变频调速460问PDF电子书下载

1.1　变频器的选型 1

问题1 选择变频器时，应注意些什么？ 1

目录 1

前言 1

第1章　变频器的选型、安装与测量 1

问题2　变频器有哪些额定数据？ 2

问题4　变频器中的配用电动机容量能否作为选择依据？ 3

问题3　频率精度和分辨率有什么区别？ 3

问题6　在哪些情况下，有必要考虑加大变频器的容量？ 5

问题5　在哪些情况下，可以按说明书中的配用电动机容量来选择变频器？ 5

问题7 电动机为132kW，实际使用功率约为50kW，能否配用较小的变频器？ 6

问题9　变频调速时电动机的容量需要比直流电动机加大一挡吗？ 7

问题8 负载的最大工作频率为40Hz，能否选用容量较小的变频器？ 7

问题11 一台变频器带动多台电动机时怎样选择变频器容量？ 8

问题10　潜水泵在选用变频器时，应注意些什么？ 8

问题13　变频器对周围环境有些什么要求？ 9

1.2　变频器的安装 9

问题12　变频器的几种控制方式有哪些主要特点？ 9

问题15　电解电容器的寿命有多长？ 10

问题14　变频器长期不用会发生什么问题？ 10

问题16　安装变频器时应注意哪些问题？ 11

问题20　交-直-交是什么意思？ 13

1.3　变频器的内部主电路 13

问题17　变频器壁挂式安装和柜式安装哪个好？ 13

问题18　在温度较高的控制室内是否一定要装空调？ 13

问题19　在灰尘较多的场合使用变频器时，怎么办？ 13

问题21 电压型和电流型变频器的主要特点是什么？ 14

问题23　和滤波电容器并联的电阻起什么作用？ 15

问题22　变频器的内部主电路是怎样构成的？ 15

问题24　均压电阻烧坏的原因是什么？ 16

问题25 整流桥和滤波电容器之间为什么要接一个电阻和接触器（或晶闸管）？ 17

问题26　限流电阻烧坏了怎么配？ 18

问题28　每个逆变管旁边，为什么都要反并联二极管？ 19

问题27　直流回路的电源指示为什么不装在面板上？ 19

问题29　变频器的主电路有哪些接线端子？ 20

问题30　为什么变频器的输入和输出端绝对不允许接反？ 21

问题31 变频器各部分电流之间的关系怎样？ 22

问题33　变频器的三相输入电流不平衡是正常现象吗？ 25

问题32　在变频器内进行电流采样时，应采样输出电流还是输入电流或直流电流？ 25

问题34 多个逆变电路共直流母线时，如何选择各连接线路中的接触器和熔断器？ 26

问题35　将多个变频器的直流电路并联在一起时，如何选择各连接线路中的接触器和熔断器？ 27

问题36　空气断路器的作用是什么？怎样选择？ 29

1.4　变频器的外接主电路 29

问题37　变频器前面一定要加接触器吗？怎样选择？ 30

问题39　变频器与电动机之间要不要接输出接触器？ 31

问题38　变频器前端是否需要加快速熔断器？ 31

问题40　变频器与电动机之间是否需要加热继电器？ 32

问题42　为什么变频器的输出线有时需要加粗？ 33

问题41　热继电器在变频器输出电路内容易误动作，何故？ 33

问题43　变频器与电动机之间的距离最多允许多长？ 34

问题44　电动机和变频器之间的距离较远时应采取哪些措施？ 35

问题45　采用了变频器后功率因数究竟是高还是低？ 36

1.5 改善功率因数的配件 36

问题46　为什么不用电容器而用电抗器来改善功率因数？ 39

问题47 在变频调速系统中，电动机的功率因数是否无关紧要？ 40

问题48　能不能通过在变频器的输出端加电容器来改善功率因数？ 41

问题51　还有哪些情况需要接入交流电抗器？ 42

问题50　加装交流电抗器和直流电抗器时哪个效果好？ 42

问题49　增加补偿电容为什么不能改善功率因数？ 42

问题52　怎样选择电抗器？ 44

问题53　怎样自制小容量交流电抗器？ 45

问题54　变频器有哪些干扰源？ 46

1.6　抗干扰的配件 46

问题55　变频器通过哪些途径干扰其他设备？ 47

问题56　怎样防止线路传播引起的干扰？ 48

问题57　买不到隔离变压器，怎么办？ 49

问题58　怎样防止电磁幅射引起的干扰？ 50

问题60　输入滤波器与噪声滤波器有什么异同？ 51

问题59　输入和输出滤波器有什么区别？ 51

问题61 怎样防止因感应引起的干扰？ 52

问题62　变频器相互间是否干扰？ 53

问题64　变频器的哪些参数可以用常规仪表进行测量？ 54

1.7　变频器的测量 54

问题63　巡检机与400kW变频器紧挨着，因老变频器损坏，换上新变频器后巡检机常因干扰而误动作，怎么办？ 54

问题65　输出电压波的脉冲高度是UD，为什么仪表读数不是UD？ 55

问题66　能不能用电磁式仪表测量输出电压？ 56

问题67　为什么不能用数字式仪表测量输出电压？ 57

问题68　什么用整流式仪表测量变频器的输出电压是比较准确的？ 58

电流，为什么？ 60

问题70　运行频率为50Hz时，输入侧的电流小于输出侧的 60

问题69　市场上买不到整流式电压表怎么办？ 60

问题71 为什么输出侧可以用两表法测量三相电功率，输入侧却不能？ 62

问题72　为什么不能用功率因数表测量变频器输入侧的功率因数？ 63

问题73　用兆欧表直接检查变频器的绝缘电阻有哪些危害？ 64

问题1　键盘输入器上主要配置哪些键？ 66

2.1 变频器的键盘与功能预置 66

第2章　频率调节与加减速 66

问题2　变频器的功能包括哪些方面？ 67

问题3　什么是功能码和数据码？ 68

问题4　变频器的功能码有哪几种编码规律？ 69

问题5　变频器出厂时已经把各种功能预置好了，为什么还要进行功能预置？ 70

问题6　进行功能预置一般需要哪些步骤？ 71

问题7　怎样找到需要预置的功能码？ 72

问题9　变频器有几种频率给定方式？ 74

2.2　频率控制功能 74

问题8　变频器主要应预置哪些功能？ 74

问题11 通过外接信号来改变电动机的旋转方向时须注意哪些问题？ 76

问题10　变频器怎样决定采用何种给定方式？ 76

问题13　某控制器的输出信号为2～8V，要求变频器的对应频率是0～50Hz，如何处理？ 78

问题12　频率给定用电位器与说明书要求的不一样行不行？ 78

问题14　某变频器采用电位器给定方式，用户要求：当外接电位器从“0”位旋到底（给定信号为10V）时，输出频率范围为0～30Hz，如何处理？ 80

问题16　某仪器的输出电压信号是1～5V，但所购变频器的电压给定信号只能选0～10V，怎么办？ 81

问题15　模拟量给定信号中，电压范围是1～5V，电流范围是4～20mA，为什么不从“0”开始？ 81

问题17　微机的输出电压是0～5V，但变频器的实际频率范围为0～48Hz，是什么原因？如何修正？ 82

问题18　有一台变频器，当输入信号为0V时，输出频率却不为0Hz，是什么原因？ 83

问题20　某变频器无说明书，也看不清型号，控制端子中不知道哪个是电压信号输入端（有CM端），怎么办？ 84

问题19　变频器电压给定信号的范围是0～5V，但实际给定信号是1～5V，要求的频率范围是50～0Hz，怎么解决？ 84

问题21 辅助给定信号与主给定信号之间是什么关系？ 85

问题22　最高频率和基本频率有什么区别？ 86

2.3　频率的相关功能 86

问题23 上限频率和最高频率有什么区别？ 87

问题24　有一台鼓风机，每当运行在20Hz时，振动特别严重，怎么解决？ 88

问题25　载波频率对电动机的运行有些什么影响？ 89

问题26　22kW的搅拌用电动机，工频运行时的满载电流是41A，用了变频器后，50Hz时的满载电流是43A（额定电流是42.5A），为什么？能否减小？ 91

问题28　为什么变频起动能减小起动电流？ 92

2.4　升速和起动功能 92

问题27 为什么在容量、载波频率和输出频率都相同的情况下，不同变频器的输出电压（电动机满载运行）和电流不完全一样？ 92

问题30　决定加速时间的主要依据是什么？ 94

问题29　怎样计算从30Hz上升到45Hz所需要的时间？ 94

问题32 变频器设定了下限频率后，起动时是否从0Hz开始？ 96

问题31 怎样了解拖动系统惯性的大小？ 96

问题33　什么是S形加速方式？ 97

问题35 有一台并联在水路中的水泵，在0Hz时起动不起来，怎么办？ 98

问题34　某风机在低速时的起动电流不大，如缩短加速时间，则起动到40Hz以后容易跳闸，而起动过程又不希望太长，怎么办？ 98

问题36 由于带式输送机静摩擦力较大而难以起动，怎么办？ 99

问题38　某机床起动时齿轮箱齿轮间有撞击，影响齿轮的寿命，能否缓解？ 100

问题37　起动频率以多大为宜？ 100

问题39　风机在不工作时，叶轮因自然通风而倒转，如何处理？ 101

问题40　给定信号不为“0时”，怎样起动电动机？ 102

问题42　变频器在减速过程中为什么容易引起过电压跳闸？ 103

2.5　降速和停机功能 103

问题41 变频起动和软起动器起动有什么区别？ 103

问题43　变频器在减速过程中也会过电流吗？ 105

问题44　斜坡制动和惯性制动有什么区别？ 106

问题45　怎样防止停机后的蠕动？ 107

问题46　有的变频器允许在额定频率下实施直流制动，可以既不需要制动电阻，又能快速地停住，是否算是一种较好的停机方式？ 108

问题49　在预置了下限频率后，变频器怎样停机？ 109

问题48　如果选择了自由制动方式，应注意哪些问题？ 109

问题47　直流制动能否代替电磁制动电磁铁？ 109

问题51 变频器的直流电压太大时，能否将多余的电能反馈给电源？ 110

问题50　风机在自由制动时，因为惯性大，停机时间很长，能否使它发电？ 110

问题52　在降速或停机过程中有哪些措施可以防止直流电压过高？ 111

问题54　怎样决定制动电阻的阻值？ 112

问题53　在哪些情况下需要配制动电阻？ 112

2.6　制动电阻与制动单元 112

问题55　怎样决定制动电阻的容量？ 113

问题56　按照说明书选择制动电阻有问题吗？ 116

问题58 自己能否制作制动电阻？ 117

问题57　制动电阻经常因过热而报警，怎么处理？ 117

问题59　制动单元是怎样工作的？ 119

问题60　制动单元在运行过程中损坏了，怎样处理才不耽误生产？ 120

问题61　22kW变频器配同容量电动机，起、制动比较频繁，按说明书配10Ω/5kW制动电阻，发热严重，怎么处理？ 123

问题62　一开机制动电阻就烫是什么原因？ 124

问题1　异步电动机的机械特性说明什么问题？ 125

3.1 电动机的带负载能力 125

第3章　控制方式及应用 125

问题2　负载的机械特性说明什么问题？ 126

问题3　拖动系统的运行状态是怎样决定的？ 127

问题4　怎样评价电动机的机械特性？ 128

问题5　影响异步电动机机械特性的参数有哪些？ 129

问题7　变频器有几种控制方式？ 130

问题6　什么是控制方式？ 130

3.2　变频器的控制方式 130

问题9　变频的同时为什么还要变压？ 131

3.3　V/F控制方式 131

问题8　各种控制方式的主要特点和应用范围如何？ 131

问题10　怎样简单地表示调频与调压的关系？ 133

问题11 U/f比和电动机的带负载能力是什么关系？ 134

问题12　电压和频率保持正比关系不行吗？ 135

问题13　为什么变频器要设置许多U/f线供用户选择？ 136

问题14 U/f比大一些不好吗？ 139

问题15　什么是低减压频比？ 140

问题16　有没有补偿得正好的U/f线？ 141

问题17　什么是转差补偿？ 142

3.4　V/F控制方式的派生功能 142

问题19　什么是下垂功能？ 143

问题18　为什么风机在变频50Hz时的风量比工频运行时小？能否加大？ 143

问题20　负载增大时，常出现堵转，如何解决？ 144

问题21 V/F控制时，“负载越大、电流也越大”的规律不成立吗？ 145

3.5　V/F控制的应用 145

问题23 在不了解负载转矩变化规律的情况下，怎样预置U/f线？ 146

问题22　变频器有时在轻载时出现过流保护，原因是什么？ 146

问题24　某离心浇铸机，电动机容量为110kW，选用日立SJ 300系列变频器。开始起动时电动机能转起来，但升速到5Hz就跳闸。是什么原因？怎样解决？ 147

问题25 U/f比对起动过程有何影响？延长起动时间能否减小U/f比？ 148

问题27　有一台变频器，原来用在带式输送机上，后改用到风机上，起动时，频率刚上升到10Hz左右，就因“过电流”而跳闸，是什么原因？ 150

问题26　变频器在50Hz运行时，进线电流常常比工频运行时大，何故？ 150

问题28 三相220V的电动机怎样配用变频器？ 151

3.6　电压与频率不符时的处理 151

问题29　电动机的额定电压为380V，能否配用220V“单进三出”的变频器？ 154

问题30 电动机的额定频率是50/60Hz，把基本频率预置为50Hz和预置为60Hz有什么区别？ 155

问题31 额定频率为60Hz的电动机用到50Hz的电源上时，空载电流偏高，是什么原因？ 156

问题33　什么是矢量控制？ 157

3.7　矢量控制 157

问题32 有一台电动机的额定电压是360V，额定频率是67Hz，配用380V的变频器时，怎样处理？ 157

问题34　无反馈矢量控制与有反馈矢量控制有什么区别？ 158

问题35　什么是自动检测？怎样进行？ 159

问题36　怎样使用旋转编码器？ 161

问题37　哪些情况不能应用矢量控制方式？ 162

问题39　采用了矢量控制后，在0Hz时也能产生转矩么？ 163

问题38　应用矢量控制方式时，显示屏显示的频率很不稳定，是什么原因？ 163

问题41 矢量控制时为什么在未接电动机前会“出错”？ 164

问题40　某系统：TL=70N·m,n=360°/min、180°/min、90°/min三种。精度要求：±15°/min。传动比：λ=200。原选JD02-22-8/4变极电动机，n=680/1360r/min,0.45kW,η=63％。打算改用不变极电动机配合变频调速，问选几极电动机？采用变频调速时应注意哪些问题？ 164

问题43　电动机的哪些工作状态出现在第Ⅱ象限？ 165

问题42　什么是四象限运行？ 165

问题45　电动机的哪些工作状态出现在第Ⅳ象限？ 167

问题44　电动机的哪些工作状态出现在第Ⅲ象限？ 167

问题46　转矩控制和转速控制有什么区别？ 168

3.8　矢量控制方式的派生功能 168

问题47　转矩控制的工作特点是什么？ 169

问题48 转矩控制和转速控制之间怎样相互切换？ 171

问题49　电梯和电动机车采用转矩控制有什么好处？ 172

问题50　卷绕机械采用转矩控制有什么好处？ 175

问题51 怎样描述变频调速系统的带负载能力？ 177

3.9　变频调速系统的有效转矩线 177

问题53　怎样使普通电动机实现恒转矩调速？ 178

问题52　低频运行时有效转矩为什么变小？ 178

问题54　高频运行时有效转矩为什么变小？ 179

问题55　电动机的工作频率最高可以到多大？ 180

问题56　如把基本频率预置为45Hz会有什么结果？ 181

问题57　低频运行时，电动机的功率会变小吗？ 182

问题1 变频器内部控制电路框图是怎样的？ 183

4.1　变频器控制电路的安排 183

第4章　变频器的控制电路 183

问题2　变频器和外部控制电路之间是怎样联系的 184

问题3　变频器的外接输入端子有哪些？ 185

问题5　变频器的外接输出端子有哪些？ 186

问题4　变频器是怎样接受外接开关量信号的？ 186

问题6　变频器是怎样提供外接开关量信号的？ 187

问题7　怎样确定通过外接端子进行操作？ 188

4.2　变频器的外接输入端子 188

问题8　外接的基本操作功能有哪些？ 189

问题10　什么是三线控制？ 190

问题9　变频器怎样实现点动控制？ 190

问题11 有一台机器需要经常点动，原来的点动与运行的切换电路如图4-9所示。改为变频调速后希望操作方法不变，怎么处理？ 191

问题12　变频器怎样实现外接升、降速控制？ 192

问题14　怎样实现多挡转速控制？ 193

问题13　升、降速端子可以代替电位器吗？ 193

问题16　同一个拖动系统，有必要改变加、减速时间吗？ 195

问题15　进行多挡转速控制时须预置哪些功能？ 195

问题17　怎样实现多挡加减速控制？ 196

问题19　桥式起重机的大车和小车如不允许同时运行，能否共用1台变频器？ 197

问题18　进行多挡加减速控制时须预置哪些功能？ 197

问题20　外接输入端子可以预置哪些选择功能？ 198

问题21　怎样利用报警输出端子？ 199

4.3　变频器的外接输出端子 199

问题22　怎样选择和处理外接测量仪表？ 200

问题23　外接仪表的读数与显示屏不一样，怎么办？ 201

问题25　怎样利用多功能输出端子？ 202

问题24　能否通过模拟量输出信号得到较多挡次的控制信号？ 202

问题26 “频率到达”和“频率一致”有些什么区别？ 203

问题27　外接输出端子有哪些状态输出信号？ 204

问题28 某起升机构，希望显示“零速运行”和“停止”以及“上升”和“下降”，怎样设计其显示电路（变频器为安川G7A系列）？ 205

问题29　搅拌机与传输带间联动，要求传输带工作频率大于30Hz时，搅拌机才能起动，如传输带工作频率小于25Hz，搅拌机必须停机，怎样实现？ 206

问题30　能否通过接通变频器电源来起动电动机？ 207

4.4　变频调速系统的基本控制电路 207

问题31 怎样正确地控制电动机的起动和停止？ 208

问题32　怎样更改电动机的旋转方向？ 209

问题33 锅炉风机变频调速时，要求在炉前和楼上控制室都能调速，怎样实现？ 210

问题34　有哪些场合需要进行变频和工频的切换？ 211

4.5　变频运行和工频运行的切换 211

问题35 上述各种切换在控制时都一样吗？ 212

问题36　对变频和工频的切换过程有些什么要求？ 213

问题37 变频和工频切换时，在哪些情况下可能出现大电流？ 214

问题38　怎样避免切换时的冲击电流？ 216

问题39　水泵切换时怎样防止过大的冲击电流？ 217

问题40　能否从工频运行切换至变频运行？ 218

问题41 怎样设计直接起动的故障切换电路？ 219

4.6　变频器跳闸后的故障切换电路 219

问题42　怎样设计自耦变压器起动的故障切换电路？ 221

问题43　怎样设计Y—△起动的故障切换电路？ 223

问题44　某脱水机，要求低速运行3min后又分别用中速和高速各脱水2min，各转速段都要有指示灯指示，怎样实现？ 226

4.7　变频器的程序控制 226

问题45　某搅拌装置的要求如下：先以45Hz正转运行30min，再以35Hz反转运行20min，每次改变方向前应先将转速降低至10Hz运行1min，并发出准备检测的指示，然后停止运行1min，由操作人员进行检测。如此循环直至按下停止运行的按钮，怎样实现？ 228

问题46　某提升机控制示意图如图4-42所示。要求：按SF低速上升时，碰SQ2后加速，碰SQ3后又减为低速，碰SQ4后停止；按SR时低速下降时，SQ3复位后高速下降，碰SQ2复位后又减为低速，SQ1复位后停止。怎样实现？ 230

问题47　现欲进行多单元同步控制，各单元可由操作工手动调整，怎样实现？ 232

4.8　变频调速的同步控制 232

问题48　某印染机共有6个单元都配置了变频调速系统，要求自动同步运行，如何实现？ 236

问题49　PLC内的电源配置是怎样的？ 237

4.9　变频器与PLC的配合 237

问题50　PLC是怎样输入控制信号的？ 238

问题51　PLC是怎样输出控制信号的？ 239

问题52　什么是PLC的“软继电器”？ 240

问题53　怎样编制PLC的程序？ 242

问题54　怎样用PLC来控制电动机的正转起动和停止？ 243

问题55　怎样用PLC来控制电动机的正、反转运行？ 246

问题56　怎样用PLC来进行变频与工频的切换控制？ 247

问题57　怎样设计多挡转速控制电路？ 250

问题1 闭环控制要达到什么目的？ 254

5.1　闭环控制的概念 254

第5章　变频调速的闭环控制 254

问题3　怎样实现被控制的物理量稳定在所希望的数值？ 255

问题2　什么是目标信号？什么是反馈信号？ 255

问题4　为什么要加入比例增益？ 256

问题5　积分环节和微分环节起什么作用？ 258

问题7　什么是正反馈？ 260

问题6　什么是负反馈？ 260

5.2　闭环系统的控制逻辑 260

问题8　变频器怎样预置反馈逻辑？ 261

问题9　怎样进行目标值给定？ 262

5.3 目标信号和反馈信号的相关功能 262

问题10　反馈信号接到哪里？ 263

问题11　怎样用键盘来预置目标值？ 264

问题12　怎样确定目标值的大小？ 265

问题13　怎样决定变频器的PID功能是否有效？ 266

5.4　变频器的PID功能设置 266

问题14 变频器的PID功能有效时，有哪些功能将发生变化？ 267

问题17　如何处理反馈信号的断线故障？ 268

问题16　PID输出的滤波时间和反馈信号的滤波时间有什么区别？ 268

问题15　反馈信号的滤波时间起什么作用？ 268

问题18　变频器的PID功能有效时，有什么变化？ 269

问题20　闭环控制时，PID调节系统的工作过程是怎样的？ 270

5.5　PID的控制运行 270

问题19　怎样预置和调整P、I、D等参数？ 270

问题23　系统的压力变化后恢复得太慢，怎么办？ 272

问题22　某料泵电动机采用了 PID控制，但振荡范围大，怎么解决？ 272

问题21 闭环控制时，频率显示总在变化是正常现象吗？ 272

问题25 闭环控制与开环控制在运行过程中能够互相切换吗？ 273

问题24　PID控制系统在运行过程中，被控量有时会发生不规则的变化，怎么办？ 273

问题27　闭环控制时，怎样解决电动机的起动？ 274

问题26　闭环控制系统在起动过程中为什么容易跳闸？ 274

5.6　闭环控制的起动问题 274

问题28　外接PID控制器的大致构造如何？ 276

5.7　外接PID控制器 276

问题30　外接PID控制器与变频器如何配合使用？ 277

问题29　变频器中比例增益的含义和PID调节器有何区别？ 277

问题31 有一台用于恒温控制的鼓风机，使用变频器的PID功能时，起动时常因过电流而跳闸，怎么办？ 278

问题32　某车间供水系统，希望通过恒压供水来节能，须注意哪些问题？ 279

问题34　怎样熟悉和调试变频调速的闭环系统？ 281

问题33 多台变频器同时控制时，为什么以采用外接PID控制器为宜？ 281

问题35 中央空调的冷却水循环系统的控制参数有几种？ 283

5.8　控制参数的选择 283

问题36 中央空调的冷冻水系统的控制参数有几种？ 284

问题37　水源水位变化的控制参数有几种？ 285

问题38　卷绕机械的恒张力控制的控制参数有几种？ 286

问题39　转速闭环控制和过程闭环控制有什么区别？ 287

5.9　关于转速闭环控制 287

问题41 转速闭环控制中的P、I、D和过程闭环控制有无区别？ 288

问题40　转速闭环控制的作用是什么？ 288

问题1 常见的传动机构有哪些？传动比怎样定义？ 290

6.1　拖动系统中的传动机构 290

第6章　变频调速的应用基础 290

问题2　经传动机构减速后，转矩为什么会增大？ 291

问题3　采用了传动机构后，转矩、转速为什么要折算？ 292

问题4　怎样进行转矩、转速的折算？ 293

问题6　某电动机带重物作圆周运动，如图6-4所示。运行到达A点后电动机开始过载，到达B点时容易堵转，怎样解决？（上限频率为45Hz） 294

问题5　某传输机采用变频调速时把传动比减小了一些，结果满载时电动机电流超过了额定值，发热严重，问题出在哪里？（实际最高工作频率为40Hz） 294

问题7　某恒转矩负载，电动机容量是22kW，额定转速为1470r/min，传动比λ=4，采用无反馈矢量控制变频调速，在最低工作频率（4Hz）时运行不稳定，怎样解决？（满载运行频率范围为4～40Hz） 295

问题8　某带式输送机，原用三相整流子电动机，容量为7kW，实测最大电流为12A，最高运行转速为1200r/min，调速范围α？=2；传动机构的齿轮箱传动比λ=5。改用变频调速时，选用4极、5.5kW异步电动机，额定电流为11.6A，工作频率范围是21～42Hz。满载时实测电流为11.5A，但 296

问题9　某大惯性负载采用变频调速后，加速时间需预置到10s以上，起动时才不跳闸，希望能把起动过程缩短到6s以内，怎么解决？ 297

问题10　变频调速拖动系统必须满足哪些条件？ 298

6.2　变频调速系统必须满足的条件 298

问题11　某恒转矩负载，电动机数据是：75kW,139.7A,1480r/min，实际运行电流是133A，减速箱的传动比λ=5，使用变频调速后，减速箱能否省去？ 299

问题12　提升机电动机数据是：30kW,56.8A,1470r/min。最大运行电流约为50A。现打算把工作频率提高为60Hz，行不行？ 301

问题13　某带式输送机，电动机数据是：15kW,30.3A,1460r/min。最大运行电流约为28A，减速箱的传动比λ=10，打算把传动比减小为λ=8，以提高生产率行不行？ 302

问题14　公司欲对升、降机提速，拖动系统如图6-9所示：电动机参数：1.5kW、3.7A、4极、1400r/min。传动比：20。变频器配用电动机容量：2.2kW。升降机概况：轿箱重约160kg，对重为100kg。楼面高4.5m，轿箱往返一次约10s，工作频率为52Hz，实测最大电流：3.1A。提速要求：轿 303

问题15　某排粉机原用三相整流子电动机，容量：160/53.3kW，电流：285/175A，转速：1050/350r/min。改造为普通电动机变频调速，电动机数据：160kW,275A,380V,1480r/min。在转速为1050r/min时，电动机过载，电流达316A，是什么原因？ 306

问题16　什么是恒转矩负载？主要特点是什么？ 307

6.3　恒转矩负载的变频调速 307

问题18　怎样预置恒转矩负载的加、减速时间？ 308

问题17　怎样选择恒转矩负载控制方式？ 308

问题19　恒转矩负载实现变频调速后，怎样确保其转速的调节范围？ 309

问题20　某重灰炉（用于粉末状物料的干燥）的炉体要求重载起动，曾采用软起动器起动，起动十分困难。如采用变频器起动，能否起动起来？如工作频率在50Hz左右，是否有节能的可能？电动机数据：PMN=250kW,nMN=1480r/min、IMN=461A运行电流：IM=380～440A负载转速：nL=6r/min 311

问题22　某恒转矩负载采用变频调速后，在运行过程中负载稍有增加就容易堵转，怎么办？ 312

问题21 某恒转矩负载的电动机数据：30kW,1470r/min,56.8A。采用变频调速后，常用频率为20-30Hz，最高频率为50Hz。存在问题：（1）起动困难（2）低频运行过程中有时电流偏大。如何解决？ 312

问题23　什么是重力负载？在变频调速时有些什么特点？ 313

6.4　重力负载的变频调速 313

问题25 向下传输石料的传输机，变频器的工作怎样与电磁制动器配合？ 315

问题24　有一台向下传输石料的传输机，倾斜角约为30°。电动机数据：22kW,42.5A,1470r/min。改为变频调速后，怎样计算制动电阻？ 315

问题26　起重机械进行变频调速时，怎样防止“溜钩”？ 317

问题27　怎样防止变频器跳闸时的溜钩或滑行？ 318

问题28　什么是恒功率负载？主要特点是什么？ 320

6.5　恒功率负载的变频调速 320

问题29　恒功率负载配用的电动机总要比负载所需功率大得多，为什么？ 321

问题30　怎样减小恒功率负载配用电动机的容量？ 323

问题31 金属切削机床的机械特性是怎样的？ 324

6.6　金属切削机床的变频调速 324

问题32　金属切削机床对调速性能有些什么要求？ 326

问题33　金属切削机床实现变频调速时有哪些主要特点？ 327

问题34　某立式车床用Y/△起动，起动和制动比较频繁，常烧接触器。想改为变频调速，须注意些什么？ 328

问题35　什么是二次方律负载？主要特点是什么？ 329

6.7　二次方律负载的变频调速 329

问题36 二次方律负载在实现变频调速时，工作频率能否超过额定频率？ 330

问题38　75kW的风机采用变频调速后，最大工作频率约在45Hz以下，能否采用55kW的变频器？ 331

问题37　二次方律负载在实现变频调速时，怎样预置加、减速时间？ 331

问题39　某55kW鼓风机实际工作时的运行频率在45Hz以下，需要大风量时，切换至工频运行，能否选用45kW的变频器？ 332

问题40 110kW风机采用变频调速后由人工控制其风量，主要预置哪些功能？ 333

6.8　风机的变频调速 333

问题41 某商场根据客流规律，要求排风扇在各时段的风量如图6-28所示，如何控制（开机和关机由人工进行，所购变频器是英威腾INVT—P9系列）？ 335

问题42　冷却水塔的风机在水温超过27℃时起动（运行频率不低于25Hz），水温超过35℃时，运行频率必须上升至50Hz，如何控制？ 336

问题43　单台水泵开环控制时应预置哪些功能？ 339

6.9　水泵的变频调速 339

问题45　不用闭环控制也能实现恒压供水吗？ 340

问题44　恒压供水要达到什么目的？ 340

问题46　什么是睡眠与唤醒功能？ 341

问题48 一台10kW消防泵平时用于供水约只需2.2kW，能否配用容量较小的变频器？ 343

问题47 “一变多泵”与“每台变频”各有什么优缺点？ 343

7.5kW，小泵仅在高峰期作补充用，打算实行变频调速，如何安排？ 344

问题49　某车间供水系统共用三台水泵，两台22kW，一台 344

问题50　怎样实现水池的水位控制？ 345

问题1 实现变频调速是否一定节能？ 349

7.1 节能的几个方面 349

第7章　变频调速的经济性 349

问题2　异步电动机各部分功率与机械特性有什么联系？ 350

问题3　为什么说变频调速最节能？ 351

问题4　为什么说二次方律负载的节能效果最好？ 354

问题5　变频器的功能预置对节能效果有影响吗？ 355

问题6　变频器中的“自动节能”功能是基于什么原理设置的？ 357

问题8　节能效果主要体现在哪些部位？ 358

7.2　水泵运行的节能分析 358

问题7　电动机在额定频率下就处于轻载运行状态，可以节能吗？ 358

问题9　怎样分析供水管路的工作状态？ 360

问题10　怎样分析供水功率的节能效果？ 361

问题11　从供水功率看，是否流量越小节能越多？ 362

问题13　水泵的轴功率与供水功率之间的差异在哪里？ 364

问题12　从轴功率看，是否流量越小节能越多？ 364

问题14　怎样理解系统中的广义空载功率？ 365

问题15　怎样分析供水管路中的广义空载功率？ 366

问题16　怎样分析取水泵站的广义空载功率？ 367

问题17 怎样分析循环水系统中的广义空载功率？ 368

问题18　水位控制实现变频调速时也节能吗？ 370

问题19　有三台水泵，平时两台工作，一台备用。若使用三台变频器，则三台变频运行比两台工频运行还节能，如何解释？ 371

问题20　怎样描绘风机的工作特点？ 372

7.3　风机运行的节能分析 372

问题21 某风机原来是全速运行的，现欲改成变频调速，怎样分析其节能效果？ 373

问题22　某风机原来用风门调节风量，现欲改成变频调速，节能效果如何？ 374

问题23　某风机配用了变频器，绝大多数时间都只能在50Hz下运行，但电动机的裕量较大，50Hz时的负载率只有75％（β=0.75），能否使它节能？ 375

问题25　采用变频调速后机械的寿命能提高吗？ 376

问题24　怎样估价因减少故障率产生的经济效益？ 376

7.5　变频调速的经济效益 376

问题26　变频调速能提高产品质量吗？ 377

问题28　怎样评估变频空调的经济效益？ 378

问题27　变频调速还有哪些经济效益？ 378

问题1 过载保护的对象是什么？ 380

8.1　变频器的过载保护 380

第8章 故障分析与变频器的保护功能 380

问题3　变频器怎样判断电动机是否过载？ 381

问题2　在哪些情况下电动机的过载是允许的？ 381

问题4　过载保护有什么特点？ 382

问题6　变频器输出电流过载一定是负载过重吗？ 383

问题5　变频器的热保护功能和热继电器有什么区别？ 383

问题7 “过电流保护”与过载保护有什么区别？ 384

8.2　变频器的过电流保护 384

问题9　在哪些情况下可能导致变频器的逆变桥“直通”？ 385

问题8　怎样判断变频器输出端的短路故障？ 385

问题10　变频器的功能预置不当会形成过电流吗？ 386

问题11 电动机在过载情况下有可能因过电流而跳闸吗？ 387

问题12　怎样判断因变频器内部的检测异常而导致的过电流？ 388

问题14　变频器在哪些情况下发生过电流可以不跳闸？ 389

问题13　变频器一接通电源就“过电流”跳闸是什么原因？ 389

问题16　导致变频器过电压的原因有哪些？ 390

8.3　变频器的电压保护 390

问题15 如果生产机械要求的加速时间很短，而拖动系统的惯性又很大，怎么办？ 390

问题17　针对上述过电压原因，变频器可以采取哪些对策？ 391

问题18 导致变频器欠电压的原因有哪些？ 393

问题19　限流电阻损坏的原因有哪些？ 394

问题21 许多变频器对于直流电压的下限值定得很低，是什么原因？ 395

问题20 变频器在切断电源后为什么显示“UL”（欠压）？ 395

问题22　怎样使变频器的保护系统误动作时不停止工作？ 396

8.4　变频器跳闸后的重合闸功能 396

问题23 多台变频器相互干扰怎么办？ 397

问题25 电网短路或遇雷击时电源电压突降，约100ms左右接触器未释放，但变频器却跳闸了，影响了生产，怎样解决？ 398

问题24　车间内的大功率电动机起动时使变频器跳闸，怎么办？ 398

问题26　变频器因“过热”跳闸的可能原因有哪些？ 399

8.5　其他保护 399

问题28　变频调速系统中空气断路器跳闸是什么原因？ 400

问题27　变频器主要有哪些薄弱环节？ 400

问题30　产生机械振动的可能原因有哪些？ 402

问题29　怎样判断是否发生了机械谐振？ 402

8.6　变频调速系统的机械振动 402

问题31 怎样判断整流模块的好坏？ 403

8.7　变频器的维修 403

问题33　怎样判断逆变模块是否正常？ 404

问题32　怎样判断IGBT管是否正常？ 404

问题34　滤波电路中的均压电阻为什么会烧坏？ 405

问题35 变频器面板操作正常，但外接控制不工作，是什么原因？ 406

问题2　什么是旋转磁场？用什么方法可以得到旋转磁场？ 407

问题1 变频调速技术为什么主要应用于异步电动机？ 407

第9章 异步电动机的基本原理 407

9.1 异步电动机的结构与旋转原理 407

问题3 三相交流异步电动机内的旋转磁场是怎样产生的？ 408

问题4　怎样改变三相旋转磁场的磁极对数？ 410

问题5　两相交变电流的合成磁场也是旋转磁场吗？ 412

问题6　怎样改变两相旋转磁场的磁极对数？ 413

问题7 三相旋转磁场和两相旋转磁场有什么区别？ 414

问题8　异步电动机是怎样把电能转换成机械能的？ 415

问题9　异步电动机为什么只能异步？ 416

问题11 异步电动机为什么要用等效电路来分析？ 417

9.2　异步电动机的分析方法 417

问题10　什么是主磁通和漏磁通？ 417

问题12　定子的等效电路是怎样得出的？ 418

问题13　怎样从定子侧看能量的传递关系？ 421

问题14　怎样把旋转着的转子电路等效成静止的三相电路？ 422

问题15　怎样从转子侧看能量关系？ 424

问题16　怎样做出电动机的一相等效电路？ 425

问题17　定子电流和转子电流之间有怎样的关系？ 426

问题18　怎样看异步电动机的能量关系？ 427

问题19　异步电动机的电磁转矩与哪些因素有关？ 428

问题20　什么是空间矢量？什么是时间矢量？ 429

9.3　矢量及矢量控制 429

问题21 异步电动机有哪些空间矢量？ 432

问题22　不同方式产生的旋转磁场之间能够等效变换吗？ 433

问题23 异步电动机和直流电动机的主要区别在哪里？ 434

问题24　什么是矢量控制？ 435

问题25　什么是无反馈矢量控制？ 436

问题26　采用了矢量控制的变频调速系统与直流电动机调速系统相比较，如何？ 437

问题27　直接转矩控制与矢量控制有哪些主要区别？ 439

9.4　直接转矩控制 439

问题29　哪些场合使用直接转矩控制更好？ 440

问题28 直接转矩控制是一种比矢量控制更为先进的控制方式吗？ 440

问题2　变频器是怎样把直流变成交流的？ 441

问题1　交-直-交变频的框图是怎样的？ 441

第10章 电力电子器件 441

10.1 电力电子器件在变频器中的作用 441

问题3　变频器怎样实现变频又变压的？ 443

问题5　怎样实现SPWM？ 444

问题4　什么是正弦脉宽调制（SPWM）？ 444

问题7　变频器对电力电子器件有些什么要求？ 446

问题6　什么是电流跟踪的PWM调制？ 446

问题8　晶闸管有哪些基本特点？ 448

10.2　晶闸管（SCR） 448

问题9　晶闸管在直流电路里的工作特点是怎样的？ 449

问题11 晶闸管有哪些主要参数？ 450

问题10　晶闸管在交流电路里的工作特点是怎样的？ 450

问题12　晶闸管逆变电路有什么特点？ 451

问题13　以SCR为逆变管的变频器有什么特点？ 452

问题15 电力晶体管的工作状态与普通晶体管相同吗？ 453

问题14　电力晶体管与普通晶体管有什么区别？ 453

10.3　电力晶体管（GTR或BJT） 453

问题16　GTR的主要参数有哪些？ 455

问题17　GTR的基极驱动电路有什么特点？ 456

问题19　为什么GTR模块的额定功率比电压与电流的乘积小很多？ 457

问题18　GTR的缓冲电路起什么作用？ 457

问题20　以GTR为逆变管的变频器有些什么特点？ 458

问题21 为什么电源停电时变频器中的GTR容易烧坏？ 459

问题23　门极可关断晶闸管的主要参数有哪些？ 460

问题22　什么是门极可关断晶闸管？ 460

10.4 门极可关断晶闸管（GTO） 460

问题24　GTO的门极驱动电路有什么特点？ 461

问题25 门极可关断晶闸管主要用于何种变频器？ 462

问题27　场效应管有哪些主要参数？ 463

问题26　功率场效应晶体管有哪些基本特点？ 463

10.5 功率场效应晶体管（Power MOSFET） 463

问题29　场效应管变频器有什么特点？ 464

问题28　场效应管的驱动电路有什么特点？ 464

问题30　绝缘栅双极型晶体管的基本特点有哪些？ 465

10.6　绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 465

问题32　IGBT的驱动电路有什么特点？ 466

问题31　IGBT的主要参数有哪些？ 466

问题33　以IGBT为逆变管的变频器有什么特点？ 467

问题34　智能模块是怎样构成的？ 468

问题35　智能模块有哪些主要优点？ 469