變頻器的、（*）速HI能□張燕賓、加、減速時(shí)間與方式1.基本概念a）工頻起動(dòng)和變頻起動(dòng)：電動(dòng)機(jī)從較低轉(zhuǎn)速升至較高轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱(chēng)為加速過(guò)程，加速過(guò)程的極限狀態(tài)便是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。

　　工頻起動(dòng)：這里所說(shuō)的工頻起動(dòng)，是指電動(dòng)機(jī)直接接上工頻電源時(shí)的起動(dòng)，也叫直接起動(dòng)或全壓起動(dòng)，如圖la所示。

　　0.起動(dòng)電路工頻起動(dòng)電源頻率為額定頻率50Hz，如（b）的上部所示。以4極電動(dòng)機(jī)為例，同步轉(zhuǎn)速高達(dá)到1500r/min.電源電壓為額定電壓（380V），如（b）的下部所示。由于轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度很高，故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和電流，從而定子電流都很大，可達(dá)額定電流的（47）倍，如（c）所示。

　　工頻起動(dòng)存在的主要問(wèn)題有：起動(dòng)電流大。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的容量較大時(shí)，其起動(dòng)電流將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生干擾。

　　⑵對(duì)生產(chǎn)的沖擊很大，影響的壽命。

　　采用變頻調(diào)速的電路如（a）所示。起動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)有：頻率從比較低頻率（通常是Hz）起按預(yù)置的加速時(shí)間逐漸上升，如（b）上部所示。仍以4極電動(dòng)機(jī)為例，假設(shè)在接通電源瞬間，將起動(dòng)頻率降至5Hz，則同步轉(zhuǎn)速只有150r/min，轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度只有工頻起動(dòng)時(shí)的十分之一。

　　電動(dòng)機(jī)輸入的電壓也從比較低電壓開(kāi)始逐漸上升，如（b）的下部所示。

　　由于轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度很低，故起動(dòng)瞬間的沖擊電流很小。同時(shí)，可通過(guò)逐漸增大頻率變頻起動(dòng)以減緩起動(dòng)過(guò)程，如在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中，使同步轉(zhuǎn)速：*與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nm間的轉(zhuǎn)差A(yù)n限制在一定的范圍內(nèi)，則起動(dòng)電流也將限制在一定范圍內(nèi)，如（c）所示。

　　另一方面，也減小了起動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，加速過(guò)程將能保持平穩(wěn)，減小了對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。

　　加速過(guò)程中的主要矛盾加速過(guò)程中的電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)假設(shè)變頻器的輸出頻率從上升至f，2，如（b）所示。（a）所示是電動(dòng)機(jī)在頻率為f，時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。（c）所示是加速過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，比較（a）和（c）可以看出：當(dāng)頻率fx上升時(shí)，同步轉(zhuǎn)速n.隨即也上升，但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速nm因?yàn)橛袘T性而不能立即跟上。結(jié)果是轉(zhuǎn)差A(yù)n增大了，導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流也增大了。

　　動(dòng)設(shè)a.加速前狀態(tài)b.加速過(guò)程c.加速中狀態(tài)加速過(guò)程加速過(guò)程的主要矛盾加速過(guò)程中，必須處理好加速的慢/快與拖動(dòng)系統(tǒng)慣性之間的矛盾。

　　一方面，在生產(chǎn)實(shí)踐中，拖動(dòng)系統(tǒng)的加速過(guò)程屬于不進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)渡過(guò)程，從提高生產(chǎn)的角度出發(fā)，加速過(guò)程應(yīng)該越短越好。

　　另一方面，由于拖動(dòng)系統(tǒng)存在著慣性，頻率上升得太快了，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速nm將跟不上同步轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)差A(yù)n增大，引起加速電流的增大，甚至可能超家電檢修技術(shù)辦公設(shè)備版（總173頁(yè)）。45-過(guò)一定的限值而導(dǎo)致變頻器跳閘。

　　所以，加速過(guò)程必須解決好的主要問(wèn)題是：在防止加速電流過(guò)大的前提下，盡可能地縮短加速過(guò)程。

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)的減速減速過(guò)程中的電動(dòng)機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)從較高轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱(chēng)為減速過(guò)程。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，是通過(guò)降低變頻器的輸出頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)減速的，（b）所示。圖中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)摹陆抵粒ㄗ冾l器的輸出頻率從f，下降至f，2）的過(guò)程即為減速過(guò)程。

　　當(dāng)頻率剛下降的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）立即下降，但由于拖動(dòng)系統(tǒng)具有慣性的緣故，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不可能立即下降。于是，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場(chǎng)的方向和原來(lái)相反了。

　　從而，載子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向，以及所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向都和原來(lái)相反了，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向相反，能夠促使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速地降下來(lái)，故也稱(chēng)為再生制動(dòng)狀態(tài)。

　　電動(dòng)機(jī)在再生制動(dòng)狀態(tài)發(fā)出的電能，將通過(guò)和逆變管反并聯(lián)的二極管全波整流后反饋到直流電路，使直流電路的電壓IV升高，稱(chēng)為泵升電壓。

　　如果直流電壓升得太高，將導(dǎo)致整流和逆變器件的損壞，所以，當(dāng)隊(duì)上升到一定值時(shí)，須通過(guò)能耗電路（制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元）放電，把直流電路內(nèi)多余的電能消耗掉。

　　減速過(guò)程中的主要矛盾如上述，頻率下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)。

　　所以，和頻率下降速度有關(guān)的因素有：制動(dòng)電流。就是電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)時(shí)向直流電路輸電電流的大小：泵升電壓。其大，J講影響直流電路電壓的上升幅度。

　　（2）減速過(guò)程的主要矛盾和加速過(guò)程相同，在生產(chǎn)實(shí)踐中，拖動(dòng)系統(tǒng)的減速過(guò)程也屬于不進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)渡過(guò)程，故減速過(guò)程應(yīng)該越短越好；*46.（總174頁(yè)）家電檢修技術(shù)辦公設(shè)備版同樣，由于拖動(dòng)系統(tǒng)存在著慣性的原因，頻率下降得太快了，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ran將跟不上同步轉(zhuǎn)速的下降，轉(zhuǎn)差A(yù)n增大，引起再生電流的增大和直流電路內(nèi)泵升電壓的升高，甚至可能使直流電壓超過(guò)一定限值而導(dǎo)致變頻器因過(guò)電壓而跳閘。

　　所以，減速過(guò)程必須解決好的主要問(wèn)題是在防止直流電壓過(guò)高的前提盡可能地縮短減速過(guò)程。

　　變頻器中，針對(duì)電動(dòng)機(jī)在升、降速過(guò)程中的特點(diǎn)，以及生產(chǎn)實(shí)際對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)的各種要求，設(shè)置了許多相關(guān)的功能，供用戶(hù)進(jìn)行選擇。

　　不同變頻器對(duì)加速時(shí)間的定義不完全一致，主要有以下兩種：定義1.變頻器的輸出頻率從Hz上升到基本頻率所需要的時(shí)間；定義2.變頻器的輸出頻率從0Hz上升到比較高頻率所需要的時(shí)間。

　　在大多數(shù)情況下，比較高頻率和基本頻率是一致的。

　　加速時(shí)間的定義如（a）所示。

　　a.加速時(shí)間b.減速時(shí)間加速時(shí)間的定義加速時(shí)間、加速時(shí)間選項(xiàng)，從速度0到比較大速度的時(shí)間（加速積分變化率）定義1.變頻器的輸出頻率從基本頻率下降到0Hz所需要的時(shí)間；定義2/變頻器的輸出頻率從比較高頻率下降到0Hz所需要的時(shí)間。

　　減速時(shí)間、減速間選擇，從比較大速度到速度0的時(shí)間（減速積分變化牟）。

　　-（2）加、減速方式加速過(guò)程中，變頻器的輸出頻率隨時(shí)間上升的關(guān)系曲線，稱(chēng)為加速方式。變頻器設(shè)置的加速方式有：①線性方式。變頻器的輸出頻率隨時(shí)間成正比地上升，如（a）所示。大多數(shù)負(fù)載都可以刪線性方式。

　　表1不同變頻器的加速時(shí)間舉例變壓器型號(hào)功能碼功能含義數(shù)據(jù)碼范圍定義方式英威騰加速時(shí)間12定義1加速時(shí)間12加速時(shí)間14加速時(shí)間07富士加速時(shí)間14加減速時(shí)間下限加速時(shí)間13減速時(shí)間13瓦薩cx加速時(shí)間減速時(shí)間加減速積分變化率加速時(shí)間（變化率1）加速時(shí)間（變化率2）森蘭SB61加速時(shí)間18定義2減速時(shí)間18康活VCF?加速時(shí)間減速時(shí)間超能士加速時(shí)間減速時(shí)間丹佛士加速時(shí)間12減速時(shí)間12 S形方式。在加速的起始和終了階段，頻率的上升較緩，加速過(guò)程呈S形，如（b）所示。例如，某些傳輸易倒物品（如玻璃瓶）的帶式輸送機(jī)，在開(kāi)始起動(dòng)和停住時(shí)，應(yīng)減緩速度的變化，采用S形加速方式，可防止物品跌倒。此外，在某些在開(kāi)始或終止加速時(shí)，需要減小振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合，如電梯及其他起重機(jī)械等，也以采用S形方式為宜。

　　半S形方式。在加速的初始階段或終了階段，按線性方式加速；而在終了階段或初始階段，按S形方式加速，如（c-d）所示。（c）所示方式主要用于如風(fēng)機(jī)一類(lèi)具有較大慣性的二次方律負(fù)載中，由于低速時(shí)負(fù)荷較輕，故可按線性方式加速，以縮短加速過(guò)程：高速時(shí)負(fù)荷較重，加速過(guò)程應(yīng)減緩，以減小加速電流；如6（d）所示方式主要用于慣性較大的負(fù)載。

　　2）“加速方式”功能的不同稱(chēng)謂加速方式、加速模式、加速曲線、S形特性、加速積分類(lèi)型、比較佳化加速選擇、S曲線緩加速選擇、加減速a.線性方式b.S形方式c.半S形方式之一d.半S型方式之二加速方式斜坡的形狀、加速斜坡類(lèi)型。

　　和加速過(guò)程類(lèi)似，變頻器的減速方式也分線性方式、S形方式和半S形方式。

　　動(dòng)設(shè)線性方式。變頻器的輸出頻率隨時(shí)間成正比地下降，如（a）所示。大多數(shù)負(fù)載都可以選用線性方式。

　　S形方式。在減速的起始和終了階段，頻率的下降較緩，減速過(guò)程呈S形，如（b）所示。

　　半S形方式。在減速的初始階段或終了階段，按線性方式減速；而在終了階段或初始階段，按S形方式減速，如（c）和（d）所示。

　　S形方式和半S形方式的應(yīng)用場(chǎng)合和加速時(shí)間相同。

　　減速方式、減速模式、減速曲線、S形特性、減速積分類(lèi)型、比較佳化減速選擇、S曲線緩減速選擇、減速斜坡的形狀、減斜坡類(lèi)型。（待續(xù)）a.線性方式b.S形方式c.半S形方式之一d.半S型方式之二減速方式家電檢修技術(shù)辦公設(shè)備版（總175頁(yè)）。47.