際要求，最高頻率設定為83.4Hz，基本頻率設定為工頻50Hz。負載類型：50Hz以下為恆轉矩負載，50~83.4Hz為恆功率負載。
2.如何調整啟動轉矩
調整啟動轉矩是為了改善變頻器啟動時的低速性能,使電機輸出的轉矩能滿足生產啟動的要求。 在非同步電機變頻調速系統中,轉矩的控制較復雜.在低頻段,由於電阻、漏電抗的影響不容忽略，若仍保持V/f為常數，則磁通將減小，進而減小了電機的輸出轉矩。為此，在低頻段要對電壓進行適當補償以提升轉矩。可是，漏阻抗的影響不僅與頻率有關，還和電機電流的大小有關，准確補償是很困難的。近年來國外開發了一些能自行補償的變頻器，但所需計算量大，硬體、軟體都較復雜，因此一般變頻器均由用戶進行人工設定補償。針對我們所使用的變頻器，轉矩提升量設定為1%~5%之間比較合適。
3. 如何設定加、減速時間 電機的運行方程式：
式中：Tt為電磁轉矩；T1為負載轉矩 電機加速度dw/dt取決於加速轉矩（Tt,T1），而變頻器在啟、制動過程中的頻率變化率則由用戶設定。若電機轉動慣量J、電機負載變化按預先設定的頻率變化率升速或減速時，有可能出現加速轉矩不夠，從而造成電機失速，即電機轉速與變頻器輸出頻率不協調，從而造成過電流或過電壓。因此，需要根據電機轉動慣量和負載合理設定加、減速時間，使變頻器的頻率變化率能與電機轉速變化率相協調。檢查此項設定是否合理的方法是按經驗選定加、減速時間設定。若在啟動過程中出現過流，則可適當延長加速時間；若在制動過程中出現過流，則適當延長減速時間；另一方面，加、減速時間不宜設定太長，時間太長將影響生產效率，特別是頻繁啟、制動時。我們將加速時間設定為15s,減速時間設定為5s。
4 .頻率跨跳 V/f控制的變頻器驅動非同步電機時，在某些頻率段。
電機的電流、轉速會發生振盪，嚴重時系統無法運行，甚至在加速過程中出現過電流保護使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉動量較小時更為嚴重。因此變通變頻器均備有頻率跨跳功能，用戶可以根據系統出現振盪的頻率點，在V/f曲線上設置跨跳點及跨跳點寬度。當電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統正常運行。
5 過負載率設置 該設置用於變頻器和電動機過負載保護。
當變頻器的輸出電流大於過負載率設置值和電動機額定電流確定的OL設定值時，變頻器則以反時限特性進行過負載保護（OL），過負載保護動作時變頻器停止輸出。 2.6 電機參數的輸入 變頻器的參數輸入項目中有一些是電機基本參數的輸入，如電機的功率、額定電壓、額定電流、額定轉速、極數等。這些參數的輸入非常重要，將直接影響變頻器中一些保護功能的正常發揮，一定要根據電機的實際參數正確輸入，以確保變頻器的正常使用。
四.變頻器在調試與使用過程中經常遇到的問題
1.)其中過電壓現象最為常見。 過電壓產生後，變頻器為了防止內部電路損壞，其過電壓保護功能將動作，使變頻器停止運行，導致設備無法正常工作。因此必須採取措施消除過電壓，防止故障的發生。由於變頻器與電機的應用場合不同，產生過電壓的原因也不相同，所以應根據具體情況採取相應的對策。
2、)過電壓的產生與再生制動所謂變頻器的過電壓，是指由於種種原因造成的變頻器電壓超過額定電壓，集中表現在變頻器直流母線的直流電壓上。正常工作時，變頻器直流部電壓為三相全波整流後的平均值。
若以380V線電壓計算，則平均直流電壓Ud=1.35U線=513V。在過電壓發生時，直流母線上的儲能電容將被充電，當電壓上升至700V左右時，（因機型而異）變頻器過電壓保護動作。造成過電壓的原因主要有兩種：電源過電壓和再生過電壓。
電源過電壓是指因電源電壓過高而使直流母線電壓超過額定值。而現在大部分變頻器的輸入電壓最高可達460V，因此，電源引起的過電壓極為少見。本文主要討論的問題是再生過電壓。產生再生過電壓主要有以下原因：當大GD2（飛輪力矩）負載減速時變頻器減速時間設定過短；電機受外力影響（風機、牽伸機）或位能負載（電梯、起重機）下放。由於這些原因，使電機實際轉速高於變頻器的指令轉速，也就是說，電機轉子轉速超過了同步轉速，這時電機的轉差率為負，轉子繞組切割旋轉磁場的方向與電動機狀態時相反，其產生的電磁轉矩為阻礙旋轉方向的制動轉矩。所以電動機實際上處於發電狀態，負載的動能被「再生」成為電能。再生能量經逆變部續流二極體對變頻器直流儲能電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過電壓。因再生過電壓的過程中產生的轉矩與原轉矩相反，為制動轉矩，因此再生過電壓的過程也就是再生制動的過程。換句話說，消除了再生能量，也就提高了制動轉矩。如果再生能量不大，因變頻器與電機本身具有20%的再生制動能力，這部分電能將被變頻器及電機消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電機的消耗能力，直流迴路的電容將被過充電，變頻器的過電壓保護功能動作，使運行停止。為避免這種情況的發生，必須將這部分能量及時的處理掉，同時也提高了制動轉矩，這就是再生制動的目的。
3、)過電壓的防止措施： 由於過電壓產生的原因不同，因而採取的對策也不相同。對於在停車過程中產生的過電壓現象，如果對停車時間或位置無特殊要求，那麼可以採用延長變頻器減速時間或自由停車的方法來解決。所謂自由停車即變頻器將主開關器件斷開，讓電機自由滑行停止。如果對停車時間或停車位置有一定的要求，那麼可以採用直流制動（DC制動）功能。直流制動功能是將電機減速到一定頻率後，在電機定子繞組中通入直流電，形成一個靜止的磁場。電機轉子繞組切割這個磁場而產生一個制動轉矩，使負載的動能變成電能以熱量的形式消耗於電機轉子迴路中，因此這種制動又稱作能耗制動。在直流制動的過程中實際上包含了再生制動與能耗制動兩個過程。這種制動方法效率僅為再生制動的30-60％，制動轉矩較小。由於將能量消耗於電機中會使電機過熱，所以制動時間不宜過長。而且直流制動開始頻率，制動時間及制動電壓的大小均為人工設定，不能根據再生電壓的高低自動調節，因而直流制動不能用於正常運行中產生的過電壓，只能用於停車時的制動。對於減速（從高速轉為低速，但不停車）時因負載的GD2（飛輪轉矩）過大而產生的過電壓，可以採取適當延長減速時間的方法來解決。其實這種方法也是利用再生制動原理，延長減速時間只是控制負載的再生電壓對變頻器的充電速度，使變頻器本身的20%的再生制動能力得到合理利用而已。至於那些由於外力的作用（包括位能下放）而使電機處於再生狀態的負載，因其正常運行於制動狀態，再生能量過高無法由變頻器本身消耗掉，因此不可能採用直流制動或延長減速時間的方法。再生制動與直流制動相比，具有較高的制動轉矩，而且制動轉矩的大小可以跟據負載所需的制動力矩（即再生能量的高低）由變頻器的制動單元自動控制。因此再生制動最適用於在正常工作過程中為負載提供製動轉矩。
4、)再生制動的方法：
1． 能量消耗型：這種方法是在變頻器直流迴路中並聯一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制一個功率管的通斷。在直流母線電壓上升至700V左右時，功率管導通，將再生能量通入電阻，以熱能的形式消耗掉，從而防止直流電壓的上升。由於再生能量沒能得到利用，因此屬於能量消耗型。同為能量消耗型，它與直流制動的不同點是將能量消耗於電機之外的制動電阻上，電機不會過熱，因而可以較頻繁的工作。
2． 並聯直流母線吸收型：適用於多電機傳動系統（如牽伸機），在這個系統中，每台電機均需一台變頻器，多台變頻器共用一個網側變流器，所有的逆變部並接在一條共用直流母線上。這種系統中往往有一台或數台電機正常工作於制動狀態，處於制動狀態的電機被其它電動機拖動，產生再生能量，這些能量再通過並聯直流母線被處於電動狀態的電機所吸收。在不能完全吸收的情況下，則通過共用的制動電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用，但沒有回饋到電網中。
3． 能量回饋型：能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的，當有再生能量產生時，可逆變流器將再生能量回饋給電網，使再生能量得到完全利用。但這種方法對電源的穩定性要求較高，一旦突然停電，將發生逆變顛覆。
五.應用中需要注意的幾個問題
隨著通用變頻器市場的日益繁榮，變頻器及其附屬設備的安裝、調試、日常維護及維修工作量劇增，針對造成以上問題的原因，從應用環境、電磁干擾與抗干擾、電網質量、電機絕緣等方面進行分析。
1.工作環境問題 在變頻器實際應用中，由於國內客戶除少數有專用機房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝於工業現場。工作現場一般是灰塵大、溫度高，在南方還有濕度大的問題。對於線纜行業還有金屬粉塵，在陶瓷、印染等行業還有腐蝕性氣體和粉塵，在煤礦等場合，還有防爆的要求等等。因此必須根據現場情況做出相應的對策。
2 變頻器的安裝設計基本要求
(1) 變頻器應該安裝在控制櫃內部。(2) 變頻器最好安裝在控制櫃內的中部;變頻器要垂直安裝，正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排風、進風的大元件。(3) 變頻器上、下部邊緣距離控制櫃頂部、底部、或者隔板、或者必須安裝的大元件等的最小間距，應該大於300mm。櫃內安裝變頻器的基本要求(4) 如果特殊用戶在使用中需要取掉鍵盤，則變頻器面板的鍵盤孔，一定要用膠帶嚴格密封或者採用假面板替換，防止粉塵大量進入變頻器內部。(5) 對變頻器要進行定期維護，及時清理內部的粉塵等。(6) 其它的基本安裝、使用要求必須遵守用戶手冊上的有關說明;如有疑問請及時聯系相應廠家技術支持人員。
5. 干擾問題5.1 變頻器對微機控制板的干擾 在注塑機、電梯等的控制系統中，多採用微機或者PLC進行控制，在系統設計或者改造過程中，一定要注意變頻器對微機控制板的干擾問題。由於用戶自己設計的微機控制板一般工藝水平差，不符合EMC國際標准，在採用變頻器後，產生的傳導和輻射干擾，往往導致控制系統工作異常，因此需要採取必要措施。
(1) 良好的接地。電機等強電控制系統的接地線必須通過接地匯流排可靠接地，微機控制板的屏蔽地，最好單獨接地。對於某些干擾嚴重的場合，建議將感測器、I/O介面屏蔽層與控制板的控制地相連【3】。
(2) 給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環等，成本低。可以有效抑制傳導干擾。另外在輻射干擾嚴重的場合，如周圍存在G***、或者***機站時，可以對微機控制板添加金屬網狀屏蔽罩進行屏蔽處理。微機控制板的電源抗干擾措施
(3) 給變頻器輸入加裝EMI濾波器，可以有效抑制變頻器對電網的傳導干擾，加裝輸入交流和直流電抗器L1、L2，可以提高功率因數，減小諧波污染，綜合效果好。在某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合，需要在變頻器側添加交流輸出電抗器L3，解決因為輸出導線對地分布參數造成的漏電流保護和減少對外部的輻射干擾。一個行之有效的方法就是採用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，並將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。請注意，在不添加交流輸出電抗器L3時，如果採用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，增大了輸出對地的分布電容，容易出現過流。當然在實際中一般只採取其中的一種或者幾種方法。
(4) 減小變頻器對外部控制設備的干擾措施 對模擬感測器檢測輸入和模擬控制信號進行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統設計過程中，建議盡量不要採用模擬控制，特別是控制距離大於1M，跨控制櫃安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、開關頻率量輸入輸出，可以滿足要求。如果非要用模擬量控制時，建議一定採用屏蔽電纜，並在感測器側或者變頻器側實現遠端一點接地。如果幹擾仍舊嚴重，需要實現DC/DC隔離措施。可以採用標準的DC/DC模塊，或者採用V/F轉換，光藕隔離再採用頻率設定輸入的方法。
5.2 變頻器本身抗干擾問題
當變頻器的供電系統附近，存在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源或者採用滑環供電的場合，變頻器本身容易因為干擾而出現保護。應採用如下措施：
(1) 在變頻器輸入側添加電感和電容，構成LC濾波網路。
(2) 變頻器的電源線直接從變壓器側供電。
(3) 在條件許可的情況下，可以採用單獨的變壓器。
(4) 在採用外部開關量控制端子控制時，連接線路較長時，建議採用屏蔽電纜。當控制線路與主迴路電源均在地溝中埋設時，除控制線必須採用屏蔽電纜外，主電路線路必須採用鋼管屏蔽穿線，減小彼此干擾，防止變頻器的誤動作。
(5) 在採用外部模擬量控制端子控制時，如果連接線路在1M以內，採用屏蔽電纜連接，並實施變頻器側一點接地即可;如果線路較長，現場干擾嚴重的場合，建議在變頻器側加裝DC/DC隔離模塊或者採用經過V/F轉換，採用頻率指令給定模式進行控制。
(6) 在採用外部通信控制端子控制時，建議採用屏蔽雙絞線，並將變頻器側的屏蔽層接地(PE)，如果幹擾非常嚴重，建議將屏蔽層接控制電源地(GND)。對於RS232通信方式，注意控制線路盡量不要超過15m，如果要加長，必須隨之降低通信波特率，在100m左右時，能夠正常通信的波特率小於600bps。對於RS485通信，還必須考慮終端匹配電阻等。對於採用現場匯流排的高速控制系統，通信電纜必須採用專用電纜，並採用多點接地的方式，才能夠提高可靠性。
6. 電網質量問題
在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場合，電壓經常出現閃變;在一個車間中，有幾百台變頻器等容性整流負載在工作時，電網的諧波非常大，對於電網質量有很嚴重的污染，對設備本身也有相當的破壞作用，輕則不能夠連續正常運行，重則造成設備輸入迴路的損壞。可以採取以下的措施：集中整流的直流共母線供電方式
(1) 在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場合建議用戶增加無功靜補裝置，提高電網功率因數和質量。
(2) 在變頻器比較集中的車間，建議採用集中整流，直流共母線供電方式。建議用戶採用12脈沖整流模式。優點是，諧波小、節能，特別適用於頻繁起制動、電動運行與發電運行同時進行的場合。
(3) 變頻器輸入側加裝無源LC濾波器，減小輸入諧波，提高功率因數，成本較低，可靠性高，效果好。
(4) 變頻器輸入側加裝有源PFC裝置，效果最好，但成本較高。
7. 電機的漏電、軸電壓與軸承電流問題
變頻器驅動感應電機的電機模型，Csf為定子與機殼之間的等效電容，Csr為定子與轉子之間的等效電容，Crf為轉子與機殼之間的等效電容，Rb為軸承對軸的電阻;Cb和Zb為軸承油膜的電容和非線性阻抗。高頻PWM脈沖輸入下，電機內分布電容的電壓耦合作用構成系統共模迴路，從而引起對地漏電流、軸電壓與軸承電流問題。變頻器驅動感應電機的電機模型漏電流主要是PWM三相供電電壓極其瞬時不平衡電壓與大地之間通過Csf產生。其大小與PWM的dv/dt大小與開關頻率大小有關，其直接結果將導致帶有漏電保護裝置動作。另外，對於舊式電機，由於其絕緣材料差，又經過長期運行老化，有些在經過變頻改造後造成絕緣損壞。因此，建議在改造前，必須進行絕緣的測試。對於新的變頻電機的絕緣，要求要比標准電機高出一個等級。軸承電流主要以三種方式存在：dv/dt電流、EDM(Electric Discharge Machining)電流和環路電流。軸電壓的大小不僅與電機內各部分耦合電容參數有關，且與脈沖電壓上升時間和幅值有關。dv/dt電流主要與PWM的上升時間tr有關，tr越小，dv/dt電流的幅值越大;逆變器載波頻率越高，軸承電流中的dv/dt電流成分越多。EDM電流出現存在一定的偶然性，只有當軸承潤滑油層被擊穿或者軸承內部發生接觸時，存儲在電子轉子對地電容Crf上的電荷(1/2 Crf×Urf)通過軸承等效迴路Rb、Cb和Zb對地進行火花式放電，造成軸承光潔度下降，降低使用壽命，嚴重地造成直接損壞。損壞程度主要取決於軸電壓和存儲在電子轉子對地電容Crf的大小。環路電流發生在電網變壓器地線、變頻器地線、電機地線及電機負載與大地地線之間的迴路(如水泵類負載)中。環路電流主要造成傳導干擾和地線干擾，對變頻器和電機影響不大。避免或者減小環流的方法就是盡可能減小地線迴路的阻抗。由於變頻器接地線(PE變頻器)一般與電機接地線(PE電機1)連接在一個點，因此，必須盡可能加粗電機接地電纜線徑，減小兩者之間的電阻，同時變頻器與電源之間的地線採用地線銅母排或者專用接地電纜，保證良好接地。對於潛水深井泵這樣的負載，接地阻抗ZE電機2可能小於ZE變壓器與ZE變頻器之和，容易形成地環流，建議斷開ZE變頻器，抗干擾效果好。在變頻器輸出端串由電感、RC組成的正弦波濾波器是抑制軸電壓與軸承電流的有效途徑。目前有多家廠家可提供標准濾波器。

㈢ 變頻電機可以不接編碼器，直接控制電機么如果可以的話，控制原理是什麼謝謝！

變頻電機可以不接編碼器，直接由變頻器控制變頻電機達到調速的目的。
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現對交流非同步電機的軟起動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因數、過流/過壓/過載保護等功能。
變頻器中常用的控制方式 ：
1.非 智能控制方式 ：
(1) V/f控制
V/f控制是為了得到理想的轉矩-速度特性，基於在改變電源頻率進行調速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都有這種控制方式。V/f控制變頻器結構非常簡單，但是這種變頻器採用開環控制方式，不能達到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進行轉矩補償，以改變低頻轉矩特性。
(2) 轉差頻率控制
轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎上，按照知道非同步電動機的實際轉速對應的電源頻率，並根據希望得到的轉矩來調節變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。這種控制方式，在控制系統中需要安裝速度感測器，有時還加有電流反饋，對頻率和電流進行控制，因此，這是一種閉環控制方式，可以使變頻器具有良好的穩定性，並對急速的加減速和負載變動有良好的響應特性。
(3) 矢量控制
矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM波，達到各種不同的控制目的。例如形成開關次數最少的PWM波以減少開關損耗。目前在變頻器中實際應用的矢量控制方式主要有基於轉差頻率控制的矢量控制方式和無速度感測器的矢量控制方式兩種。給所使用的電機裝置設速度檢出器（PG），將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的，稱為「閉環 」，不用PG運轉的就叫作「開環」。通用變頻器多為開環方式，也有的機種利用選件可進行PG反饋.無速度感測器閉環控制方式是根據建立的數學模型根據磁通推算電機的實際速度，相當於用一個虛擬的速度感測器形成閉環控制。
基於轉差頻率的矢量控制方式與轉差頻率控制方式兩者的定常特性一致，但是基於轉差頻率的矢量控制還要經過坐標變換對電動機定子電流的相位進行控制，使之滿足一定的條件，以消除轉矩電流過渡過程中的波動。因此，基於轉差頻率的矢量控制方式比轉差頻率控制方式在輸出特性方面能得到很大的改善。但是，這種控制方式屬於閉環控制方式，需要在電動機上安裝速度感測器，具有PG反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的值取決於PG本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度。
無速度感測器矢量控制是通過坐標變換處理分別對勵磁電流和轉矩電流進行控制，然後通過控制電動機定子繞組上的電壓、電流辨識轉速以達到控制勵磁電流和轉矩電流的目的。這種控制方式調速范圍寬，啟動轉矩大，工作可靠，操作方便，但計算比較復雜，一般需要專門的處理器來進行計算，因此，實時性不是太理想，控制精度受到計算精度的影響。
(4) 直接轉矩控制
直接轉矩控制是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩，通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復雜的變換計算，系統直觀、簡潔，計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在開環的狀態下，也能輸出100%的額定轉矩，對於多拖動具有負荷平衡功能。
(5) 最優控制
最優控制在實際中的應用根據要求的不同而有所不同，可以根據最優控制的理論對某一個控制要求進行個別參數的最優化。例如在高壓變頻器的控制應用中，就成功的採用了時間分段控制和相位平移控制兩種策略，以實現一定條件下的電壓最優波形。
(6) 其他非智能控制方式
在實際應用中，還有一些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實現，例如自適應控制、滑模變結構控制、差頻控制、環流控制、頻率控制等。
2 智能控制方式 ：
智能控制方式主要有神經網路控制、模糊控制、專家系統、學習控制等。在變頻器的控制中採用智能控制方式在具體應用中有一些成功的範例。
(1) 神經網路控制
神經網路控制方式應用在變頻器的控制中，一般是進行比較復雜的系統控制，這時對於系統的模型了解甚少，因此神經網路既要完成系統辨識的功能，又要進行控制。而且神經網路控制方式可以同時控制多個變頻器，因此在多個變頻器級聯時進行控制比較適合。但是神經網路的層數太多或者演算法過於復雜都會在具體應用中帶來不少實際困難。
(2) 模糊控制
模糊控制演算法用於控制變頻器的電壓和頻率，使電動機的升速時間得到控制，以避免升速過快對電機使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率。模糊控制的關鍵在於論域、隸屬度以及模糊級別的劃分，這種控制方式尤其適用於多輸入單輸出的控制系統。
(3) 專家系統
專家系統是利用所謂「專家」的經驗進行控制的一種控制方式，因此，專家系統中一般要建立一個專家庫，存放一定的專家信息，另外還要有推理機制，以便於根據已知信息尋求理想的控制結果。專家庫與推理機制的設計是尤為重要的，關系著專家系統控制的優劣。應用專家系統既可以控制變頻器的電壓，又可以控制其電流。
(4) 學習控制
學習控制主要是用於重復性的輸入，而規則的PWM信號(例如中心調制PWM)恰好滿足這個條件，因此學習控制也可用於變頻器的控制中。學習控制不需要了解太多的系統信息，但是需要1~2個學習周期，因此快速性相對較差，而且，學習控制的演算法中有時需要實現超前環節，這用模擬器件是無法實現的，同時，學習控制還涉及到一個穩定性的問題。
變頻器原理，主電路是給非同步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。 它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的「整流器」，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的「平波迴路」，以及將直流功率變換為交流功率的「逆變器」。
（1）整流器：最近大量使用的是二極體的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。
（2）平波迴路：在整流器整流後的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，採用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。
（3）逆變器：同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。控制電路是給非同步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的迴路，它有頻率、電壓的「運算電路」，主電路的「電壓、電流檢測電路」，電動機的「速度檢測電路」，將運算電路的控制信號進行放大的「驅動電路」，以及逆變器和電動機的「保護電路」組成。（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。（2）電壓、電流檢測電路：與主迴路電位隔離檢測電壓、電流等。（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。（4）速度檢測電路:以裝在非同步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算迴路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。（5）保護電路:檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和非同步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。

㈣ 變頻器為什麼能省電,能省多少

變頻器是通過輕負載降壓實現節能的，拖動轉距負載由於轉速沒有多大變化，即便是降低電壓，也不會很多，所以節能很微弱。

但是用在風機環境就不同了，當需要較小的風量時刻，電機會降低速度，我們知道風機的耗能跟轉速的1.7次方成正比，所以電機的轉距會急劇下降，節能效果明顯。

如果環境要求必須調速，變頻器節能效果還是比較明顯的。不調速的場合變頻器不會省電，只能改善功率因數。

(4)自動低頻減速裝置是電力系統擴展閱讀:

工作原理

概述

主電路是給非同步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的「整流器」，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的「平波迴路。

整流器

大量使用的是二極體的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。

平波迴路

在整流器整流後的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，採用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。

逆變器

同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。