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電抗器也叫電感器。因火當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其周圍一定空間范圍產(chǎn)生磁場(chǎng),所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電長(zhǎng)直導(dǎo)體的電感較小,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng),因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式,稱空心電抗器;有時(shí)為了讓這只螺線管具有更大的電感,便在螺線管中插入鐵心,稱鐵心電抗器。一、電抗分為感抗和容抗,即感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統(tǒng)稱為電抗器,也就是現(xiàn)在人們所說(shuō)的電容器就是容抗器,而電抗器專指電感器。
二、電抗器按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)、按接法、按功能、按用途進(jìn)行分類。1)、按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì):分為空心式、鐵心式、干式、油浸式等;2)、按接法:分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。3)、按功能:分為限流和補(bǔ)償。4)、按用途:例如:限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因數(shù)補(bǔ)償電抗器、串聯(lián)電抗器、平衡電抗器、接地電抗器、消弧線圈、進(jìn)線電抗器、出線電抗器、飽和電抗器、自飽和電抗器、可變電抗器(可調(diào)電抗器、可控電抗器)、軛流電抗器、串聯(lián)諧振電抗器、并聯(lián)諧振電抗器等。三、并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無(wú)功功率有關(guān)運(yùn)行狀況的多種作用,主要包括:1)、輕空載或輕負(fù)荷線路上的電容效應(yīng),以降低工頻暫態(tài)過(guò)電壓;2)、改善長(zhǎng)輸電線路上的電壓分布;3)、
使輕負(fù)荷時(shí)線路中的無(wú)功功率盡可能就地平衡,防止無(wú)功功率不合理流動(dòng)同時(shí)也減輕了線路上的功率損失;4)、在大機(jī)組與系統(tǒng)并列時(shí)降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機(jī)同期并列;5)、防止發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線路可能出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象;6)、當(dāng)采用電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地裝置時(shí),還可用小電抗器補(bǔ)償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動(dòng)熄滅,便于采用。7)、限流和濾波作用
PLC和變頻器如何連接,要從主從位置關(guān)系去理解,PLC是一個(gè)小工業(yè)電腦,而變頻器只是驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)電源裝置,所以PLC是主機(jī),變頻器是從機(jī)。PLC是控制主體,是指令和轉(zhuǎn)速給定中心,而變頻器是從屬裝置,是接受指令和轉(zhuǎn)速的下位機(jī)構(gòu),同時(shí)會(huì)反饋本體的一些狀態(tài)給PLC,理清楚這層關(guān)系,就知道PLC和變頻器的連接思路了。
PLC和外圍“溝通”靠什么大多數(shù)情況,PLC是通過(guò)輸入輸出I/O端子來(lái)和外圍電路的,每路I/O對(duì)應(yīng)一路邏輯開(kāi)關(guān)量,輸入用來(lái)判斷外圍的電路狀態(tài),而輸出用來(lái)改變外圍電路的電路狀態(tài)。但是開(kāi)關(guān)量每個(gè)I/O只可以處理一路邏輯,而外圍電路往往是多路邏輯的,這時(shí)候就需要用很多路I/O端子來(lái)同時(shí)處理,接線的時(shí)候,是獨(dú)立分開(kāi)的,當(dāng)然地和電源往往是共用的,開(kāi)關(guān)量可以用來(lái)控制啟動(dòng),停止,報(bào)警等外圍狀態(tài)。實(shí)際的工業(yè)電路,除了邏輯開(kāi)關(guān)量,還有連續(xù)的模擬量需要處理,這時(shí)候就要用到所謂的模擬量輸入和輸出模塊了,一組模擬量,可以理解成多路開(kāi)關(guān)量的結(jié)合體,它一般為0-10VDC,0-5VDC,0-20ma,4-20ma這些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),這些信號(hào)經(jīng)過(guò)PLC量化處理后,會(huì)給出一定的數(shù)字量和這些數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng),
而外圍電路同樣把自己的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成0-10VDC等數(shù)據(jù),和PLC的數(shù)據(jù)就可以掛鉤起來(lái)了。而因?yàn)橛辛四M量,PLC就可以利用這個(gè)功能來(lái)和外接的連續(xù)狀態(tài)量發(fā)生聯(lián)系,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的0-10VDC等信號(hào)來(lái)控制外圍設(shè)備,或者通過(guò)這些信號(hào)來(lái)監(jiān)視外圍設(shè)備的狀態(tài),比如速度,溫度,壓力等等。
變頻器常見(jiàn)的故障為過(guò)壓,過(guò)載,過(guò)流和過(guò)熱,一般也是因?yàn)殡娫措妷焊吡耍瑴囟雀吡?,?fù)載重了,粉塵和潮濕等原因造成的損壞。變頻器屬于電子產(chǎn)品,電子產(chǎn)品由非常多的元件組成,任何一個(gè)元件出了差錯(cuò),變頻器都會(huì)工作不正常,而電子產(chǎn)品是有一定壽命的,使用一段時(shí)間后也會(huì)老化,和人的生老病死一個(gè)道理。變頻器使用壽命和使用環(huán)境根據(jù)固定資產(chǎn)折舊的稅務(wù)方面的計(jì)算規(guī)定,電子設(shè)備的年限也就是3年而已,很多人買(mǎi)手機(jī),也就是用個(gè)2-3年,即使不壞,往往也換新的了。
而電視電腦冰箱和空調(diào)這些家電的淘汰頻率相對(duì)低一點(diǎn),設(shè)計(jì)理論壽命可以達(dá)到15年,但是不會(huì)有人用這么長(zhǎng)時(shí)間的。而變頻器屬于工業(yè)電子設(shè)備,耐用程度會(huì)高一點(diǎn),有些工廠一些變頻器使用了10多年并不算少見(jiàn),一些日系或者德國(guó)的變頻器甚至使用時(shí)間超過(guò)了20年,當(dāng)然這期間一般都換過(guò)母線電容的。國(guó)產(chǎn)的變頻器,一般使用5-8年也沒(méi)有問(wèn)題的,只要車間的環(huán)境比較好,保養(yǎng)比較到位,變頻器整體壽命比家用電器要長(zhǎng)很多。有些化工和塑料廠,有腐蝕性氣體以及粉塵靜電,變頻器并沒(méi)有做任何防護(hù),也沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)的變頻器使用,變頻器直接裝在車間里邊,沒(méi)有單獨(dú)隔開(kāi),
往往一年半載就壞了。粉塵和腐蝕,直接會(huì)傷害到電路板和焊接接頭本身,而帶來(lái)的靜電或者絕緣不良,直接會(huì)讓電子元件擊穿而損壞。有些設(shè)備震動(dòng)非常大,比如沖床,這種場(chǎng)合使用變頻器,如果變頻器和設(shè)備隨機(jī)安裝,也會(huì)跟著一起顛簸震動(dòng),時(shí)間長(zhǎng)了,變頻器線路接頭出會(huì)松動(dòng),而電路板的焊錫時(shí)間長(zhǎng)了也會(huì)震松造成類似虛焊之類的問(wèn)題而損壞。
隨著輸出頻率的上升,流入濾波器的基波電流幅值按照頻率的平方關(guān)系上升,直到額定值。因此,這種變頻器運(yùn)行的頻率一般不會(huì)超過(guò)額定頻率的1.1倍,否則,當(dāng)頻率過(guò)高時(shí),變頻器無(wú)法提供濾波電容所需的無(wú)功電流。 圖2輸出濾波器換向式電流源型變頻器 在起動(dòng)和低速時(shí),由于輸出電壓較低,濾波電容基本上起不到換相作用,一般采取電流斷續(xù)換相法。每當(dāng)逆變側(cè)晶閘管要換相時(shí),設(shè)法使流入到逆變器的直流電流下降到零,使逆變側(cè)晶閘管暫時(shí)關(guān)斷,
然后給換向后應(yīng)該導(dǎo)通的晶閘管加上觸發(fā)脈沖。重新恢復(fù)直流電流時(shí),電流將根據(jù)觸發(fā)順序流入新導(dǎo)通的晶閘管,從而實(shí)現(xiàn)從一相到另一相的換相。斷流的辦法很多,其中一種方法是在直流環(huán)節(jié)設(shè)置一直流電流旁路電路,當(dāng)要關(guān)斷逆變側(cè)晶閘管時(shí),直流環(huán)節(jié)電流被此電路所旁路,而不會(huì)流過(guò)逆變側(cè)晶閘管,晶閘管自然關(guān)斷。當(dāng)下一對(duì)晶閘管需要導(dǎo)通時(shí),再切斷旁路電路,恢復(fù)直流電流繼續(xù)流向逆變器(圖2)。此輔助斷流電路要能承受全部直流環(huán)節(jié)電壓,并能通過(guò)全部直流電流,時(shí)間大約幾百微秒,以保證晶閘管恢復(fù)阻斷。高壓晶閘管要求較高的阻斷電壓,帶來(lái)的影響是需要較長(zhǎng)的關(guān)斷時(shí)間,因此,輔助斷流電路需要相當(dāng)?shù)娜萘?。?dāng)然,輔助斷流電路不是設(shè)計(jì)成為連續(xù)運(yùn)行的,只是在起動(dòng)和低速時(shí)工作,
使速度達(dá)到一定值,讓濾波電容能正常工作,變頻器要求能在兩種模式之間自動(dòng)切換。另一種方法是電源,或讓電源側(cè)整流入逆變狀態(tài),直流環(huán)節(jié)電流迅速衰減,以達(dá)到短時(shí)間內(nèi)斷流的目的。觸發(fā)新的晶閘管時(shí)再讓電源恢復(fù)。直流回路的平波電抗器對(duì)電流斷續(xù)換相是十分不利的,因此必須在電抗器兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流晶閘管,當(dāng)電流衰減時(shí),觸發(fā)此晶閘管使之導(dǎo)通,使電抗器的能量得以釋放,以便不影響逆變器的斷流。