电机、软起动器和变频器

电机与软起动器基本知识

1、电机的分类

交流电机、直流电机、特殊电机

2、电机接线

星型（Y）接法、三角型接法

3、电动机的起动要求

（1）、电动机起动力矩应高于负载力矩

（2）、电动机的起动电流应在允许的范围内

（3）、尽量减少电机起动对负载的冲击

4、电动机传统的起动方式

（1）、直接起动

（2）、减（降）压起动

①、定子回路串电阻（或电抗器）起动

②、星—三角起动

③、自耦变压器起动

④、延边三角形起动

（3）、在转子回路中串入附加电阻起动

5、软起动器的概念

使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。

6、软起动器的原理

软起动器的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。

7、软起动器与传统起动方式的区别

（1）、传统起动方法存在的缺陷

降压比不可调、接触器切换、可靠性差、存在二次冲击、只能控制起动

（2）、软起动器的优点

无电流冲击、既可软起也可软停、启动参数可调、减少对机械的冲击及水锤效应

8、软起动器的接线与旁路

（1）、接线法：外接法、内接法

（2）、旁路：大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其作用是在软起动结束时，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再次投入，这样即延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗。

9、软起动器的选型原则

（1）、确认电机额定电压选择相应的电源电压软起动器

（2）、确认软起动器的控制电压

（3）、根据电机的额定电流（电机功率）进行选型

（4）、确认应用负载类型（标准负载还是重载）

（5）、确认电机的接线方式（外接法或内接法）

（6）、确认软起动器是否内置有旁路接触器

（7）、确认软起动器是否带有内置过载保护功能

变频器基本知识

1、变频器的概念

变频器是一种能够简单地，自由地改变交流电机转速的一种控制装置；是通过改变频率来改变电机的转速。变频调速具有调速范围宽，平滑性好，效率高，有良好的静态性能和动态性能等优点，而得到广泛应用。

2、变频器的分类

按原理分（交-交型、交-直-交型）、按用途分（专用型、通用型）

3、变频器的原理

将正常工频的交流电源引入变频调速器后，其“整流器”和“滤波器”将这一工频交流电源转变为直流电输入“变频器”，“变频器”实际上是一个逆变装置，它的实际作用与“整流器”刚好相反并且可调节，这样，输入的直流电经过逆变之后变成交流输出至电动机并由逆变装置的可调部分实施对输出交流电的频率的确定和调整，从而设定和改变电动机转速，简单的说，变频调速器的基本工作原理就是一个从交流到直流，再变为交流输出的过程，即“交— 直— 交”的过程。

4、变频器的作用

（1）、变频器的优点

①、原有恒速运行的异步电动机的调速控制

②、实现软起动和软停车

③、实现频繁的起动和停止

④、无需接触器即可实现正、反转控制

⑤、方便的实现电气制动

⑥、实现高频电动机的高速运行

⑦、可进行恶劣环境下电动机的调速运行

⑧、一台变频器可对多台电动机进行速度控制

⑨、变频起动电动机时，电源容量可以减小

（2）、变频器的缺点

变频器本身是一个干扰源，使用变频器会产生干扰电波，影响到同一电网及周围的敏感元件。

5、变频器的附件

（1）、输入侧----输入交流电抗器、输入滤波器。

（2）、直流侧----直流电抗器、制动单元（也称制动斩波器）及制动电阻。

（3）、输出侧----输出滤波器，包括输出交流电抗器及正弦波滤波器。

（4）、I/O扩展板----各种输入输出I/O扩展

（5）、脉冲编码器板----用于编码器反馈

（6）、通讯适配器----各种通讯模块

（7）、其它附件………………

6、变频器的负载类型

（1）、风机、水泵负载

（2）、恒转矩负载

（3）、恒功率负载

7、变频器的选型原则

（1）、确认传动系统的负载特性（负载类型）

（2）、实际电机电流值（功率）：选型时需考虑负载的实际电流及过载要求

（3）、使用的电源电压

（4）、选用变频器时需考虑是否标配有操作面板

（5）、根据变频器与电机间连接电缆的长度考虑是否加装输出电抗器

（6）、根据使用环境情况：选择相应的IP等级产品

（7）、根据需要选择相应的附件(包括通讯、I/O模块等）

①、在选用输入电抗器及输入滤波器时需考虑是否已有内置

②、在选用制动单元时需考虑制动斩波器是否已内置， 如果没有内置需配置

8、变频器的相关概念

（1）、电磁兼容性

我国最新颁发的电磁兼容性国家标准中，对电磁兼容性作出如下定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰。

（2）、变频器的应用场合

风机泵类应用、一般应用、重载应用

（3）、变频器的应用场合使用环境

①、住宅、商业和轻工业属第一类环境，即民用环境

②、第二类环境，即工业环境

（4）、IP防护等级

对水、对粉尘的防护能力