Dodavatelé frekvenčních měničů specifických pro ropná pole připomínají, že elektromotory jsou v současnosti nejčastěji používanými rotačními nástroji. S vývojem a popularizací frekvenčních měničů je stále více elektromotorů potřeba používat společně s frekvenčními měniči. Při společném používání frekvenčních měničů a elektromotorů je však nevyhnutelné setkat se s mnoha problémy:
1. Mohou softstartéry motorů šetřit energii?
Úsporný účinek pozvolného startu je omezený, ale může snížit dopad startování na elektrickou síť, dosáhnout plynulého startu a ochránit vinutí motoru.
Podle teorie úspory energie, v důsledku přidání relativně složitých řídicích obvodů, měkký start nejenže nešetří energii, ale také zvyšuje spotřebu energie. Může však snížit rozběhový proud obvodu a hrát ochrannou roli.
Jaký je rozběhový proud a rozběhový moment motoru při provozu s frekvenčním měničem?
Při použití frekvenčního měniče pro provoz se frekvence a napětí zvyšují odpovídajícím způsobem se zrychlením motoru a rozběhový proud je omezen na méně než 150 % jmenovitého proudu (125 % až 200 % v závislosti na modelu). Při rozběhu přímo ze sítě je rozběhový proud 6–7krát vyšší, což má za následek mechanické a elektrické úrazy. Použití měniče s frekvenčním měničem umožňuje plynulý rozběh (s delší dobou rozběhu). Rozběhový proud je 1,2–1,5krát vyšší než jmenovitý proud a rozběhový moment je 70 % až 120 % jmenovitého momentu; u frekvenčních měničů s funkcí automatického zvýšení momentu je rozběhový moment nad 100 % a motor je možné rozběhnout s plným zatížením.
Existuje nějaká souvislost mezi přetížením motoru a zkratem?
Existují dva typy přetížení motoru; 1. Je to mechanické přetížení zátěží: je to přetížení způsobené překročením jmenovité hodnoty hnací zátěže nebo zablokováním přenosové soustavy, které nemá nic společného se zkratem. 2. Normální zatížení: Pokud je proud motoru přetížen, může to být způsobeno lokálním uzemněním nebo zkraty mezi závity vinutí motoru.
Jaké je využití regulace otáček s proměnnou frekvencí? Jaké jsou její výhody?
Jaké je použití regulace otáček s proměnnou frekvencí?
Lze jej použít u rotačních strojů s požadavky na regulaci otáček.
Jaké jsou výhody regulace otáček s proměnnou frekvencí?
Před zavedením regulace otáček s proměnnou frekvencí (teoreticky již byla realizována, ale skutečná implementace proběhla až po vynálezu výkonové elektroniky) používala tradiční regulace otáček stejnosměrný proud. Nevýhody regulace otáček stejnosměrným proudem jsou:
① Stejnosměrné motory mají složitou konstrukci a vysoké náklady na údržbu
② Vzhledem k existenci komutátoru není mnoho prostoru pro zvýšení výkonu stejnosměrného motoru.
Výhody regulace otáček s proměnnou frekvencí jsou tedy:
① Může dosáhnout stejného vynikajícího výkonu regulace otáček jako regulace otáček stejnosměrného proudu u střídavých motorů.
② Údržba asynchronních motorů s kotvou nakrátko je jednoduchá a pohodlná.
③ Komutátor neomezuje výkon střídavých motorů.
Jak změřit izolační odpor motoru?
Pokud se jedná o třífázový střídavý motor, změřte izolační odpor mezi fázemi a vůči zemi třífázových vinutí motoru.
Pokud se jedná o stejnosměrný motor, změřte vinutí kotvy motoru vůči zemi, sériové budicí vinutí vůči zemi, sekundární budicí vinutí vůči zemi a sériové budicí vinutí vůči sekundárnímu budicímu vinutí. Vyberte odpovídající vibrační člen podle napěťové úrovně testovaného motoru.
Kroky měření:
---Odpojte napájení
---Zemní výboj
---Pokud se jedná o třífázový střídavý motor, otevřete středový bod (pokud je to možné)
---Pokud se jedná o stejnosměrný motor, zvedněte kartáč.
--- Pro měření izolačního odporu mezi fázemi a vůči zemi použijte třepací stůl.
---Zemní výboj
---Obnovte linku
---Zaznamenejte izolační odpor a okolní teplotu.
6. Co je to bezkartáčový a acyklický startér?
Bezkartáčový a bezkroužkový startér je spouštěcí zařízení, které překonává nevýhody vinutých asynchronních motorů vybavených sběrnými kroužky, uhlíkovými kartáči a složitými spouštěcími zařízeními, přičemž si zachovává výhody nízkého rozběhového proudu a vysokého rozběhového momentu vinutých motorů. Třífázové asynchronní motory s vinutým rotorem JR, JZR, YR a YZR (s výjimkou motorů s proměnnými otáčkami a motorů vybavených vstupními kamerami), které původně používaly odporové spouštěče, tlumivky, frekvenčně citlivé proměnné rezistory, kapalinové spouštěče s proměnnými rezistory a softstartéry, lze nahradit „bezkartáčovými spouštěči s otevřenou smyčkou“.
Kolik existuje metod spouštění motorů pomocí kondenzátorů?
Existují dva typy spouštění:
⑴ Spuštění kondenzátoru (týká se odpojení kondenzátoru po spuštění motoru);
⑵ Kondenzátor se spustí a pracuje (kondenzátor se po spuštění zapojí do provozu).
Lze transformátor použít jako zátěž pro frekvenční měnič?
V principu by to mělo být možné, ale v praxi to není praktické. Měniče frekvence nevyžadují transformátory pro zvýšení napětí a měly by existovat varianty, které lze použít pro obvody nad 380 V. Pokud je vyžadováno vyšší napětí, existují také obvody, které lze přímo převést na 220 V nebo 380 V a poté zdvojnásobit napětí, aby se dosáhlo vysokého napětí. Měniče frekvence se používají hlavně pro řízení zátěže (například elektromotorů) a zřídka se používají pro převod výkonové frekvence. Funkce měničů frekvence se zdaleka neomezují pouze na samotnou převod frekvence a existuje mnoho dalších funkcí, jako jsou různé ochrany. Pokud se k získání výkonu pro převod frekvence používají měniče frekvence, není to z ekonomického hlediska vhodné. Doporučuje se použít jiné obvody pro převod frekvence.
Lze frekvenční měnič nastavit na 1 Hz a na kolik Hz jej lze nastavit pro použití?
Pokud se měnič kmitočtu používá na běžném střídavém asynchronním motoru, je při nastavení měniče kmitočtu na 1 Hz již blízký stejnosměrnému proudu, což je absolutně nepřípustné. Motor bude pracovat s maximálním proudem v rámci limitu měniče kmitočtu a bude generovat silné teplo, které pravděpodobně způsobí jeho spálení.
Pokud provozní frekvence překročí 50 Hz, zvýší se ztráta v železe motoru, což je pro motor také škodlivé. Obecně je nejlepší nepřekračovat 60 Hz (překročení v krátkém časovém úseku je povoleno), jinak to ovlivní i životnost motoru.
Jaký je princip fungování frekvenčního regulačního rezistoru v měniči kmitočtu? Proč může úprava odporu změnit frekvenci?
Rezistor pro nastavení frekvence frekvenčního měniče se používá k proporcionálnímu dělení referenčního napětí 10 V frekvenčního měniče a jeho následnému odeslání zpět do hlavní řídicí desky frekvenčního měniče. Hlavní řídicí deska frekvenčního měniče poté provede analogově-digitální převod napětí odeslaného zpět z rezistoru pro čtení dat a následně je převede na proporcionální hodnotu jmenovité frekvence pro výstup aktuální frekvence. Úpravou hodnoty rezistoru lze tedy upravit frekvenci frekvenčního měniče.
11. Může měnič kmitočtu oddělit proud motoru?
Lze oddělit frekvenční převod? Já ne! Ale dokud výstupní frekvence f a synchronní otáčky n1 udržují skluzovou rychlost ve stabilním rozsahu nebo jmenovité skluzové rychlosti Se, je to ekvivalentní oddělení proudu motoru, protože účiník rotoru je nyní 1 a proud rotoru je momentový proud, který každý potřebuje oddělit a regulovat! Frekvenční měnič je zařízení pro regulaci otáček asynchronních motorů a nemůže provádět žádnou regulaci nad rámec mechanických charakteristik asynchronních motorů.
Proč je proud při spouštění asynchronního motoru vysoký? Sníží se proud po spuštění?
Když je asynchronní motor v klidovém stavu, z elektromagnetického hlediska je podobný transformátoru. Statorové vinutí připojené k napájení je ekvivalentní primární cívce transformátoru a rotorové vinutí v uzavřeném obvodu je ekvivalentní zkratované sekundární cívce transformátoru. Mezi statorovým vinutím a rotorovým vinutím není žádné elektrické spojení, pouze magnetické spojení. Magnetický tok prochází statorem, vzduchovou mezerou a jádrem rotoru a vytváří uzavřený obvod. V okamžiku sepnutí se rotor v důsledku setrvačnosti ještě nezačal otáčet a rotující magnetické pole řeže rotorové vinutí maximální řeznou rychlostí - synchronní rychlostí, což způsobuje, že rotorové vinutí indukuje nejvyšší možný potenciál. Proto rotorovým vodičem protéká velký proud, který generuje magnetickou energii k potlačení magnetického pole statoru, stejně jako sekundární magnetický tok transformátoru musí působit proti primárnímu magnetickému toku.
Aby se zachoval původní magnetický tok, který je kompatibilní s napájecím napětím, stator automaticky zvyšuje proud. Protože je proud rotoru v tomto okamžiku velmi vysoký, výrazně se zvyšuje i statorový proud, a to až na 4–7násobek jmenovitého proudu, což je důvodem vysokého rozběhového proudu.
Proč je proud po spuštění malý: S rostoucími otáčkami motoru se snižuje rychlost, s jakou magnetické pole statoru protíná vodič rotoru, snižuje se indukovaný potenciál ve vodiči rotoru a také se snižuje proud ve vodiči rotoru. Proto se snižuje i část statorového proudu použitá k vyrovnání magnetického toku generovaného proudem rotoru, takže statorový proud klesá z velkého na malý, dokud se nevrátí k normálu.
Jaký je vliv nosné frekvence na frekvenční měniče a motory?
Nosná frekvence má vliv na výstupní proud frekvenčního měniče:
(1) Čím vyšší je provozní frekvence, tím větší je pracovní cyklus napěťové vlny, tím menší jsou vyšší harmonické složky proudu, tj. čím vyšší je nosná frekvence a tím hladší je průběh proudu;
(2) Čím vyšší je nosná frekvence, tím menší je povolený výstupní proud měniče kmitočtu;
(3) Čím vyšší je nosná frekvence, tím menší je kapacitní impedance zapojeného kondenzátoru (protože Xc=1/2 π fC) a tím větší je svodový proud způsobený vysokofrekvenčními impulsy.
Vliv nosné frekvence na motory:
Čím vyšší je nosná frekvence, tím menší jsou vibrace motoru, tím nižší je provozní hluk a tím méně tepla generovaného motorem. Čím vyšší je nosná frekvence, tím vyšší je frekvence harmonického proudu, tím silnější je povrchový efekt statoru motoru, tím větší jsou ztráty motoru a tím nižší je výstupní výkon.
Proč nelze frekvenční měnič použít jako zdroj napájení pro frekvenční měnič?
Celý obvod napájecího zdroje s proměnnou frekvencí se skládá z částí AC/DC, AC a filtračních částí, takže napěťové a proudové průběhy, které vydává, jsou čisté sinusové vlny, které se velmi blíží ideálnímu střídavému zdroji napájení. Může vydávat síťové napětí a frekvenci jakékoli země na světě.
A měnič kmitočtu se skládá z obvodů, jako je stejnosměrný střídavý proud a střídavý proud (modulovaná vlna), a standardní název pro měnič kmitočtu by měl být regulátor otáček. Tvar jeho výstupního napětí je pulzní obdélníková vlna s mnoha harmonickými složkami. Napětí a frekvence se mění proporcionálně současně a nelze je upravovat samostatně, což nesplňuje požadavky na napájení střídavým proudem. V zásadě jej nelze použít jako zdroj napájení a obecně se používá pouze pro regulaci otáček třífázových asynchronních motorů.
Proč je nárůst teploty motoru vyšší při použití frekvenčního měniče než při síťovém kmitočtu?
Protože výstupní průběh frekvenčního měniče není sinusový, ale zkreslený, je proud motoru při jmenovitém točivém momentu asi o 10 % vyšší než při síťovém kmitočtu, takže nárůst teploty je o něco vyšší než při síťovém kmitočtu.
Dalším bodem je, že když se otáčky motoru sníží, otáčky chladicího ventilátoru motoru nejsou dostatečné a nárůst teploty motoru bude vyšší.