实用电工基础知识.pdf
- 文档部分内容预览:
通过资料的收集、汇总、整理的常用电工基础知识,为又需要的同行提供一点方便
过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一,平时看到过载现象我们其实首先应 亥分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较 强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器 本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。 七、开关电源损成的,丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整 开关电源的输出,同时UC2844还带有电流检测,电压反馈等功能,当发生无显
示,控制端子无电压,DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否 开关电源损坏了。 八、SC故障 SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏,这是引起SC故障报警 的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设 计上,上桥使用了驱动光耦PC923,这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路 的一款光耦,安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929,这是一款内部带有放 大电路,及检测电路的光耦。此外电机抖动,三相电流,电压不平衡,有频率显 示却无电压输出,这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因 有多种,首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路,堵 转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真,或驱动电压波动太大而导 致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。 九、GF一接地故障 接地故障也是平时会碰到的故障,在排除电机接地存在问题的原因外,最可能 发生故障的部分就是霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因数的 影响,工作点很容易发生飘移,导致GF报警。 十、限流运行 在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流 报警出现时不能正常平滑的工作,电压(频率)首先要降下来,直到电流下降到充 许的范围,一旦电流低于允许值,电压(频率)会再次上升,从而导致系统的不稳 定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制,在不超过预定限流值的情况下导寻找工作点, 并控制电机平稳地运行在工作点,并将警告信号反馈客户,依据警告信息我们再 去检查负载和电机是否有问题
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代后半期开始玩具标准, 电力电子器件从SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体 管))、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶
20世纪70年代,家用电器开始逐步变频化,出现了电磁烹饪器、变频照明器 具、变频空调器、变频微波炉、变频电冰箱、IH(感应加热)饭煲、变频洗衣机等 20世纪90年代后半期,家用电器则依托变频技术,主要瞄准高功能和省电。比 如,要求具有高速高出力、控制性能好、小型轻量、大容量、高舒适感、长寿命 安全可*、静音、省电等优点。 首先是电冰箱,由于它处于全天工作,采用变频制冷后,压缩机始终处在低速 行状态,可以彻底消除因压缩机起动引起的噪声,节能效果更加明显。 其次,空调器使用变频后,扩大了压缩机的工作范围,不需要压缩机在断续状 态下运行就可实现冷、暖控制,达到降低电力消耗,消除由于温度变动而引起的 不适感。近年来,新式的空调器已采用无刷直流电动机实现变频调速,其节能效 果较交流异步电动机变频又提高约10%~15%。为了进一步提高装置的效能: 近年来,日本的空调器又逐步从单纯的PWM控制改为PWM+PAM混合控制方 式。即较低速时采用PWM控制,保持U/f为一定;当转速大于一定值时,将调制 固定在最大值附近,通过改变直流斩波器的导通占空比,提高逆变器输入直流电 玉值,从而保持变频器输出电压和转速成比例,这一区域称为PAM区。采用混 合控制方式后,变频器的输入功率因数、电机效率、装置综合效率都比单独PWM 控制时有较大幅度的提高。 近年来,新式的变频冷藏库不但耗电量减少、实现静音化,而且利用高速运行 能实现大幅度的快速冷冻;在洗衣机方面,过去使用变频实现可变速控制,提高 洗净性能,新流行的洗衣机除了节能和静音化外,还在确保衣物柔和洗涤等方面 推出新的控制内容:电磁烹饪器利用高频感应加热使锅子直接发热,没有燃气和
3电力电子装置带来的危害及对策
电力电子装置中的相控整流和不可控二极管整流使输入电流波形发生严重畸 变,不但大大降低了系统的功率因数,还弓起了严重的谐波污染。另外,硬件电 路中电压和电流的急剧变化,使得电力电子器件承受很大的电应力,并给周围的 电气设备及电波造成严重的电磁干扰(EMI),而且情况日趋严重。许多国家都已 制定了限制谐波的国家标准,国际电气电子工程师协会(1EEE)、国际电工委员会 1EC)和国际大电网会议(CIGRE)纷纷推出了自已的谐波标准。我国政府也分别 于1984年和1993年制定了限制谐波的有关规定
为了抑制电力电子装置产生的谐波,一种方法是进行谐波补偿,即设置谐波补 尝装置,使输入电流成为正弦波。 传统的谐波补偿装置是采用LC调谐滤波器,它既可补偿谐波,又可补偿无功 功率。其缺点是,补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振 导致谐波放大,使LC滤波器过载甚至烧毁。此外,它只能补偿固定频率的谐波 效果也不够理想。但这种补偿装置结构简单,目前仍被广泛应用。 电力电子器件普及应用之后,运用有源电力滤波器进行谐波补偿成为重要方向, 其原理是,从补偿对象中检测出谐波电流,然后产生一个与该谐波电流大小相等
3.2电磁干扰的抑制对策
解决EMI的措施是克服开关器件导通和关断时出现过大的电流上升率di/dt和 电压上升率du/dt,目前比较引人注目的是零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS) 电路。 (1)实现零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS)的方法: 1开关器件上串联电感,这样可抑制开关器件导通时的di/dt,使器件上不存在 电压、电流重叠区,减少了开关损耗; 1开关器件上并联电容,当器件关断后抑制du/dt上升,器件上不存在电压、 电流重叠区,减少了开关损耗; 1器件上反并联二极管。在二极管导通期间,开关器件呈零电压、零电流状态, 比时驱动器件导通或关断能实现ZVS、ZCS动作。 (2)目前较常用的软开关技术
1部分谐振PWM。为了使效率尽量与硬开关时接近,必须防止器件电流有效 值的增加。因此,在一个开关周期内,仅在器件开通和关断时使电路谐振,称之 为部分谐振。 1无损耗缓冲电路。串联电感或并联电容上的电能释放时不经过电阻或开关器 件,称无损耗缓冲电路,常不用反并联二极管。 在电机控制中主开关器件多采用IGBT、IGBT关断时有尾部电流,对关断损耗 很有影响。因此,关断时采用零电流时间长的ZCS更合适。
早期的方法是采用同步调相机,它是专门用来产生无功功率的同步电机,利用 过励磁和欠励磁分别发出不同大小的容性或感性无功功率。然而,由于它是旋转 电机,噪声和损耗都较大,运行维护也复杂,响应速度慢。因此,在很多情况下 已无法适应快速无功功率补偿的要求。 另一种方法是采用饱和电抗器的静止无功补偿装置。它具有静止型和响应速度 快的优点,但由于其铁心需磁化到饱和状态,损耗和噪声都很大,而且存在非线 性电路的一些特殊问题。又不能分相调节以补偿负载的不平衡,所以未能占据静 止无功补偿装置的主流。 随着电力电子技水的不断发展,使用SCR、GTO和IGBT等的静止无功补偿 装置得到了长足发展,其中以静止无功发生器最为优越。它具有调节速度快、运 行范围宽的优点,而且在采取多重化、多电平或PWM技术等措施后。可大大减 少补偿电流中谐波含量。更重要的是,静止无功发生器使用的电抗器和电容元件 小,大大缩小装置的体积和成本。静止无功发生器代表着动态无功补偿装置的发 展方向。
(上下集)、《电力电子电路》、《大电流能量技术与应用》,发表论文80多篇, 获上海市科技进步三等奖3项、机械工业部科技进步三等奖1项、机械工业出版 社著作科技进步二等奖1项、美国和中国变频技术发明专利共6项,兼任《电工 电能新技术》、《上海大学学报》(中、英文版)编委
电容的基本知识(建议跟帖) 从事电子电路设计开发的,既有有多年经验的老手,也有刚入道的新手。每个人 都对单片机、DSP、嵌入式系统投入了大量的时间和精力去研究,但是对于电路 设计中应用最多、最广泛的元器件一一电容,又有多少人能搞的很清楚呢?而这 正是很多新手的疑惑之一,面对众多的电容类型:钼电解、铝电解、独石、薄膜、 陶瓷、纸介质等,各种各样的封装形式:贴片、针式、方块、不规则等,不同的 应用领域:去耦、滤波、高频、低频、谐振、开关电源中的应用等,您是否能做 出正确的选择呢?建议大家多加补充,一方面相互学习,另一方面对新手也是 个帮助。在下抛砖引玉,引用其它网站的一些文章,(该网站名已经记不得了, 现对其表示感谢)
主要特点:稳定,低损耗,体积较大 应用:对稳定性和损耗要求较高的电路
主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差 应用:要求不高的低频电路
应用:电子仪器,广播电视设备等
耐压:二倍额定电压。 里面说独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,1型 生能挺好,但容量小,一般小于0。2U,另一种叫 II 型,容量大,但性能一般。
耐压:二倍额定电压。 里面说独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,1型 生能挺好,但容量小,一般小于0。2U,另一种叫 IⅡI 型,容量大,但性能一般。
三、电容的单位 电阻的基本单位是:F(法),此外还有μF(微法)、pF(皮法),另外还有一个 用的比较少的单位,那就是:nF(),由于电容F的容量非常大,所以我们看 到的一般都是μF、nF、pF的单位,而不是F的单位。 他们之间的具体换算如下: 1F=1000000μF μF=1000nF=1000000pF 五、电容的耐压单位:V(伏特) 每一个电容都有它的耐压值,这是电容的重要参数之一。普通无极性电容的标称 耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等,有极性电容的 耐压值相对要比无极性电容的耐压要低,一般的标称耐压值有:4V、6.3V、10V、 16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 六、电容的种类 电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有 极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、 云母电容、独石电容、电解电容、钼电容等。下表是各种电容的优缺点: 各种电容的优缺点 极性 名称 制作 优点 缺点 无感CBB电容 2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。 无感,高频特性好,体积较小 不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。 无 CBB电容 2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
有感,其他同上。 瓷片电容 薄瓷片两面渡金属膜银而成。 体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容) 易碎!容量低 云母电容 云母片上镀两层金属薄膜 容易生产,技术含量低。 体积大,容量小,(几乎没有用了) 独石电容 本积比CBB更小,其他同CBB,有感 有 电解电容 两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中 容量大。 高频特性不好。 有 钽电容 用金属钼作为正极,在电解质外喷上金属作为负极。 稳定性好,容量大,高频特性好。 造价高。(一般用于关键地方) 七、电容的标称及识别方法 1.由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法。如果数字是0.001, 那它代表的是0.001uF=1nF,如果是10n,那么就是10nF,同样100p就是100pF 2.不标单位的直接表示法:用1~4位数字表示,容量单位为pF,如350为350pF 3为3pF,0.5为0.5pF 3.色码表示法:沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一, 二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF) 颜色意义黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。
电容的识别:看它上面的标称,一般有标出容量和正负极,也有用弓引脚长短来区 别正负极长脚为正,短脚为负。 好,电容的基础知识我们也基本上讲完了,您对电容了解了吗?
浅谈电源滤波用电解电容
电容器(capacitor)在音响组件中被广泛运用,滤波、反交连、高频补偿、直流 回授...随处可见。但若依功能及制造材料、制造方法细分,那可不是一朝一岁能 兑得明白。所以缩小范围,本文只谈电解电容,而且只谈电源平滑滤波用的铝质 电解电容。 每台音响机器都要吃电源一除了被动式前级,既然需要供电,那就少不了「滤 波」这个动作。不要和我争,采用电池供电当然无必要电源平滑滤波。但电池充 电电路也有整流及滤波,故滤波电容器还是会存在。 我们现在习用的滤波电容,正式的名称应是:铝箔乾式电解电容器。就我的 见察,除加拿大SonicFrontiers真空管前级,曾在高压稳压线路中选用PP塑料 电容做滤波外,其它机种一概都是采用铝箔乾式电解电容;因此网友有必要对它 多做了解。 面对电源稳压线路中担任电源平滑滤波的电容器,你首先想到的会是什磨? 容量?耐压?电容器的封装外皮上一定有容量标示,那是指静电容量;也一定 有耐压标示,那是指工作电压或额定电压。
外皮颜色?这是谁提出来的?很妙。因白色、黑色、蓝色塑胶封装都有厂商在用 它有时也具有某些意义,例如日规黑底金字常代表高级foraudio音响级电容。 又凭外观还能想到哪些?制造日期,9627就是1996年第27周出厂;近年来日 制电容似乎逐渐有意省略制造日期的标示。但外皮颜色及文字印刷不直接与品质 有关,故仅加上制造日期参数。还有,别忘了适用工作温度,因为105度C比 85度C更适用於真空管机。若机器要摆在南极,最好选耐负55度C的品种。 容量误差也别遗漏,当采多颗并联,为求得单只特性均匀,误差当然是愈低 愈佳。现在再加上工作温度及容量误差,咱们手上已有12个参数,对电容器应 有三成以上了解。 请别会错意,电容的工作温度不是指环境或表面温度一不管几度,封装塑胶 外皮都是一样,它是指铝箔工作温度,所以装管机选用85度C品种也绝对OK,
构的外行人! 关於铝质电解电容的构造 电容器依其元件构造大致可分成:一、卷绕型,二、积层型,三、电解型 而电解型又分铝质及钼质两类,铝质再分成液态电解质及固态电解质。若说液态 电解质是铝箔湿式、固态电解质是铝箔乾式,那就错了,因铝箔乾式及铝箔湿式 都是液态电解质电容。 铝质电解电容是以经过蚀刻的高纯度铝箔做为阳极,以其表面经阳极氧化处 理之化成薄膜做为电介质,再以浸有电解液的薄纸或布做阴极。由於电解液是用 吸浸式,故称铝箔乾式电解电容。 何谓铝箔湿式?在电容器内直接加电解液一例如硼酸胺十乙二醇混合液,这 种用手电容摇一摇还会发出流水声,瑞典RIFA的PEH169系列就是这种电容。 即使是欧洲名厂,做为阳极的铝箔也非自行生产,而是统一由某公司供应 就好像瑞士表厂甚多,但只有少数几家会做油心。大约10年前义大利某公司无 法正常供应阳极铝箔时,全球各名厂如Mallory/RIFA/Sprague或 Rubycon/Philips...就只得拖延交货脱时间,没原料怎磨生产交货?至於吸浸电解 液的纸,也绝非在一般文具店即可购得,最大供应商是在马来西亚。
金属表面在各种热处理、机械加工、运输及保管过程中,不可避免地会被氧化 产生一层厚薄不均的氧化层。同时,也容易受到各种油类污染和吸附一些其他的 杂质。 油污及某些吸附物,较薄的氧化层可先后用溶剂清洗、化学处理和机械处理, 或直接用化学处理。对于严重氧化的金属表面,氧化层较厚,就不能直接用溶剂 清洗和化学处理,而最好先进行机械处理。 通常经过处理后的金属表面具有高度活性,更容易再度受到灰尘、湿气等的 污染。为此,处理后的金属表面应尽可能快地进行胶接。 经不同处理后的金属保管期如下: (1)湿法喷砂处理的铝合金,72h;
房地产标准规范范本二、镁及镁合金表面处理方法
快速而精确的激光测量技术
灵活而紧凑的基于激光的测量系统,可以高速测量表面和检查关键尺寸。 谈到计量和检测,很少有设备有现代激光系统那样的万能件。快速、非接触 式的激光技术可以在零件上测量许多点而不产生变形或留下痕迹。 AutomatedPrecisionInc.(API)出品的5或6维激光系统,显示出由激光测量系 统可以达到的独特性能的种类。由该公司设计的系统,是以一个精密干涉仪的5 或6维传感器为基础用来测量CNC机床和坐标测量机的定位精度。十涉仪发送 的激光光束进入传感器,然后分为三个分光束。第一个分光束将返回光源,以进 行线性位移测量,第二个分光束进入双向传感器以测量水平和垂直方向的不直度 误差。第三个分光束通过一个光学结构,测量偏转和仰俯。由一个集成的微分激 光系统来测量转动角偏差,
头、接口和各种附件,其价格约为12000美元,该测头是装在坐标测量机上的视 频测头。其价格已下降,而且还会进一步降价。” 将来,激光测量能替代接触测量吗?Zayia主意到:“机械式测量将占统治地位 但激光测量设备将占更大的份额。就切断测头而言,我们绝大部分的这类测头都 有分离模块。最坏的情况是,您可能弄弯笔尖。如果您在一台制作准备去油漆的 车身的机床上采用激光,且它撞入了零件当中,则激光会中断。我认为激光的固 定比较晶贵。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器 接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及 步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的: 司时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的 目的。 2.步进电机分哪几种? 步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)永磁式步进 般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般 为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。在欧 美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点 它文分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。 这种步进电机的应用最为广泛。 3.什么是保持转矩(HOLDINGTOROUE)?
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克 服: A.如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区; B.采用带有细分功能的驱动器沥青路面标准规范范本,这是最常用的、最简便的方法; C.换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机; D.换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高; E.在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。 10.细分驱动器的细分数是否能代表精度? 步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目 的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个 附带功能。比如对于步进角为1.8°的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细 分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45°,电机的精度能否达到 或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家 的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。 11.四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别? 四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法 或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般在电机转速较的场合使用 比时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法 般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为 电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大。 12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源? A.电压的确定 昆合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围(比如IM483的 共电电压为12~48VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选 择。如果电机工作转速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电 压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压,否则可能损坏驱动器。 B.电流的确定 供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线性电源,电源 电流一般可取I的1.1~1.3倍:如果采用开关电源,电源电流一般可取I的1.5
....- 相关专题: 电工