Поставщики преобразователей частоты для нефтегазовой отрасли напоминают, что электродвигатели в настоящее время являются наиболее часто используемым вращающимся инструментом. С развитием и популяризацией преобразователей частоты всё чаще возникает необходимость в их совместном использовании. Однако при совместном использовании преобразователей частоты и электродвигателей неизбежно возникает множество проблем:
1. Могут ли устройства плавного пуска двигателей экономить энергию?
Энергосберегающий эффект плавного пуска ограничен, но он позволяет снизить воздействие пуска на электросеть, обеспечить плавный пуск и защитить обмотку двигателя.
Согласно теории энергосбережения, плавный пуск, из-за добавления относительно сложных цепей управления, не только не экономит энергию, но и увеличивает её потребление. Однако он может снизить пусковой ток цепи и выполнять защитную функцию.
Каковы пусковой ток и пусковой момент двигателя при использовании преобразователя частоты?
При использовании преобразователя частоты частота и напряжение соответственно увеличиваются по мере ускорения двигателя, а пусковой ток ограничен значением ниже 150% номинального тока (125–200% в зависимости от модели). При прямом пуске от сети пусковой ток в 6–7 раз превышает номинальный, что может привести к механическим и электрическим ударам. Использование преобразователя частоты обеспечивает плавный пуск (с более длительным временем пуска). Пусковой ток в 1,2–1,5 раза превышает номинальный, а пусковой момент составляет 70–120% номинального. У преобразователей частоты с функцией автоматического увеличения крутящего момента пусковой момент превышает 100% и возможен пуск с полной нагрузкой.
Существует ли связь между перегрузкой двигателя и коротким замыканием?
Существует два типа перегрузки двигателя: 1. Перегрузка механической нагрузки: перегрузка, вызванная нагрузкой привода, превышающей номинальное значение, или заклиниванием системы трансмиссии, которая не имеет ничего общего с коротким замыканием. 2. Нормальная нагрузка: если ток двигателя перегружен, это может быть вызвано локальным заземлением или короткими замыканиями между витками в обмотке двигателя.
Где применяется частотно-регулируемое регулирование скорости? Каковы его преимущества?
Каково применение частотно-регулируемого регулирования скорости?
Его можно применять во вращающихся механизмах, требующих регулирования скорости.
Каковы преимущества частотно-регулируемого регулирования скорости?
До внедрения частотно-регулируемого регулирования скорости (теоретически оно уже было реализовано, но фактическое внедрение произошло после изобретения силовой электроники), традиционное регулирование скорости осуществлялось постоянным током. Недостатки регулирования скорости постоянным током:
① Двигатели постоянного тока имеют сложную конструкцию и высокие затраты на обслуживание.
② Из-за наличия коллектора возможности увеличения мощности двигателя постоянного тока ограничены.
Таким образом, преимущества частотно-регулируемого регулирования скорости заключаются в следующем:
① Он может обеспечить такие же превосходные характеристики регулирования скорости, как и регулирование скорости постоянного тока для двигателей переменного тока.
② Техническое обслуживание асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором простое и удобное.
③ Мощность двигателей переменного тока не ограничена из-за наличия коллектора.
Как измерить сопротивление изоляции двигателя?
Если это трехфазный двигатель переменного тока, измерьте сопротивление изоляции между фазами и относительно земли трехфазных обмоток двигателя.
Если это двигатель постоянного тока, измерьте сопротивление обмотки якоря двигателя относительно земли, сопротивление обмотки последовательного возбуждения относительно земли, сопротивление вторичной обмотки возбуждения относительно земли и сопротивление обмотки последовательного возбуждения относительно вторичной обмотки возбуждения. Выберите соответствующий вибратор в соответствии с уровнем напряжения испытываемого двигателя.
Этапы измерения:
---Отключите питание
---Разряд на землю
---Если это трехфазный двигатель переменного тока, откройте центральную точку (если возможно)
---Если это двигатель постоянного тока, поднимите щетку.
---Используйте вибрационный стол для измерения сопротивления изоляции между фазами и относительно земли отдельно.
---Разряд на землю
---Восстановить строку
---Запишите сопротивление изоляции и температуру окружающей среды.
6. Что такое бесщеточный и ациклический стартер?
Бесщёточный и бескольцевой пускатель — это пусковое устройство, которое устраняет недостатки асинхронных двигателей с фазным ротором, оснащённых контактными кольцами, угольными щётками и сложными пусковыми устройствами, сохраняя при этом преимущества низкого пускового тока и высокого пускового момента двигателей с фазным ротором. Трёхфазные асинхронные двигатели переменного тока с фазным ротором JR, JZR, YR и YZR (за исключением двигателей с регулируемой скоростью и двигателей с входными камерами), изначально использовавшие пускатели с реостатным регулированием, реакторы, частотно-чувствительные переменные резисторы, пускатели с жидкостными переменными резисторами и устройства плавного пуска, могут быть заменены на «бесщёточные и разомкнутые пускатели».
Сколько существует способов пуска двигателей с помощью конденсаторов?
Существует два типа запуска:
⑴ Запуск конденсатора (относится к отключению конденсатора после запуска двигателя);
⑵ Конденсатор запускается и работает (конденсатор участвует в работе после запуска).
Можно ли использовать трансформатор в качестве нагрузки для преобразователя частоты?
В принципе, это должно быть возможно, но на практике нецелесообразно. Преобразователи частоты не требуют трансформаторов для повышения напряжения, и должны быть варианты, подходящие для цепей выше 380 В. Если требуется более высокое напряжение, существуют также схемы, которые можно напрямую преобразовать в 220 В или 380 В, а затем удвоить напряжение для получения более высокого напряжения. Преобразователи частоты в основном используются для управления нагрузкой (например, электродвигателями) и редко используются для преобразования частоты. Функции преобразователей частоты далеко не ограничиваются самим преобразованием частоты, и существует множество дополнительных функций, таких как различные защиты. Использование преобразователей частоты для получения мощности преобразования частоты нецелесообразно с экономической точки зрения. Рекомендуется использовать другие схемы преобразования частоты.
Можно ли настроить преобразователь частоты на 1 Гц, и до скольких Гц его можно настроить для использования?
Если преобразователь частоты используется с обычным асинхронным двигателем переменного тока, то при настройке преобразователя на частоту 1 Гц частота уже близка к постоянному току, что категорически недопустимо. Двигатель будет работать на максимальном токе в пределах допустимого для преобразователя тока, выделяя при этом значительное количество тепла, что может привести к его перегоранию.
Работа на частоте, превышающей 50 Гц, увеличит потери в стали двигателя, что также негативно скажется на его работе. Как правило, рекомендуется не превышать частоту 60 Гц (допускается кратковременное превышение), так как это также сократит срок службы двигателя.
Каков принцип работы резистора регулировки частоты в преобразователе частоты? Почему регулировка сопротивления может изменить частоту?
Подстроечный резистор преобразователя частоты используется для пропорционального деления опорного напряжения 10 В преобразователя частоты и его последующей передачи обратно на главную плату управления преобразователя частоты. Главная плата управления преобразователя частоты выполняет аналого-цифровое преобразование напряжения, возвращаемого резистором, для считывания данных и последующего преобразования его в пропорциональное значение номинальной частоты для вывода текущей частоты. Таким образом, регулировка номинала резистора позволяет регулировать частоту преобразователя частоты.
11. Может ли преобразователь частоты разъединить ток двигателя?
Можно ли развязать преобразователь частоты? Не могу! Но пока выходная частота f и синхронная скорость n1 поддерживают скольжение в стабильном диапазоне, то есть в номинальном диапазоне скольжения Se, это эквивалентно развязке тока двигателя, поскольку коэффициент мощности ротора теперь равен 1, а ток ротора — это ток крутящего момента, который необходимо развязать и контролировать! Преобразователь частоты — это устройство управления скоростью асинхронных двигателей, и он не может выполнять никаких функций, выходящих за пределы механических характеристик асинхронных двигателей.
Почему при запуске асинхронного двигателя ток высокий? Уменьшится ли ток после запуска?
Когда асинхронный двигатель находится в остановленном состоянии, с электромагнитной точки зрения он подобен трансформатору. Обмотка статора, подключенная к источнику питания, эквивалентна первичной обмотке трансформатора, а обмотка ротора в замкнутой цепи эквивалентна вторичной обмотке трансформатора, которая замкнута накоротко; между обмоткой статора и обмоткой ротора нет электрической связи, только магнитная связь. Магнитный поток проходит через статор, воздушный зазор и сердечник ротора, образуя замкнутую цепь. В момент замыкания ротор еще не начал вращаться из-за инерции, и вращающееся магнитное поле пересекает обмотку ротора с максимальной скоростью резания - синхронной скоростью, в результате чего обмотка ротора индуцирует максимально возможный потенциал. Таким образом, через проводник ротора протекает большой ток, который генерирует магнитную энергию для противодействия магнитному полю статора, точно так же, как вторичный магнитный поток трансформатора должен противодействовать первичному магнитному потоку.
Для поддержания исходного магнитного потока, соответствующего напряжению питания, статор автоматически увеличивает ток. Поскольку ток ротора в этот момент очень высок, ток статора также значительно увеличивается, вплоть до 4–7 номинальных значений, что и обуславливает высокий пусковой ток.
Почему ток после пуска мал: По мере увеличения скорости двигателя скорость, с которой магнитное поле статора пересекает проводник ротора, уменьшается, индуцированный потенциал в проводнике ротора уменьшается, и ток в проводнике ротора также уменьшается. Следовательно, часть тока статора, используемая для компенсации магнитного потока, создаваемого током ротора, также уменьшается, и ток статора уменьшается от большего к меньшему, пока не вернется к нормальному значению.
Каково влияние несущей частоты на преобразователи частоты и двигатели?
Несущая частота влияет на выходной ток преобразователя частоты:
(1) Чем выше рабочая частота, тем больше рабочий цикл волны напряжения, тем меньше высшие гармонические составляющие тока, то есть тем выше несущая частота и тем более плавная форма тока;
(2) Чем выше несущая частота, тем меньше допустимый выходной ток преобразователя частоты;
(3) Чем выше несущая частота, тем меньше емкостное сопротивление конденсатора проводки (поскольку Xc=1/2 π fC) и тем больше ток утечки, вызванный высокочастотными импульсами.
Влияние несущей частоты на двигатели:
Чем выше несущая частота, тем меньше вибрация двигателя, тем ниже уровень шума и тем меньше выделяется тепла. Однако чем выше несущая частота, тем выше частота гармонических составляющих тока, тем сильнее скин-эффект статора двигателя, тем больше потери в двигателе и тем ниже выходная мощность.
Почему преобразователь частоты нельзя использовать в качестве источника питания преобразователя частоты?
Вся схема преобразователя частоты состоит из компонентов переменного тока, постоянного тока, переменного тока и фильтров, поэтому выходные сигналы напряжения и тока представляют собой чистую синусоиду, очень близкую к идеальному источнику переменного тока. Он может выдавать напряжение и частоту сети любой страны мира.
Преобразователь частоты состоит из цепей переменного тока постоянного тока и переменного тока (модулированного), поэтому стандартное название для преобразователя частоты – регулятор скорости. Форма его выходного напряжения представляет собой прямоугольную волну с множеством гармонических составляющих. Напряжение и частота изменяются пропорционально одновременно и не могут регулироваться раздельно, что не соответствует требованиям к источнику переменного тока. В принципе, он не может использоваться в качестве источника питания и, как правило, используется только для регулирования скорости трёхфазных асинхронных двигателей.
Почему при использовании преобразователя частоты температура двигателя повышается выше, чем при промышленной частоте?
Поскольку выходная форма волны преобразователя частоты представляет собой не синусоидальную волну, а искаженную волну, ток двигателя при номинальном крутящем моменте примерно на 10% выше, чем при промышленной частоте, поэтому повышение температуры немного выше, чем при промышленной частоте.
Другой момент заключается в том, что при снижении скорости двигателя скорость вентилятора охлаждения двигателя недостаточна, и повышение температуры двигателя будет выше.