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)速的過程稱為加速過程，加速過程的極限狀態(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)磁場的相對速度很高，故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢和電流，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)電流將對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾。

　　⑵對生產(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)磁場的相對速度只有工頻起動(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)磁場的相對速度很低，故起動(dòng)瞬間的沖擊電流很小。同時(shí)，可通過逐漸增大頻率變頻起動(dòng)以減緩起動(dòng)過程，如在整個(gè)起動(dòng)過程中，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)過程中的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，加速過程將能保持平穩(wěn)，減小了對生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。

　　加速過程中的主要矛盾加速過程中的電動(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.加速過程c.加速中狀態(tài)加速過程加速過程的主要矛盾加速過程中，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)的加速過程屬于不進(jìn)行生產(chǎn)的過渡過程，從提高生產(chǎn)的角度出發(fā)，加速過程應(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）。45-過一定的限值而導(dǎo)致變頻器跳閘。

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

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)的減速減速過程中的電動(dòng)機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)從較高轉(zhuǎn)速降至較低轉(zhuǎn)速的過程稱為減速過程。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，是通過降低變頻器的輸出頻率來實(shí)現(xiàn)減速的，（b）所示。圖中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速從…下降至（變頻器的輸出頻率從f，下降至f，2）的過程即為減速過程。

　　當(dāng)頻率剛下降的瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(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)速超過了同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的方向和原來相反了。

　　從而，載子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(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，故也稱為再生制動(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）減速過程的主要矛盾和加速過程相同，在生產(chǎn)實(shí)踐中，拖動(dòng)系統(tǒng)的減速過程也屬于不進(jìn)行生產(chǎn)的過渡過程，故減速過程應(yīng)該越短越好；*46.（總174頁）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一定限值而導(dǎo)致變頻器因過電壓而跳閘。

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

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

　　不同變頻器對加速時(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、減速方式加速過程中，變頻器的輸出頻率隨時(shí)間上升的關(guān)系曲線，稱為加速方式。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，在某些在開始或終止加速時(shí)，需要減小振動(dòng)和沖擊的場合，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，以縮短加速過程：高速時(shí)負(fù)荷較重，加速過程應(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”功能的不同稱謂加速方式、加速模式、加速曲線、S形特性、加速積分類型、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、加速斜坡類型。

　　和加速過程類似，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）。47.