对变频器的简要认识
随着科学的发展，变频器的使用也越来越广泛，不管是工业设备上还是家用电器上都会使用到变频器，可以说，只要有三相异步电机的地方，就有变频器的存在，要熟练地使用变频器，还必须掌握三相异步电动机的特性，因为变频器与三相异步电动机有着密切的联系。
变频器的起源
在过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频器，像市面上技术水平发展得比较好的三晶变频器。
变频调速技术的定义：以改变交流电动机的供电频率来对交流电动机调速的技术。
变频器的认识
通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术，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，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(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制品闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)，器件的更新促使电力变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM—VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并广泛应用。 VVVF 变频器的控制相对简单，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较小，受定子电阻压降的影响比较显著，故造成输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，因此人们又研究出矢量控制变频调速。矢量控制变频调速的做法是：将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic、通过三相—二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结
果。 1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机化成等效直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。 VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流回路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。变频技术与家用电器 20世纪70年代，家用电器开始逐步变频化，出现了电磁烹任器、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)饭堡、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、安全可靠、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运行状态，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十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，将调制度固定在最大值附近，通过改变直流斩波器的导通占空LL，提高逆变器输入直流电压值，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PWA4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时快速冷冻；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；电磁烹任器利用高频感应加热使锅子直接发热，没有燃气和电加热的炽热部分，因此不但安全，还大幅度提高加热效率，其工作频率高于听觉之上，从而消除了饭锅振动引起的噪声；IH电饭堡得到的火力比电加热器更强，而且利用变频可以进行火力
微调，只要合理设计加热感应线圈，可得到任意的加热布局，炊饭性能上了一个档次；变频微波炉利用高频电能给磁控管必要的升压驱动，电源结构小，炉内空间更宽敞，新式微波炉能任意调节电力，并根据不同食品选择最佳加热方式，缩短时间，降低电耗；照明方面，荧光灯使用高频照明，可提高发光效率，实现节能，无闪烁，易调光，频率任意可调，镇流器小型轻量。变频技术正在给形形色色的家电带来新的革命，并将给用户带来更大的福音。今后变频技术还将随着电力电子器件、新型电力变换拓扑电路、滤波及屏蔽技术的进步而发展。家用太阳能发电系统还将给家电增添新的能源。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，还引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(EMl)，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(IEEE)、国际电工委员会(IEC)和国际大电网会议(CIGRE)纷纷推出了自己的谐波标准。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。 1．谐波与电磁干扰的对策 (1)谐波抑制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，即设置谐波补偿装置，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极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含有基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。它已得到人们的重视，并将逐步推广应用。另一种方法是改革变流器的工作机理，做到既抑制谐波，又提高功率因数，这种变流器称单位功率因数变流器。大容量变流器减少谐波的主要方法是采用多重化技术：将多个方波叠加以消除次数较低的谐波，从而得到接近正弦的阶梯波。重数越多，波形越接近正弦，但电路结构越复杂。几千瓦到几百千瓦的高功率因数变流器主要采用PWM整流技术。它直接对整流桥上各电力电子器件进行正弦PWM控制，使得输入电流接近正弦波，其相位与电源相电压相位相同。这样，输入电流中就只含与开关频率有关的高次谐波，这些谐波次数高，容易滤除，同时也使功率因数接近1。采用PWM整流器作为AC／DC变换的 PWM逆变器，就是所谓的双PWM变频器。它具有输入电压、电流频率固定，波形均为正弦，功率因数接近1，输出电压、电流频率可变，电流波形也为正弦的特点。这种变频器可实现四象限运行，从而达到能量的
双向传送。小容量变流器为了实现低谐波和高功率因数，一般采用二极管整流加PWM斩波，常称之为功率因数校正(PEC)。典型的电路有升压型、降压型、升降压型等。 (2)电磁干扰抑制解决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，目前比较引入注目的是零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS)电路。方法是：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；②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；
③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，此时驱动器件导通或关断能实现ZVS、ZCS动作。目前较常用的软开关技术有：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。②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。 2、功率因数补偿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。随着电力电子技术的不断发展，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。收音机变频原理：所谓“变频”，就是通过一种叫“变频器”的电路，将接收到的电台信号变换成一个频率比较低但节目内容一样的“中频”，然后对“中频”进行放大和“检波”（取出电台高频信号中携带的音频信号[“表示声音的电信号”]，供收听）。因为中频比电台信号频率低（现在有些机器的中频比电台信号频率高，另当别论），放大容易，不容易引起自激，灵敏度高，且可以针对固定的中频做很多的“调谐回路”，选择性好。带有自动增益（放大倍数）控制电路（即所谓的AGC），使强、弱电台的音量差距变小。
变频器的分类：○1整流技术（交——直）；○2斩波技术（直——直—{定宽变频}）；○3逆变技术（直——交—{逆变器}）；○4稳相技术（交——交）；
变频器的定义：变频器就是改变电源频率的电气设备。
变频调速系统：变频调速系统有变频器、传动电动机和控制装置组成，有的把控制装置归并在变频器，有的还包括负载。变频器可将电网固定频率变成可调的频率，输送给电动机，实现变频调速，因此变频器是调速系统的核心部件。
变频器按照变频原理可分为两大类：一类是将电网固定频率的交流电直接变成可调的交流电，叫做交流-交流变频器，简称交-交变频器。另一类是先将电网固定频率的交流电整成直流电，经过滤波，使直流较平直，再将直流电你变成频率可调的交流电，称为交流-直流-交流变频器，简称交-直-交变频器,他由整流器、滤波器和逆变器组成，逆变器完成直流变交流的任务。
交-交变频器不要直流环节，效率较高，但输出频率不能达到电网频率（我国为50Hz），一般用于大容量、低转速的传动场合。
交直交变频器所用电力电子器件较少，调速范围广，因此应用范围很广，大、中、小型调速系统均能适应。
交-直-交变频器按所用滤波元件不同有分为两种：一种为采用大电容，是直流电源相当于电压源，称为电压源型；另一种用大电感，使直流电源相当于电流源，称为电流源型，简称电流型。
变频器所用的电力电子器件分为不控的、半控的、全控的、复合器件和功率集成电器。功率器件是实现变频器的关键器件。
变频器对电力电子器件的要求有以下几条：（1）电力电子器件在阻断状态下，有足够的耐压能力；（2）耐电流；（3）开关损耗要小，功率损耗小，同时在开关状态转换时要有足够的开通时间和关断时间；（4）基极驱动功率小，损耗小等等。
PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式，是一种电压型变频器，用来消除或抑制谐波。
开关器件及其驱动、保护电路
一、晶闸管（SCR）
特性：单向导电，正向导通的可控性。
导通条件：○1晶闸管阳极加上正向电压：○2门极加上正向触发脉冲且具有足够的门极电流。
关断条件：晶闸管电流小于IH （IH即维持电流）
二、门极关断（GTO）晶闸管
导通条件：○1晶闸管阳极加上正向电压：○2门极上加上正向触发脉冲且具有足够的门极电流。
关断条件：在门极加上一个足够大的负脉冲。
门极关断晶闸管的优点：电容电流容量大可达6KV/6KA,多应用于大功率高压变频器。缺点是驱动功率大，驱动电路复杂，工作频不高。
三、大功率晶体管（GTR、BJT）
目前常用的大功率晶体管分为三种：双极型GTR或BJT、达林顿晶体管和GTR模块。常用的是双极型GTR和模块。
工作状态：作为开关器件，应工作在截止（关）和饱和（开）两种状态。
优点：驱动功率小，开关速度快。
缺点：容易发生二次击穿。
四、功率MOS场效应晶体管
开通条件：○1Uds加正压；○2Ugs>Ugs（th）-开启电压
优点：驱动功率小，开关频率小。
缺点：电流容量小，耐压低。
变频器的作用：
1. 调速：普通的三相异步电动机，加装变频后可以实现调速功能。即任意地改变电动机的转速，本公司变频器的频率范围是：0-650HZ
2. 节能：变频器调速比传统的电磁调速可以节电25%-80%，具体节电的多少就要在看客户的设备的不同而不同；
3. 软启动：变频器启动对机械设备没有危害，而硬启动则反之。
变频器的工作原理：
将三相380V(220V)/50HZ交流电通过整流桥整流变成脉动直流电，通过电解电容滤波后变成平滑的直流电，控制板对IPM、IGBT或模块的控制后将平滑的直流电变成三相频率可变的交流电。
变频器的构成：
1、键盘：作用是设置参数、监视各参数值（如：电流、电压、频率、温度、转速等）、调速。
2、电源板：作用是提供各部分电路的工作电压，保证各电路的正工作。
3、控制主板：作用是产生六路驱动信号来控制逆变模块，同时也对各保护信号和各接口信号的处理。
4、整流桥：作用是将输入交流电变成直流电。
5、电解电容：作用是将整流后的脉动直流电变成平滑的直流电。
6、充电电阻：作用是上电瞬间对主电解电容限流，以防止充电电流过大损坏整流桥和主电解电容。
7、继电器或接触器：作用是当主电解电容充电完成以后短接充电电阻而承受主电流。
8、逆变模块：作用是将平滑的直流电变成接近正弦波的三相交流电。
9、保险管：作用是保护逆变模块和整流桥。
变频器在机床应用的主要特点
1、低频力矩大、输出平稳
2、高性能矢量控制
3、转矩动态响应快、稳速精度高
4、减速停车速度快
5、抗干扰能力强
三相异步电动机的作用和特性：
1. 三相异步电动机的作用：通过三相异步电动机运转（正转或反转）来带动其它设备做各种各样的机械运动。
2. 三相异步电动机的特性：
1) 运转方式：靠旋转磁场来带动电动机转子额定电流为约等于其功率的二倍V/F控制变频器力矩力电机力力转。
2) 接线方式：有星形（Y形）和三角形（△形）两种，Y形接线时，电动机的电流小，但力矩也小，三角形（△形）接线时电动机的电流大，但力矩大；
3) 变速：n=60f (1-s)/p
n—电动机转速p—极对数
f —电源频率 s—转差率
公式说明：只要改变电源频率“f”或极对数“p”，就可以改变电动机转速。
三相异步电动机有2极、4极、6极、8极……,工业用的三相异步电动机一般极数不会超过8极，极数越多，转速越慢，但力矩就越大，极数越少，转速就越快，但力矩就越小；每种极数所对应的转速如下：
a) 2极──2950转/分（理想3000转/分，即同步转速）
b) 4极──1450转/分（理想1500转/分，即同步转速）
c) 6极──950转/分（理想1000转/分，即同步转速）
d) 8极──700转/分（理想750转/分，即同步转速）
2、电动机绝缘强度问题：目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3、谐波电磁噪声与震动：普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
4、变频器在电动机启动中的优势：采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
5、电动机的再生制动：电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为非同步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。我国变频器的未来状况
我国变频器行业起步较晚，高端变频器技术的研发一直存在瓶颈，由于变频器的节能环保作用和对电机等的保护作用，现在市场对变频器的需求旺盛，我国的变频企业应该要自主创新掌握核心技术才能够抢占市场份额，顺应变频器行业的发展趋势。随着“十二五”计划的推广实施，国家对节能环保产品的越来越重视，变频器作为通过改变电机工作电源频率和幅度，来控制交流电动机电力传动的元件，对于节约能源有其独特的作用，因此未来变频器行业会呈现发蓬勃展的趋势。
国家标准低压变频器参数额定值 变频调速的控制方式经历了脉宽调制变压变频(PWM —VVVF)、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等技术的发展历程，在控制精度、控制算法的复杂度、通用性等方面得到很大提高。 最新的技术是矩阵式交-交变频，省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为1，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。 变频器的试验要求 目前，已制订了6项电气传动调速系统的国家及行业标准：GB/T3886.1-2002、JB/T1 0251-2001、GB/T12668.1-2003、GB/T12668.2-2003、GB/12668.3-2004、GB/T12668.4。此外，GB/12668.5、GB/12668.6正在进行最后阶段的审批。 变频器的试验类型包括型式试验、出厂试验、抽样试验、选择试验、车间试验、验收试验、现场调试试验、目击试验等。 电气试验方面主要是测量变频器的输入、输出值，包括： 1）输入值：额定输入电压、额定输入电流、额定容量、有功功率、功率因数、输入各次谐波、输入总失真度。 2）输出值：最大额定输出电压、额定连续电流、额定功率、频率范围、过载能力（过载能力适用于额定的转速范围）、输出各次谐波、输出总失真度。 3）效率：在设计的频率范围内，各个频率下的效率。 变频器的测量与仪器 1、测量仪器仪表简介 目前常见的测量仪表很多，这里介绍几种常见的仪表。 1) 动铁式仪表： 这种仪表测量的是有效值，它的值由固定线圈磁场与其内可动铁之间相互作用的电磁力所确定的偏转角度而确定。读数误差由动铁的磁饱和以及谐波对线圈内电感的影响引起。仪表精度一般为0.5级。 2) 整流式仪表：交流电流经整流然后作用于动圈式直流表，按交流电流的有效值确定刻度，其有效值是由整流平均值乘以波形系数求出的。该种仪表基本用于测量正弦电流波形，在测量非正弦电流的波形时，应注意波形系数。典型的仪表精度是1.0级。
变频技术的发展趋势及 其应用 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复
四象限变频器技术介绍 关键字：变频器四象限变频器能量回馈电流谐波 信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享 四象限变频器一方面可以实现能量的双向流动，另一方面在大功率运行的时候，对电网的污染小。本文简单介绍了四象限变频器的工作原理及控制方法，并从实际应用的角度，给出四象限变频器各个部分的构成及作用。 1、引言 在上个世纪八十年代末，交流变频调速逐渐登上了工业传动调速方式的历史舞台。变频调速在调速范围、调速精度、控制灵活、工作效率、使用方便等方面都有很大的优点，这使变频调速成为最有发展前途的一种交流调速方式。 普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在一些电动机要回馈能量的应用中，比如电梯，提升，离心机系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元。将电动机回馈的能量消耗掉。另外，在一些大功率的应用中，二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。
IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。 加能公司自2003年开始进行四象限变频器开发和研制工作。到目前已经形成380V, 660V两个系列各种功率等级的成熟的产品和技术，并广泛应用于起重、煤矿和油田领域。 2、四象限变频器的工作原理 2.1 四象限变频器的电路原理图如图1所示。 图1 四象限变频器的电路原理图 2.2 工作原理 当电机工作在电动状态的时候，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流
对变频器的简要认识
随着科学的发展，变频器的使用也越来越广泛，不管是工业设备上还是家用电器上都会使用到变频器，可以说，只要有三相异步电机的地方，就有变频器的存在，要熟练地使用变频器，还必须掌握三相异步电动机的特性，因为变频器与三相异步电动机有着密切的联系。 变频器的起源 在过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频器，像市面上技术水平发展得比较好的三晶变频器。 变频调速技术的定义：以改变交流电动机的供电频率来对交流电动机调速的技术。 变频器的认识 通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术，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，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(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制品闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)，器件的更新促使电力变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM—VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并广泛应用。 VVVF 变频器的控制相对简单，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较小，受定子电阻压降的影响比较显著，故造成输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，因此人们又研究出矢量控制变频调速。矢量控制变频调速的做法是：将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic、通过三相—二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结
一、实习目的及实习任务 实习目的：巩固、扩大和加深学生对三相异步电机、自动化控制的理论知识和其它知识，获得变频器调速的初步经验和基本技能，着重培养学生的独立工作能力，进一步熟练变频器的操作技能，提高学生的动手能力，并对变频器调速拖动系统理论知识的全过程有一个全面和系统的认识。 实习任务： 1.熟悉三菱变频器的结构,了解其各个端子的功能；了解变频器安装、布线上的一般要求，了解实训室控制板上变频器的外部接线，并按要求画出接线图。 2.熟练掌握变频器的PU操作。了解各功能参数的意义，掌握各 功能参数的预置方法。 （1）了解变频器5种不同的工作模式及其意义，掌握不同工作模式的切换方法，掌握同一模式下不同状态之间的切换方法。 （2）了解变频器各种给定方式，并设置给定频率运行验证； 了解变频运行时实行电动机正、反转的方法。 （3）在“参数设定模式”下进行如下操作：（操作前应进行一次“全部清除”操作） 设置转矩提升并运行验证；设置基频及U/f曲线，并运行验证；设置上下限频率并运行验证；设置加、减速时间及加、减速曲线并运行验证；设置起动频率、点动频率、跳跃频率并运行验证；设置矢量控制并运行，比较与V/F控制的不同点；设置禁止反转功能并运行验证等。 3.了解变频器的几种组合运行模式，熟练掌握变频器的端子操 作方法。 （1）了解变频器几种运行模式，并掌握设置方法。 （2）了解变频器多功能端子，通过设置确定端子功能，并运行验证。 4.运用PLC技术控制变频器的运行。 （1）变频器多档转速的PLC控制。 （2）用PLC实现变频与工频的自动切换。 二、变频器的基本知识与操作 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。简单地说变频器就是一种装置，它通过改变电机的工作频率来调节电机的转速或转矩，从而达到控制整个系统的运作程序。
ATV61变频器通讯实验 QCS-Helpdesk 2015年12月25日
目录 一、实验目的 (3) 二、实验设备 (3) 三、实验步骤 (3) 1.操作说明 (3) 2.CANOPEN接线概述 (6) 3.CANOPEN通电试验 (7) 4.MODBUS通电试验 (11) 四、实验注意事项 (16)
一、实验目的 1、掌握ATV61变频器canopen通讯功能 2、掌握ATV61变频器canopen通讯，不同通道模式下控制字的使用 3、掌握ATV61变频器modbus通讯功能 4、掌握ATV61变频器modbus通讯，不同通道模式下控制字的使用 二、实验设备 三、实验步骤 1.操作说明 ATV61变频器有两种操作面板，集成显示终端和图形显示终端。
集成显示终端的屏和键的功能如下： 并不能存储选择。 (>2 s) 就可以快速翻动数据。 如要保存和存储所显示的选择：按ENT 键。 当存储一个值时显示屏闪烁。 2个CANopen 总线状态LED 4个7段显示屏 返回先前的菜单或参数，或者增大所显示的值 转到下一个菜单或参数， 或者减小所显示的值 2个CANopen 总线状态LED 退出菜单或参数，或者放弃显示值以返回内存中的先前值 进入菜单或参数，或者保存所显示的参数或值
图形显示终端描述： STOP/RESET(停车/复位)按钮 RUN( 运行) 按钮 ESC 按钮：放弃 一个值、一个参 数或一个菜单， 返回以前的选择 用于使电机旋转 反向的按钮 有效控制通道 Term：端子 HMI：图形显示终端 MDB：集成CANopen总线 CAN：集成CANopen总线 NET：通信卡 APP： Controller Inside 卡 频率给定值电机内的电流 导航按钮 ●按(ENT)： -保存当前值 -进入所选菜单或参数 ●顺时针/逆时针转动： - 增大或减小一个值 - 转到下一行或前一行 - 增大或减小给定值，如果通过终端控制功能被激活
变频技术的应用与发展 【摘要】变频技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。随着科学技术的高速发展，变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中，如变频调速在供水、空调设备、过程控制、电梯、机床等方面的应用，保证了调节精度，减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益。 【关键词】变频技术；发展应用趋势；电梯 变频技术的应用可分为两大类：一种，是用于传动调速；另一种，是用于各种静止电源。而变频器最为典型的应用是以各种机械的节能为目的。 1 变频技术在电梯设备上的应用 电梯是一种垂直运输工具，它在运行中不但具有动能，而且具有势能。它经常处在正反转、反复启制动过程中。对于载重大、速度高的电梯来说，提高运行效率、节约电能是重点要解决的问题。如果均匀地改变定子供电电源的频率，则可平滑地改变交流电动机的同步转速。在调速时，为了保持电动机的最大转矩不变，需要维持气隙磁通恒定，这就要求定子电压也随之作相应调节，通常是保持U/f=常数。因此，要求向电动机供电的同时要兼有调压与调频两种功能，通常简称VVVF型变频器；用于电梯时常称为VVVF型电梯，简称变频电梯。 电梯动力来自电动机，一般选11kW或15kW的异步电动机。曳引机的作用有三点：一是调速，二是驱动曳引钢丝绳，三是在电梯停车时实施制动。为了加大载重能力，钢丝绳的一端是轿厢，另一端加装了配重装置，配重的重量随电梯载重量的大小而变化。计算公式如下：配重的重量=（载重量/2十轿厢自重）×45%。公式中的45%是平衡系数，一般要求平衡系数在45%～50%之间。为满足乘客的舒适感和平层精度，要求电动机在各种负载下都有良好的调速性能和难确停车性能。 图1 电压源变频电梯电力传动系统框图 1.1 系统构成 主要有以下几部分： 1.1.1 整流与再生部分。这部分的功能有两个，一是，将电网三相正弦交流电压整流成直流，向逆变部分提供直流电源；二是，在减速制动时，有效地控制传动系统能量回馈给电网。 1.1.2 逆变器部分。逆变器部分同样是由IGBT或IPM模块组成，其作为无源逆变器，向交流电动机供电。
实验一变频器的面板操作与运行 一、实验目的和要求 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 4.通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、实验仪器和用具 西门子MM420变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。 三、实验内容和步骤 1．按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关Q S。 图2-1 变频调速系统电气图 2．参数设置 （1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 （2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。 表2-2 电动机参数设置
（3）设置面板操作控制参数，见表2-3。 3．变频器运行操作 （1）变频器启动：在变频器的前操作面板上按运行键，变频器将驱动电动机升速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r∕min的转速上。 （2）正反转及加减速运行：电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键（▲/▼）来改变。 （3）点动运行：按下变频器前操作面板上的点动键，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。当松开变频器前错做面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。这时，如果按下一变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。 （4）电动机停车：在变频器的前操作面板上按停止键，则变频器将驱动电动机降速至零。 四、实验思考 1. 怎样利用变频器操作面板对电动机进行预定时间的启动和停止？ 答：P0010=30,P0970=1,变频器恢复出厂设置； P701=0,屏蔽原来端子启动功能； P2800=1,使能内部功能自由块； P2802=1,使能内部定时器； P2849=1,连接定时器启动命令； P2850=1,设定延时时间（假设1s）； P2851=1,定时器延时动作方式； P0840=2852.0,连接变频器启动命令。 2. 怎样设置变频器的最大和最小运行频率？ 答：P0010=30；P0970=1,按下P键（约10秒），开始复位。 一般P1080=0；电动机运行的最低频率（HZ） P1082=50；电动机运行的最高频率（HZ）。
变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。 3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复杂，造价比交流电机高，直流电动机在运行中，炭刷接触产生炭粉而易引起环火，须经常维护，而且直流调速系统线路复杂，维修十分不便。因而便促进了世界各国对交流调速技术的开发和研制。 20世纪80年代中期，随着第三代电力电子器件，如门极可关断晶闸管（GTO）、大功率晶体管（GTR）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等全控型电力电子器件的研制成功，以及
教学回顾：电力拖动中的设备不少都需要调速，比如机床线路有些是机械调速，而有些则需要电气调速。 教学引导：交流异步电机的调速有三种方法，一.变级调速；二.改变转差率调速； 三.变频调速。 正课内容： 变频技术 课题一：变频调速的基础知识和控制原理 一、变频器及其分类 1.变频器 变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用，将工频 交流电变换成频率、电压连续可调的交流电的电能控制装 置，如图4-2所示。 2.变频器的分类 变频器的种类很多，分类方法也有多种，常见的分类方 式见下表。 二、通用变频器的甚本结构
目前，通用变频器的变换环节大多采用交一直一交变频变压方式。即先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电逆变成频率、电压连续可调的交流电。基本框图如下。
2.变频器的控制电路 变频器的控制电路为主电路提供控制信号，其主要任务是完成对逆变器开关元件的开关控制和提供多种保护功能。控制方式有模拟控制和数字控制两种。 通用变频器控制电路的控制框图如图4-5所示，主要由主控板、键盘与显示板、电源板与驱动板、外接控制电路等构成。各部分的功能见下表 常用的逆变管： 1. 大功率晶体管（GTR ），高电压、大电流。工作在开关状态。 2. 绝缘栅双级晶体管（IGBT ），输入电阻大，栅极电流约为零。 3. IPM 智能模块，驱动、保护、检测在一个模块。
三、变频器的工作原理和功能 1.变频器的工作原理 (1)逆变的基本工作原理当开关S1、S2与S3、S4轮流闭合和断开时，在负载上即可得到波形如图4-17b所示的交流电压，完成直流到交流的逆变过程。用具有相同功能的逆变器开关元件取代机械开关，即得到单相逆变电路，电路结构和输出电压波形如图4-18所示。改变逆变器开关元件的导通与截 止时间，就可改变输出电压 的频率。 常用的变频器采用三相 逆变电路，电路结构如图 4-19a所示。在每个周期中， 各逆变器开关元件的工作情 况如图4-19b所示，图中阴 影部分表示各逆变管的导通时间。下面以U、V之间的电压为例，分析逆变电路的输出线电压。
交流变频调速技术的优势与应用 交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展，性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现，这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。 (2) 调速范围较大，精度高。 (3) 起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。 (4) 变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。 (6) 必须有专用的变频电源，目前造价较高。 (7) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。 2. 与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中，变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中，由于直流电动机具有电刷和整流子，因而必须对其进行检查，电机安装环境受到限制。例如：不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外，也
蓝海华腾变频器说明书 V5- H系列变频器 深圳市蓝海华腾技术股份有限公司
V5- H 系列变频器是高性能矢量控制型变频器。产品采用了与目前国际最领先技术完全同步的无速度传感器矢量控制技术，不仅具有与国际高端变频器同样优异的控制性能，同时还结合中国的应用特点，进一步强化了产品的可靠性和环境的适应性以及客户化和行业化的设计，能够更好地满足各种传动应用的需求。 产品优点： ■高性能的开环矢量控制技术； ■超强的负载能力，在任意加减速时间和任意冲击负载条件下，变频器稳定无跳闸运行； ■提供独立的高速脉冲输入和输出端口，可实现高速脉冲级联功能； ■精确的速度辨识和转子磁链定向，在0.25Hz 负载突变时转矩也能快速地响应和稳定运行； ■高精度的电流检测和保护，采用高精度的霍尔进行输出电流的检测、满足软硬件的快速实时控制和保护要求，保证了整机的性能和可靠性。 典型行业： 如印刷包装、石油化工、纺织、线缆机械、机床设备、食品包装、电动汽车、洗涤设备、塑料机械、金属制品设备、离心机及要求开环矢量的应用场合。 如长庆油田、辽河油田、胜利油田、奥力通起重机、开山压缩机、德曼压缩机、中铁桥梁、江苏海狮。
第一章V5-H 系列变频器介绍 (1) 1.1产品型号说明 (1) 1.2产品铭牌说明 (1) 1.3产品系列. (2) 1.4产品技术规格 (4) 1.5产品各部分的名称 (5) 1.6产品外形和安装尺寸及大概重量 (5) 1.7操作面板的外形和安装尺寸 (7) 1.8托板的外形和安装尺寸 (7) 1.9制动电阻选型 (8) 第二章变频器的安装 (9) 2.1产品的安装环境 (9) 2.2安装方向和空间 (9) 2.3操作面板及盖板的拆卸和安装 (10) 第三章变频器的配线 (13) 3.1产品与外围器件的连接 (13) 3.2主回路外围器件的说明 (14) 3.3主回路外围器件选型 (14) 3.4产品端子配置 (15) 3.5主回路端子的功能 (16) 3.6主回路配线注意事项 (17) 3.7端子配线. (19) 3.8控制回路端子功能 (20) 3.9控制板示意图 (23) 3.10控制回路外围器件选型 (23) 3.11跳线功能说明 (23) 第四章操作面板使用说明 (24) 4.1操作面板介绍 (24) 4.2指示灯说明. (24) 4.3操作面板按键说明 (25) 4.4菜单风格. (26) 4.5密码操作. (30) 4.6按键锁定及解锁 (31) 4.7操作面板显示及按键操作 (31) 4.8操作实例. (32) 4.9首次运行. (33) 第五章参数一览表 (35) 5.1基本菜单功能码参数简表 (35) 用户参数记录表 (49) 5.3用户接线图 .......................................... 50 第六章参数详解 (51) 6.1基本功能参数（P0 组） (51) 6.2主辅给定参数（P1 组） (55) 6.3按键及显示参数（P2 组） (58) 6.4起停参数（P3 组） (60) 6.5多段参数（P4 组） (62) 6.6多功能输入参数（P5 组） (65) 6.7模拟给定参数（P6 组） (70) 6.8多功能输出参数（P7 组） (72) 6.9过程PID 闭环参数（P8 组） (78) 6.10电机参数（P9 组） (80) 6.11控制参数（PA 组） (82) 6.12增强功能参数（Pb 组） (87) 6.13通讯参数（PC 组）. (91) 6.14矢量控制参数（Pd 组） (92) 6.15故障记录参数（d0 组） (94) 6.16产品识别参数（d1 组） (95) 6.17运用显示参数（d2 组） (96) 6.18用户定义功能码显隐区参数（A0 组）96 第七章 故障诊断98 7.1故障及告警信息列表 (98) 7.2故障诊断流程 (101) 第八章日常保养及维护 (102) 8.1 日常保养 (102) 8.2定期维护 (103) 8.3部件更换 (103) 8.4绝缘测试 (103) 附录A Modbus 通讯协议 (105) 1支持协议 (105) 2接口方式 (105) 3协议格式 (105) 4功能解释 (106) 5变频器寄存器地址分布. (108) 6CRC16 函数 (111) 7Modbus 通讯控制举例 (111) 8通讯网络的组建 (112) 5.2
实验三变频器功能参数设置与操作实训 一、 实验目的 1?熟悉变频器主回路接线； 2?掌握三菱D700型交流变频器的参数设置方法； 3?掌握利用变频器控制电机的基本操作方法。 二、 实验内容 1、 利用D700操作面板设置变频器参数，实现变频器的参数恢复出厂值设置。 2、 再设置变频器参数， 实现通过操作面板操作交流变频器， 从而控制电机的起动/停止、 正/反方向运转、调速； 3、 重新设置变频器参数，实现通过外接端子操作交流变频器，从而控制电机的起动 /停 止、正/反方向运转以及通过电位器调速。 三、仪器设备 1、 三菱的D700型交流变频器一台; 2、 电动机一台。 四、变频器面板图 显示/按钮 功能 备注 RUN 显示 运行时点亮/闪灭 点亮：正在运行中 慢闪灭（1.4S/次）：反转运行中 快闪灭（0.2S/次）：非运行中 Pl 显示 PU 操作模式时点亮 计算机连接运行模式时，为慢闪亮 监示用4位LED 表示频率，参数序号等 EXT 显示 外部操作模式时点亮 计算机连接运行模式时，为慢闪亮 设定用按钮 变更频率设定.参数的设定值 不能取下 PU/EXT 键 切换PU/外部操作模式 PU PI 操作模式 EXT 外部操作模式 使用外部操作模式（用另外连接的频率设定旋钮和启动 信号运行）时，请按下此键，使 EXT ?示为点亮状态 RUN 键 运行指令正转 反转用（Pr. 40）设定 STOP/RESE 键 进行运行的停止，报警的复位 SET 键 确定各设定 MOD 键 切换各设定 I Hz A KUN M0\ PRM 1—1 IZZI l --- 1 PU EXT XI ： T cm i —i 1 ___ 1
中国变频器产业的未来发展趋势 发布时间:2010年4月19日点击次数:[220] 1 引言 随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术正面临一场历史性的革命。经过了二十多年的发展，近代交流传动逐渐成为电气传动的主流。异步电动机调速系统中，效率最高、性能最好的是变频调速系统，因此，对变频调速的研究是当前电气传动研究中最活跃、最有实际应用价值的工作。变频器产业的潜力非常巨大，值得强调的是，这里的“变频器产业”应该是“变频器技术产业”，或者是inverter technology产业。正如IT产业不仅限于PC一样，变频器技术产业包括所有与变频器技术相关的产业，即电力电子器件的生产、驱动保护集成电路的生产、电气传动与系统控制技术、工业应用与其它。 变频器的快速发展得益于电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论的发展。当前竞争的焦点在于高压变频器的研究开发生产方面。 变频器的发展水平是由电力电子技术、电机控制方式以及自动化控制水平三个方面决定的。在低压变频器领域，由于电力电子器件的耐压问题已解决，因此，形成了标准的电路拓朴结构，也不容易产生新的创新拓朴。也正因为功率开关器件的耐压满足不了中、高压变频器的需要，因此人们为了回避这个世界级的难题，创造了一些电路拓扑比如交交变频、单元串联多重化、三电平……如果器件的耐压能解决，则中、高压变频器不也就象低压变频器一样可以形成相同的统一的电路拓扑吗？所幸的是笔者发明的功
率开关直接串联技术，彻底解决了功率开关器件的耐压问题，从而为人类对几千伏、几万伏、几十万伏的电压进行随心所欲的控制、管理开辟了一条新的道路。其中的应用之一就是使真正的直接高压变频器成为了现实。 电机控制方式决定了变频器的性能水平和应用范围、效果。国产变频器都停留在V/F 控制方式，决定了国产变频器只在中低端市场，特别是在风机、泵类的调速应用市场为主，难以和进口品牌匹敌。成都佳灵推出的直接速度控制方式(DSC)，也许将彻底改变这一现象。信息技术的发展也带动了自动化技术的发展，DSP运算技术引入变频器中，使复杂的实时运算，有了实现的手段，组成成套系统，变得轻松自如。 人类对未知世界的不断探索，以及对地球可持续发展的忧虑，是变频器发展的强大动力。由于中国经济的蓬勃发展，改革开放已发展到只有靠降低能耗、提高质量，特别是用现代电子技术改造传统产业，从而使中国利用巨大的存量资产，低成本、快速地实现现代化成为迫切任务。现代电子技术有两大基石，一为信息处理技术，相当于人的大脑;另一为执行技术，相当于人的四肢。而变频器作为执行技术的主力军，当然会形成巨大的商机。这样将大大促进我国电力电子技术的发展，特别是变频技术的发展。 2 交流调速技术的发展现状以及存在的问题 近年来，交流调速在国内外发展十分迅速，打破了过去直流拖动在调速领域中的统治地位，交流调速拖动已进入了与直流拖动相媲美、相竞争、相抗衡的时代，并有取代的趋势，这是现代电力拖动发展的主要特征。 电机及电气传动技术在国际上已形成相当规模的应用产业，变频器产业的发展，首先需要得到国家宏观政策的支持，其次作为生产厂家必须提高内功，需要提高变频器相关理论的研究工作，产品的设计和制造有关的技术，以及与产品应用有关的各种技术。 由于国产厂家制造变频器历史比较短，技术积累相对较少。国内自动化行业的部分
目录 一、用户须知 2 二、注意事项 3 三、系统简介 4 四、输出逆变系统 5 五、可控整流系统40 附录一维护与保养54 附录二、依照EMC导则进行传动装置设计的说明55
一、用户须知 1.1该变频调速装置为电力电子器件组成，在运输及安装过程中，尽量避免强烈的震动，尽量垂直运输。 1.2该变频调速装置尽量安装在干燥通风的区域，变频器的散热片距墙壁（或遮挡物）距离应大于1.0米。 1.3长期不用时，应存放在清洁干燥的地方；在井下安装好而不运行的状况下，该设备尽量不停电。 1.4 使用之前，必须详细阅读用户手册。
二、注意事项 2.1变频调速装置其隔爆外壳体及本安控制盒的结构和非本安及本安电路的电气参数，在出厂前均已装配调试合格，用户严禁改动变频调速装置壳体的结构和电气参数，以确保本产品的防爆性能、电气性能和本安性能。 2.2设备在带电情况下，严禁松动隔爆壳紧固件，在检修或处理故障时，请注意“断电源后开盖”。（注：本安接线腔不受此限制） 2.3外壳应接地良好。 2.4电源接线隔爆腔在接线时请注意按图接线,不得接错。 2.5装置防爆主腔内进行操作时，手上必须带接地导线或静电环。 2.6装置电源R、S、T停电以后5分钟内禁止对变频器隔爆主腔内的任意电路进行操作，且必须用仪表确认机内电容已放电完毕，方可实施机内作业。停电以后1分钟内禁止再次给电。 2.7负载运行过程中尽量减少瞬时停电次数。 2.8禁止对变频器主回路及控制回路进行耐压试验，如对与变频有电路联系的相关设备进行耐压试验之前应将与变频相关的电路切断。 2.9测量变频器输出电压时必须使用整流式交流电压表，使用其它非整流式电压表测量高频脉冲电压时，容易产生误操作或显示不准确。 2.10变频器安装应远离大容量变压器及电动机（容量为变频器的10倍以上）。 2.11该系统输出端不可以加装进项电容或阻容吸收装置。 2.12该系统变频器箱与电抗器箱连接必须完全按照相关图纸，以保证反馈电压相序一致。 2.13未经唐山开诚电器有限责任公司许可，用户不得随意改动本系统安装调试后设置的ZJT-MSC参数及ZJT-MSC2参数（尤其是不允许通过操作防爆主腔内部的键盘更改
D变频器实验指导书 Lele was written in 2021
实验三变频器功能参数设置与操作实训 一、实验目的 1.熟悉变频器主回路接线； 2.掌握三菱D700型交流变频器的参数设置方法； 3.掌握利用变频器控制电机的基本操作方法。 二、实验内容 1、利用D700操作面板设置变频器参数，实现变频器的参数恢复出厂值设置。 2、再设置变频器参数，实现通过操作面板操作交流变频器，从而控制电机的起动/停止、正/反方向运转、调速； 3、重新设置变频器参数，实现通过外接端子操作交流变频器，从而控制电机的起动/停止、正/反方向运转以及通过电位器调速。 三、仪器设备 1、三菱的D700型交流变频器一台； 2、电动机一台。 四、变频器面板图
五、基本功能参数一览表 六、实验步骤 首先，仔细认真的阅读关于D700 变频器的相关资料，了解变频器参数设置的方法，控制端子的定义，各参数的意义，尤其是上表中参数的
意义。确定下面各实验步骤中应设置的参数及参数值。写出预习报告，预习报告必须填写好上表中后两列。 实验中依次完成下列实验步骤： 1、恢复出厂值设置 为了本次实验的需要，首先恢复出厂设置，方法是：设置Pr.CL（参数清除）、ALLC（参数全部清除）=“1”，可使参数恢复为出厂设置的初始值。 注意：初始化结束后，系统设定为“显示简单模式的参数”状态（Pr.160=“9999”(初始值)），为了下面的实验必须设置Pr.160=“0”，将系统改为“显示所有参数”状态。 2、在V/F控制模式下（变频器的初始设定模式）的工作 （1）面板操作方式工作 1）设置变频器参数（Pr.79=“1”），将变频器设置成操作面板操作方式； 2）根据实验用异步电动机的名牌数据修改电机额定参数； 3）通过面板操作实现交流变频器的起动/停止、正/反方向运转、调速（预习报告中要写出应设置的参数及参数值，操作的方法）。 4）修改电机的加速时间与减速时间来控制电动机起动与停车时间；体会加减速时间对电机起停过程的影响。 5）观察频率最大为多少Hz时，能用手将异步电动机堵转（即握住电机轴，电机不再能转动）（思考：按照基频以下为恒转矩工作的性质，无
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势 摘要：变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用，为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状，然后总结了变频调速中的关键控制技术，并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况，最后指出了变频调速技术的发展趋势。 关键字：变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制 1变频调速技术的发展历史及现状 变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。交流变频调速传动克服了直流电机的缺点，发挥了交流电机本身固有的优点（结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等），并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式，代表了电气传动发展的主流方向。交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。变频调速理论已形成较为完整的科学体系，成为一门相对独立的学科。变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。
交-直-交系统又分为电压型和电流型，其中，电压型变频器在工业中应用最为广泛。本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。 20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代，直到60年代，由于电力电子器件的发展，才促进了变频调速技术向实用方向发展。70年代席卷工业发达国家的石油危机，促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器，使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。80年代，变频调速已产品化，性能也不断提高，发挥了交流调速的优越性，广泛地应用于工业各部门，并且部分取代了直流调速。进入90年代，由于新型电力电子器件如IGBT（绝缘栅双极晶体管Insolated Gate Bipolar Transistor），IGCT(集成门极换向型晶闸管Integrated Gate Commutated Thyristor)等的发展及性能的提高、计算机技术的发展，如由16位机发展到32位机以及DSP（数字信号处理器Digital signal processor）的诞生和发展等以及先进控制理论和技术的完善和发展（如磁场定向矢量控制、直接转矩控制）等原因，极大地提高了变频调速的技术性能，促进了变频调速技术的发展，使变频器在调速范围、驱动能力、调速精度、动态响应、输出性能、功率因数、运行效率及使用的方便性等方面大大超过了其它常规交流调速方式，其性能指标也超过了直流调速系统，达到取代直流调速系统的地步。目前，交流变频调速以其优越的性能而深受各行业的普遍欢迎，在电力、轧钢、造纸、化工、水泥、煤炭、纺织、铁路、食品、船舶、机床等传统工业的改造中和航天航空等新技术的发展应用中无不看
变频技术及应用习题集 一、填空题 1．三相异步电动机调速方式包括：调频调速、改变极对数、改变转差率。 2．变频器是将工频交流电变为电压和频率可调的交流电的电器设 备。机械特性是指电动机在运行时，其转速与电磁转矩之间的关系，即 n=f(T)。 3．变频器按变换环节可分为交—交型和交—直—交型变频器。按用途可分为通用变频器和专用变频器。变频器，按滤波方式不同可分为电压型和电流型两种。电压型变频器中间直流环节采用大（电容）滤波，电流型变频器中间直流环节采用高阻抗（电感）滤波。变频器按供电电源的相数分为（单相）变频器和（三相）变频器（没有两相变频器）。 4．变频器输入侧的额定值主要是（电压）和（相数）。变频器输出侧的额定值主要是输出（电压）、（电流）、（容量）、配用电动机容量和超载能力。变频器的频率指标有频率范围、频率精度、频率分辨率。 5．变频器的组成可分为主电路和控制电路，变频器主电路由整流 电路、中间直流电路、逆变器三部分组成。变频器主电路由整流及滤 波电路、逆变电路和制动单元组成。变频器的制动单元一般连接在整流器 和逆变器之间。变频器主电路由整流及滤波电路、和制动单元 组成。整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波和制动作用； 逆变电路可将直流电转为频率和幅值都可以调的交流电。 6．直流电抗器的主要作用是提高功率因素和抑制冲击电流。输入交流电抗器的主要作用是抑制变频器输入电流的高次谐波和提高功率因素。 7．变频器的主电路，通常用R、S、T或L1、L2、L3 表示交流电源的输入端，用U、V、W 表示输出端。变频器的主电路中，断路器的功能主要有隔离作用和短路保护作用。变频器的通、断电控制一般采用空气开关和接触器，这样可以方便地进行自动或手动控制，一旦变频器出现问题，可立即切断电源。直流电抗器的主要作用是改善变频器的输入，防止电源对变频器的影响，保护变频器及抑制。为了使变频器制动电阻免遭烧坏，采用的保护方法是热继电器过载保护。变频器的通、断电控制一般均采用接触器控制，这样可以方便的进行自动或手动控制，一旦变频器出现问题，可立即自动切断电源。 8．变频调速时，基本频率以下的调速属于恒转矩调速，基本频率以上的属于恒功率调速。基频以下调速时，变频装置必须在改变输出频率的同时改变输出电压的幅值。为了保持磁通恒定，必须保持U/F= 常数。 9．变频器控制方式主要有U / f 控制、矢量控制、直接转矩
实验FX3U PLC控制变频器 一、实验目的 1、认识FX3U PLC 485通讯的相关功能及连接方法，通讯参数的设置、调试、 主要技术指标及使用注意事项。 2、编程软件GX-Works2的操作，简单程序的写入、编辑、调试、监控和模 拟运行的方法。 3、了解用PLC如何进行通信的全过程。 4、熟练基本指令和RS指令的使用； 5、根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法； 6、了解台达VFD-M变频器与三相异步电动机的连接方法。 7、掌握VFD-M的相关参数设置方法。 8、掌握PLC与台达变频器通讯，控制三相交流异步电动机启动、停止、调 速和正反转。 二、实验设备 三相异步电动机、传送带、主控制台、计算机、万用表、螺丝刀等电工工具及导线若干。 三、实验内容和原理： Modbus是Modicon公司为其PLC与主机之间的通讯而发明的串行通讯协议。其物理层采用RS232、485等异步串行标准。由于其开放性而被大量的PLC及RTU厂家采用。Modbus通讯方式采用主从方式的查询－相应机制，只有主站发出查询时，从站才能给出响应，从站不能主动发送数据。主站可以向某一个从站发出查询，也可以向所有从站广播信息。从站只响应单独发给它的查询，而不响应广播消息。MODBUS通讯协议有两种传送方式:RTU方式和ASCII方式。台达变频器能够从RS-485端子使用Modbus RTU通讯协议，进行通讯运行和参数设定。 对象： 1. 三菱PLC：FX3U+FX3U-485-BD 2. 台达变频器：VFD-M系列。 两者之间通过电话线连接，具体参照下图。
1．台达变频器的设置 PLC与变频器之间进行通讯时，通讯规格必须在变频器中进行设定，每次参数初始化设定后，需复位变频器或通断变频器电源。 2．三菱PLC的设置 对通讯格式D8120进行设置 D8120设置值为0C89，即数据长度为8位，无校验，停止位长2位，波特率9600pbs，无标题符和终结符。 修改D8120设置后，确保通断PLC电源一次。