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变频器的测量 变频器是如何工作的

时间:2025-04-11 10:44:32  来源:  作者:
变频器的安装方式和抗干扰措施,我们都有所了解。由于变频器在工业上的应用范围比较广泛,可见变频器在使用过程中的重要性。为了使测量结果更加的精准,就需要保证变频器的测量不能有差错。那么接下来小编将从以下三个方面为大家阐述变频器的测量。
1、输入侧:
输入电压:各类仪表均可使用;
输入电流:以采用电磁式仪表为宜,热电式仪表也可使用;
输入功率:可用电动式仪表 需要说明的是,在变频器输入侧绝对不能用功率因数表来测量功率因数。   
2、输出侧:
输出电压:选用整流式仪表,如采用电磁式仪表,则测得的是基波电压值,数值偏低。绝对不采用数字式仪表。   
输出电流:以选用电磁式仪表为宜,热电式仪表也可使用;
输出功率:可用电动式仪表   
3、绝缘电阻的测量:测量外接线路的的绝缘电阻时,必须把外接线路和变频器的一切联系断开。变频器主电路绝缘电阻的测量,必须把变频器的输入输出端都连接起来(R,S,T,U,V,W连成一条线)。
通过以上内容的了解,我们清楚的了解到变频器的测量需要注意变频器的输入测量、输出测量和绝缘电阻测量这三个部分,才能够全面的掌握变频器测量的准确性。

一、空调密闭冷却方式aVe检测VBA

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为了提高高压大功率变频器的应用稳定性,解决好高压变频器环境散热问题。目前常用的办法是:密闭式空调冷却。该方法主要是为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的房间,根据高压变频器的发热量和房间面积大小计算出空调的制冷量,从而配备一定数量的空调。采用空调冷却时,房间的建筑面积过大会增加空调冷却负荷。同时,由于变频器排出的热风不能被空调全部吸入冷却,因此,造成系统运行效率低,造成节约能源的二次浪费。变频器室内的冷热风循环情况如下图所示。aVe检测VBA

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变频器从柜体的正面和后面吸入空气,经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内。从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区,在变频器的正面部分形成一个偏负压区。在运行中,变频器功率柜正面上部区域实际上是吸入刚排出的热风进行冷却,形成气流短路风不能达到有效的冷却效果。空调通常采用下进上出风结构,从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象,这就是“混合循环区”。在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气,空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温,从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。变频器自身是节能节电设备,而通常采用的空调式冷却则造成能源的二次浪费。这种情况在大功率、超大功率的变频应用系统中更加明显。aVe检测VBA

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二、风道冷却aVe检测VBA

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1、功率柜风道设计见下图:aVe检测VBA

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从功率柜散热系统图可知:功率单元内部散热系统通过安装在单元内的风机强制冷却单元里的散热器,使每一个功率单元满足散热需求,同时,由于功率单元内风机吹走热风,使其进风处的柜体内形成强力负压,柜外冷风大量进入高压变频气内,通过功率单元风道对单元散热器进行冷却。同时,由于柜顶风机大量抽风,使其密闭风室内形成强力负压,加速功率单元内热风进入密闭风室,通过柜顶风机抽出高压变频器柜外。通过建立严密畅通的风道,以及在功率单元内设计强制风冷,大大提高那高压变频器散热系统的散热能力和效率,同时,也可以减少散热器体积和功率柜体积,实现高压变频器的小型化,为用户安装高压变频器节省空间。aVe检测VBA

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三、空-水冷却系统aVe检测VBA

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高压变频器对运行环境温度通常要求在-5~40℃,环境粉尘含量低于950ppm。过高的温度会造成变频器温度过热保护而跳闸,粉尘含量过高导致变频器通风滤网更换清洗维护量过高,增加维护费用。因此,采用何种冷却方式和系统结构至关重要。aVe检测VBA

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为了解决高压变频器的运行环境冷却和控制问题,提高系统安全可靠性、降低运营成本。可以解决单位散热密度高、功率大,有效提高系统安全可靠性、降低运营成本的问题。aVe检测VBA

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空-水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统,其应用技术在国内处于領先地位。在电力、钢铁等行业的高压大功率变频应用中得到广泛的推广应用。该系统由于其采用完全机械结构设计,较空调等电力、电子设备而言具有明显的安全、可靠性。aVe检测VBA

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其主要原理是:将变频器的热风通过风道直接通过空冷装置进行热交换,由冷却水直接将变频器散失的热量带走;经过降温的冷风排回至室内。空冷装置内通过冷水温度低于33℃,即可以保证热风经过散热片后,将变频器室内的环境温度控制在40℃以下满足变频器对环境运行的要求。从而,保证了变频器室内良好的运行环境。冷却水与循环风完全分离,水管线在变频室外与高压设备明确分离,确保高压设备室不会受到防水、绝缘破坏等安全威胁和事故。aVe检测VBA

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同时,由于房间密闭,变频器利用室内的循环风进行设备冷却,具有粉尘度低,维护量小的特点;减少了环境对变频器功率柜、控制柜运行稳定性的不利影响。空-水冷却系统结构原理图如下:aVe检测VBA

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(来源:网络,版权归原作者)aVe检测VBA



    在现代工业控制中,采用控制的拖动系统,有着节能效果显著,调节控制方便,维护简单,可网络化集中远程控制,可与 组成控制系统等优点。变频器的这些优点使其在工业自动控制领域中的应用日益广泛。本文对变频器应用中的故障问题进行了分析,并介绍了处理方法。

    1、变频器应用中的一些问题aVe检测VBA

    1.1 谐波问题aVe检测VBA

    变频器的主电路中起开关作用的器件,在通断电路的过程中,都要产生谐波。较低次谐波通常对电动机负载影响较大,引起转矩脉动;而较高的谐波则使变频器输出电缆的漏电流增加,使电动机出力不足。谐波干扰还会导致继电保护装置的误动作,使仪表计量不准确,甚至无法正常工作。aVe检测VBA

    1.2 噪声与振动问题aVe检测VBA

    采用变频器调速,将产生噪声和振动,这是因为变频器输出波形中含有高次谐波分量。随着运转频率的变化,基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化,很可能与电动机的固有机械振动频率发生谐振,而这种谐振是噪声与振动的来源。aVe检测VBA

    1.3 发热问题aVe检测VBA

    变频器在运行中由于内部损耗而产生热量,这种热量主电路占98%,控制电路占2%左右。同时在夏季环境温度过高,使变频器温度上升,温度可高达80~90℃,由于变频器是装置,内含电子器件和电解等,温度过高易造成失效,使液晶屏幕数据无法显示,还经常会发生变频器保护动作的现象。aVe检测VBA

    因此,必须将变频器输出的谐波抑制在允许的范围内,同时消除或减弱噪声与振动,对变频器进行散热,以延长变频器的使用寿命。aVe检测VBA

    2、变频器应用中一些问题的分析与处理aVe检测VBA

    2.1 对谐波问题的处理aVe检测VBA

    对谐波问题的处理就是切断干扰的传播途径和抑制干扰源上的高次谐波。aVe检测VBA

    切断干扰的传播途径有:aVe检测VBA

    1)切断共用接地线传播干扰的途径动力线的aVe检测VBA

    接地与控制线的接地应分开,即将动力装置的接地aVe检测VBA

    端子接到地线上,将控制装置的接地端子接到该装aVe检测VBA

    置盘的金属外壳上。aVe检测VBA

    2)信号线远离干扰源电流的导线布线分离对消除这种干扰行之有效,即把高压电缆、动力电缆、控制电缆与仪表电缆、计算机电缆分开走线。aVe检测VBA

    抑制干扰源上的高次谐波的方式有:aVe检测VBA

    1)增加变频器供电内阻抗通常电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用,内阻抗越大,谐波含量越小,这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。因此,选择变频器供电电源时,可以选择短路阻抗大的变压器。aVe检测VBA

    2)安装滤波器在变频器前加装LC 型无源滤波器,滤掉高次谐波,通常滤掉5次和7次谐波。aVe检测VBA

    3)安装电抗器在变频器前侧安装线路电抗器,可抑制电源侧过电压。aVe检测VBA

    4)设置有源滤波器有源滤波是自动产生一个与谐波电流的幅值相同且相位正好相反的电流,从而可以有效地吸收谐波电流。aVe检测VBA

    2.2 对噪声与振动问题的处理aVe检测VBA

    1)当变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率发生谐振时,则噪声增大;当变频器输出中的高次谐波分量与铁芯、机壳、轴承架等,在各自固有频率附近处发生谐振时,则噪声增大。aVe检测VBA

    变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与PWM控制的开关频率有关,尤其在低频区更为显著。要解决这一问题,一般在变频器输出侧连接交流电抗器。如果电磁转矩有余量,可将u/f 设定小些,以平抑和降低噪声。aVe检测VBA

    2)变频器工作时,输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力,策动力的频率与这些机械部件的固有频率接近或重合时将发生谐振。对振动影响大的主要是较低次的谐波分量,在PAM 方式和方波PWM方式时有较大的影响。但采用SPWM方式时,低次的谐波分量小,影响亦变小。aVe检测VBA

    减轻或消除振动的方法是在变频器输出侧接人交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。采用PAM方式或方波PWM 方式的变频器时,可改用SPWM方式变频器,以减小脉动转矩,就可以减弱或消除振动,防止机械部分因振动而受损。aVe检测VBA

    2.3 对发热问题的处理aVe检测VBA

    通用变频器的运行环境温度一般要求在-l0 ℃~+50℃。为保证变频器可靠地工作,并延长变频器的使用寿命,必须对变频器进行散热。冬天可以利用变频器的内装风扇将变频器箱体内部的热量带走;夏天温度本身就有40 ℃,利用变频器的内装风扇带走的内部热量只能使室内和变频器箱体温度升高,此时可以的办法是利用窗户或在机配电室紧邻变频器箱体的墙壁上下方均匀适当地打几个φ500 mm的洞,同时确保控制柜内变频器周围留有一定的空间,保持良好的自然通风。这样还不行的话可以打开风扇,或在洞口加装排气扇和风道,将变频器产生的热量强制抽出室外。最后可考虑采用空调对安装变频器的空间环境进行强制降温。aVe检测VBA

    3、结语aVe检测VBA

    加强对变频器应用中故障问题的研究非常必要,这对变频器的正常使用,挖潜增效,都具有十分重要的意义。aVe检测VBA





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