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技術(shù)答疑

文：2015年2月

導(dǎo)語：通過施耐德ATV28、ATV38和ATV58用AO模擬數(shù)出口指示電機頻率，當(dāng)電機頻率達(dá)50HZ時，為什么AO的輸出只有16mA?

【問題1】

在塑機中，圖1所示的直線位移傳感器如果出現(xiàn)供電電源容量小，該如何解決？

【解答】

供電電源容量不足，就會造成以下情況：熔膠的運動會使合模電子尺的顯示變換，有波動，或者合模的運動會使射膠電子尺的顯示波動，造成測量誤差變大。如果電磁閥的驅(qū)動電源與直線位移傳感器供電電源共用的時候，更容易出現(xiàn)這種情況。

圖1直線位移傳感器

【問題2】

電子尺如果出現(xiàn)調(diào)頻干擾和靜電干擾，該如何解決？

【解答】

調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動的。所以，電子尺的信號線與設(shè)備的強電線路要分開線槽。電子尺必須強制性地接地。信號線需要使用屏蔽線，而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。如果有高頻干擾的時候，通常使用萬用表的電壓測量就會顯示正常，但是顯示數(shù)字就是會跳動不停的；而出現(xiàn)靜電干擾時，出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。

要證明看是否是靜電干擾時，只需用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟機器上的某一些的金屬短接起來就可以了，只要一短接起來，靜電干擾就會馬上消除掉。但是如果要消除掉高頻干擾就很難用上面的方法了，直鏈淀粉檢測儀可以試下暫停高頻干擾源，看顯示結(jié)果會不會更好，以此來判斷是不是高頻干擾的問題。

【問題3】

通過施耐德ATV28、ATV38和ATV58用AO模擬數(shù)出口指示電機頻率，當(dāng)電機頻率達(dá)50HZ時，為什么AO的輸出只有16mA?

【解答】

在傳動菜單中有一個設(shè)定變頻器最大輸出頻率的參數(shù)TFR，出廠默認(rèn)值為60HZ，所以當(dāng)變頻器輸出為50HZ時，AO輸出為16mA。這時只要將TFR參數(shù)該為50HZ即可。

【問題4】

施耐德ATV11異步電動機變頻器能預(yù)置8個速度嗎？

【解答】

不能。ATV11異步電動機變頻器只能預(yù)置4個速度，通過將邏輯輸入端子LI3、LI4定義為LIA、LIB實現(xiàn)。

【問題5】

變頻器控制中，PWM和PAM的不同點是什么？

【解答】

PWM是英文PulseWidthModulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫，按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。

PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脈沖幅度調(diào)制)縮寫，是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。

【問題6】

在有些變頻器的說明書上寫著變速范圍60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎？

【解答】

在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時電動機可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴(yán)重的發(fā)熱問題。如果真的要使用低頻運行，建議采用強制風(fēng)冷的變頻電動機（圖2）。

圖2變頻電動機

【問題7】

實際轉(zhuǎn)速對于給定速度有偏差時如何選擇變頻器的控制方式？

【解答】

開環(huán)時，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負(fù)載運行時，電機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%~5%)變動。對于要求調(diào)速精度比較高，即使負(fù)載變動也要求在近于給定速度下運轉(zhuǎn)的場合，可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。圖3所示為旋轉(zhuǎn)編碼器PG與變頻器VF組成的閉環(huán)V/f控制。PS+/PS-為編碼器的工作電源，A+信號為A相信號或B相信號，本控制方式采用一相反饋。

圖3閉環(huán)V/f控制接線圖

而矢量變頻器與編碼器PG之間的連接方式，必須與編碼器PG的型號相對應(yīng)。一般而言，編碼器PG型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種，其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器PG卡的接口，因此選擇合適的PG卡型號或者設(shè)置合理的跳線至關(guān)重要。圖4為艾默生TD3000變頻器與差動輸出編碼器的接線。

圖4差動輸出編碼器接線圖

【問題8】

如果用帶有PG的電機，進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎？

【解答】

具有PG反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的植取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。

【問題9】

失速防止功能是什么意思？

【解答】

如果給定的加速時間過短，變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化，變頻器將因流過過電流而跳閘，運轉(zhuǎn)停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過大時適當(dāng)放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功能。

【問題10】

有加速時間與減速時間可以分別給定的機種，和加減速時間共同給定的機種，這有什么意義？

【解答】

加減速可以分別給定的機種，對于短時間加速、緩慢減速場合，或者對于小型機床需要嚴(yán)格給定生產(chǎn)節(jié)拍時間的場合是適宜的，但對于風(fēng)機傳動等場合，加減速時間都較長，加速時間和減速時間可以共同給定。

【問題11】

請問如何防止影響變頻器運行的電壓突變，有什么設(shè)備能夠抑制這種突變？

【解答】

影響變頻器正常運行的電壓突變，通常由下列情況產(chǎn)生：電源系統(tǒng)的浪涌過電壓；電機減速的再生能量引起主回路直流電壓升高；發(fā)生15ms以上的瞬時停電。

上述情況中，電源系統(tǒng)的浪涌電壓和再生能量引起的過電壓，將有可能超過整流二極管和逆變器開關(guān)元件（如GTR、IGBT、IPM等）的耐壓值，造成變頻器的損壞。而瞬時停電或低電壓，將造成變頻器控制回路不能正常工作，導(dǎo)致電動機轉(zhuǎn)矩降低或發(fā)熱。

對變頻器來說，出于自身保護的需要，過電壓或者欠電壓都是不允許的。大部分變頻器在設(shè)計時，當(dāng)輸入電壓超過額定電壓，或由于電機再生能量不能有效釋放時，一旦超過取自中間直流環(huán)節(jié)的電壓的保護動作值（通常200V系列為DC400V，380V系列為DC760，400V系列為DC800V），過電壓保護火爐立即動作，切斷逆變器PWM控制信號，并維持這種狀態(tài)。同樣，當(dāng)發(fā)生瞬時停電（15ms以上），包括輸入電壓降低（通常200V系列為AC165±7V，400V系列為AC330V±14V）達(dá)到保護值時，變頻器也會切斷逆變器PWM控制信號，并維持這種狀態(tài)。

對于輸入電壓而言，由于變頻器的過電壓保護動作時間一般在微秒級，瞬時停電在15ms內(nèi)，而一般的交流穩(wěn)壓裝置動作的相應(yīng)時間為秒級（目前，最新的無碳刷型穩(wěn)壓器，10%電壓的調(diào)整時間最快也需0.2s以上），所以即使接入交流穩(wěn)壓電源，仍然不能有效地解決影響變頻器正常運行的電網(wǎng)瞬態(tài)過電壓和瞬態(tài)低電壓問題。

對于脈沖寬度很窄、能量較小的浪涌脈沖電壓，變頻器在輸入端一般都接有RC或壓敏電阻等元件來進(jìn)行抑制，但這與上述所討論的電壓突變情況有所區(qū)別。

電機電源傳感器變頻器編碼器

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