變頻器是利用電力半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。

采用變頻器后，啟動(dòng)電流從0開始，遠(yuǎn)小于不用變頻器，一般在額定電流的2倍以下。變頻器在低頻段，也就是啟動(dòng)階段，有優(yōu)秀的過負(fù)載能力，也就是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩很大，與額定頻率時(shí)基本沒有差異。

比起其他控制裝置，變頻器的精妙之處，在于頻率與電壓是成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，近似于恒功率調(diào)速方式，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。變頻器價(jià)格雖貴但性能良好，結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用簡單，是現(xiàn)代控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行最優(yōu)秀的設(shè)備。

1、變頻器控制電機(jī)的啟動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩，較工頻啟動(dòng)的區(qū)別怎樣

采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)的加速相應(yīng)提高輸出頻率和輸出電壓，啟動(dòng)電流被限制在150％的額定電流以下(根據(jù)變頻器的機(jī)型不同，一般均在125％～200％)。用工頻電源直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流是額定電流的6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械和電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)時(shí)可以平滑的啟動(dòng)(啟動(dòng)時(shí)間變長)，啟動(dòng)電流是額定電流的1.2~1.5倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70％-120％的額定轉(zhuǎn)矩，對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)的變頻器，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100％以上，可以帶全負(fù)載啟動(dòng)。

2、變頻器啟動(dòng)的電氣特性

電機(jī)的啟動(dòng)特性會(huì)變軟，或者是變頻器的啟動(dòng)電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都會(huì)減小。

為什么會(huì)是這個(gè)樣子呢？

應(yīng)該從兩個(gè)方面來找答案：

第一，變頻器本身會(huì)有壓降的損耗。假如電源的電壓是380V，那么，通過變頻器之后，實(shí)際到達(dá)電機(jī)的電壓可能只有370V，降低的這部分電壓，是損耗在變頻器和傳輸線路上了，當(dāng)然了，主要是變頻器損耗的。

第二，就是變頻器具有軟啟動(dòng)的功能。如果不加變頻器之前，380V的電壓是一步到達(dá)電機(jī)的，而加上變頻器之后，電壓是逐步到達(dá)的。當(dāng)然了，這個(gè)時(shí)間非常短，最短的時(shí)候，可能只有零點(diǎn)幾秒，但是，加上變頻器之后，會(huì)有時(shí)間的延遲，而且，這個(gè)延遲的時(shí)間是可控的。

變頻啟動(dòng)的特點(diǎn)

a．啟動(dòng)電流小因?yàn)轭l率是從最低頻率起按照預(yù)置的加速時(shí)間逐漸上升的，在啟動(dòng)瞬間，變頻器的輸出頻率很低，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度也都很低，故啟動(dòng)電流很小，一般可控制在額定電流上下，如圖3-12(c)所示。

b．啟動(dòng)過程的沖擊小電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中的機(jī)械特性曲線簇如圖3-12(d)中①所示，負(fù)載的機(jī)械特性仍為曲線②，由圖可知，在整個(gè)啟動(dòng)過程中，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩并不大，故加速過程將能保持平穩(wěn)，減小了對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。

3、工頻啟動(dòng)的電氣特性

存在的主要問題如下。

a．啟動(dòng)電流大因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)一接上工頻電源，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就以額定同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子尚處于靜止?fàn)顟B(tài)，轉(zhuǎn)子繞組與磁場(chǎng)繞組的相對(duì)速度很高，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都很大，其定子電流可達(dá)額定電流的4～7倍，如圖3-11(c)所示，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的容量較大時(shí)，其啟動(dòng)電流將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生干擾。

b．啟動(dòng)過程快，沖擊大異動(dòng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如圖3-11(d)中曲線①所示，曲線②是負(fù)載的機(jī)械特性。由圖可知，在啟動(dòng)過程中，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩TJ=TM-TL很大，所以，拖動(dòng)系統(tǒng)的加速過程將很快，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊也很大，影響機(jī)械的使用壽命。

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