厦门航拓电气有限公司

  生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性不同，因此应用变频器前首先要搞清电动机所带负载的性质，即负载特性，然后再选择变频器和电动机。负载有三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。不同的负载类型，应选不同类型的变频器。 

    （1） 恒转矩负载 

    恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。 

    摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的150%左右，制动转矩一般要求额定转矩的100%左右，所以变频器应选择具有恒定转矩特性，而且起动和制动转矩都比较大，过载时间和过载能力大的变频器，如FR-A540系列。 

    位能负载一般要求大的起动转矩和能量回馈功能，能够快速实现正反转，变频器应选择具有四象限运行能力的变频器，如FR-A241系列。 

    （2） 风机泵类负载 

    风机泵类负载是典型的平方转矩负载，低速下负载非常小，并与转速平方成正比，通用变频器与标准电动机的组合zui合适。这类负载对变频器的性能要求不高，只要求经济性和可靠性，所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可，如FR-A540(L)。如果将变频器输出频率提高到工频以上时，功率急剧增加，有时超过电动机变频器的容量，导致电动机过热或不能运转，故对这类负载转矩，不要轻易将频率提高到工频以上。 

   （3） 恒功率负载 

    恒功率负载指转矩与转速成反比，但功率保持恒定的负载，如卷取机、机床等。对恒功率特性的负载配用变频器时，应注意的问题：在工频以上频率范围内变频器输出电压为定值控制，，所以电动机产生的转矩为恒功率特性，使用标准电动机与通用变频器的组合没有问题。而在工频以下频率范围内为U/f定值控制，电动机产生的转矩与负载转矩又相反倾向，标准电动机与通用变频器的组合难以适应，因此要专门设计。

    五、发热问题及对策 

    变频器发热是由于内部的损耗而产生的，以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热。主要方法有： 

    （1） 采用风扇散热：变频器的内装风扇可将变频器箱体内部散热带走。 

    （2） 环境温度：变频器是电子装置，内含电子元件机电解电容等，所以温度对其寿命影响较大。通用变频器的环境运行温度一般要求－10℃~+50℃，如果能降低变频器运行温度，就延长了变频器的使用寿命，性能也稳定。

                                      

一、漏电问题产生的原因

　　有的现场使用变频器控制电机，会出现漏电问题，漏电电压有几十伏到二百伏电压不等。针对这个问题，在这里特对此故障产生的原因进行理论的分析和说明如下。

　　根据变频器控制电机运行的功能框图（图1），三相电源经过变频器整流桥整流之后，经电容滤波送到逆变桥（IGBT），再经过逆变桥输出频率、电压可调的三 相交流电去控制电机的运行。三相互差120度的交流电在电动机的三相定子线圈绕组里流过，产生旋转磁场，使电动机的转子在定子绕组旋转磁场的作用下自动旋转起来。

　　我们都知道，电动机的三相定子绕组流过电流之后产生了旋转磁场，而根据电磁感应的原理，电动机的外壳就会产生感应电动势。此感应电动势的大小，就取决于变 频器IGBT的开关频率的大小和C*DV/DT（与IGBT的开关的速度有关）；由于高性能的控制要求较高的开关频率，其开关速度要求较快，则DV/DT 偏大。如果这个感应电动势较大，那么人触摸到就会感觉被一样。理论上IGBT的开关频率越高，电机外壳的感应电动势的有效值（即感应电压）就越高，而 变频器对电机的控制精度和动态响应也就越高，人体触摸之后被电的感觉就越大；反之，IGBT的开关频率越低，电机外壳的感应动势的有效值（感应电压）就越 低，而从体触摸到之后被电的感觉就越小。所以，某些国产低端的变频器IGBT的开关频率设计得较低，控制电机运行之后，电机外壳的感应电压较低，但其控制性能较差、动态响应较慢。我司变频器的性能和动态响应都较好，因而我司变频器IGBT的开关频率和开关速度都较高，感应电动势相对也就会大些。
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