电源第2讲高压变频器性能

38 频率精度和频率分辨率有什么区别?

答： 频率精度是指变频器输出频率的准确程度，即变频器的实际输出频率与给定频率之间的误差。通常用最高频率(由用户设定)的百分数来表示。例如，频率精度为 0.01%，用户设定的最高频率是50 Hz。则输出频率的误差吟f 为吟f越50伊0.01%越0.005 Hz，假设给定频率为40 Hz，则实际输出频率在39.995耀40.005 Hz 之间。

而频率分辨率则是指频率变化的步长，如0.01 Hz，它与频率控制器的精度有关。如频率控制器的寄存器的字长为10 位，最高频率为50 Hz，则频率分辨率为0.05 Hz，如频率控制器的寄存器的字长为14 位，最高频率为50 Hz，则频率分辨率为0.003 Hz。

39 和滤波电容器并联的电阻的作用?

答：目前，电解电容器耐压只能做到450 V。

而三相380 V的电源电压经全波整流后，直流电压的峰值为537 V，平均值也有513 V。因此，滤波电容器只能由2 个(或2 组)电解电容串联而成。

为 了增大电容量，改善滤波效果，变频器内总是先将若干个电解电容器并联成一组，然后再将2 组或3 组电容器串联起来，如图16所示。由于每个电容器的电容量不可能绝对相同，尤其是电解电容器，其电容量的离散性比较大，若干个并联以后，几组电容器的电容 量之间的差异是比较明显的。那么串联以后，2个电容器组上的电压分配将是不均衡的，这将导致两组电容器使用寿命的不一致，解决电压不均衡的方法，便是在两 个电容器组的两端分别并联电阻值相等的均压电阻RC1 和RC2，原理如下：

40 失速防止功能是什么意思?

答：如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。

为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率或停止加速。减速时也是如此。两者结合起来就是失速防止功能。

41 什么是再生制动?如何能得到更大的制动力?

答： 变频器驱动的电动机在运转过程中，当需要减速运行时，则需要降低指令频率，气隙磁场旋转速度将降低，而电动机转子由于惯性，速度变化不大，异步电动机将由 电动状态变为发电状态，气隙磁场具有制动作用，转子动能将反馈给变频器，这就叫作再生(电气)制动。从电机再生出来的能量积在变频器的滤波电容器中，提高 电容器的容量和耐压水平可以取得更大的制动力。或整流部件采用可控整流，使得回馈能量能够反馈到电网。

42高压变频器输出电压波形与低压变频器输出电压波形有何区别?

答：高压变频器由多个功率单元串联而成，每个功率单元输出的是脉冲波形，通过载波移相控制，使得功率单元串联后的波形为多电平，非常接近正弦波，低压变频器的输出波形是和单个功率单元波形相近的脉冲波(每个功率单元相当于一个低压单相变频器)。

43 为什么变频器的输入电流总是小于输出电流?

答：1)变频器输入电压为额定电压，变频器的输出电压一般小于额定电压;2)变频器的功率因数一般跃0.95，而电机的功率因数一般约0.85。所以使得变频器的输入电流总是小于输出电流

44 为什么变频器上电时会有冲击电流?

答：1)隔离变压器在上电的时候会有一个冲击电流。2)变频器功率单元电解电容在上电的时候也有一个冲击电流。因为电容器上的电压不能突变，所以电流必然突变。所以变频器若较长时间不用，第一次上电时，最好缓慢升压上电或通过限流电阻上电。

45 为什么变频启动能减小启动电流?

答：电动机从较低转速升至较高转速的过程称为加速过程，加速过程的极限状态便是电动机的启动。

1)工频启动的特点所谓工频启动，是指电动机直接接上工频电源时的直接启动。众所周知，工频启动存在的主要问题有：

(1) 启动电流大。因为电动机直接接上工频电源，旋转磁场即以额定同步转速旋转，而电动机转子尚处于静止状态，转子绕组与旋转磁场的相对速度很高，故感应电动势 和感应电流都很大，其定子电流可达额定电流的4耀7 倍。当电动机的容量较大时，其启动电流将对电网产生巨大的冲击。

(2)启动过程冲击大。由于电机一直由工频拖动，拖动系统的加速过程将很快，对生产机械的冲击也很大，会使生产机械的使用寿命受到影响。

2)变频启动的特点采用变频调速的启动过程的特点有：

(1)启动电流小。因为频率是从最低频率起按预置的加速时间逐渐上升的，在启动瞬间，变频器的输出频率很低，旋转磁场的转速以及转子绕组与旋转磁场的相对速度也都很低，故启动电流很小，一般可控制在额定电流以下。

(2)启动过程的冲击小。整个启动过程同步旋转磁场速度平缓上升，加速过程将能保持平稳，减小了对生产机械的冲击。

46 变频启动和软启动器启动的区别?

答：1)启动转矩不同。

(1)软启动器的启动方式，实际上就是无级降压启动。异步电动机在改变电源电压时，其机械特性的临界转差是不变的，但临界转矩减小较多。因此，在低压启动时，启动转矩将大幅减小，如图17(a)所示。

(2)变频调速低频启动时，因变频器有各种补偿功能，电动机的机械特性将大为改善，可以保证有较大的启动转矩，如图17(b)所示。

2)启动过程不同。

(1)软启动器虽然可以减小启动电流，但难以控制电动机启动时间的长短。

(2)变频器则可以根据生产机械的具体需要，任意预置加速时间，使启动过程十分平稳。

47 决定加、减速时间的主要依据是什么?

答：主要依据有两个方面：

一 是拖动系统的惯性所决定的。在变频器的输出频率上升的过程中，电动机转子的转速能否跟得上频率的上升。如果加速时间预置得较短，变频器输出频率上升较快， 而拖动系统的惯性又较大，则电动机转子的转速必将跟不上频率的上升，导致旋转磁场与转子间的转差增大，电动机的电流也必增大。所以，只有在拖动系统能够跟 得上频率上升的情况下，才能将加速过程中的电流限制在额定电流上下。