变频器基础知识
交流电动机调速概述
从19世纪80年代以来，工业电气传动一直以直流传动为唯一方式。到19世纪末，出现了三相电源和坚固耐用的鼠笼式电动机后，在不调速的场合交流传动才代替了直流传动。三相交流异步电动机，由于转子侧的电流不从外部引入，而由电磁感应产生，故而具有结构简单牢固、体积小、重量轻、价格低廉、便于维护等优点，一经问世，就备受人们青睐。与其他电动机相比，它在工农业生产设备中的占有率一直处于绝对领先的地位。
然而，随着生产的不断发展，现代应用的许多变速传动系统，不仅要求有宽广的调速范围，而且要求静差小、稳定性好及有良好的动态性能。直流电动机能够满足这些要求，但由于直流电动机在制造和维护等方面的固有缺陷，长期以来，人们一直渴望用交流电动机代替直流电动机。从60年代起，国外对交流变速传动已开始重视，如日本在1961年发明的滑差调速电机，可以认为是交流串级调速研究的开始。
长期以来，异步电动机在调速方面一直处于性能不佳的状态。虽然改变定子侧的电流频率就可以调节转速，是由异步电动机的基本原理所决定的，是和异步电动机“与生俱来”的。然而，异步电动机诞生于19世纪80年代，而变频调速技术发展到迅速普及的实用阶段，却是在20世纪80年代，整整经历了一个世纪。
是什么原因使变频调速技术从愿望到实现经历了长达百年之久呢？
首先，从目前迅速普及的“交-直-交”变频器的基本结构来看，“交-直”（由交流变直流）的整流技术是很早就解决了的。而“直-交”（由直流变交流）的逆变过程实际是不同组合的开关交替地接通和关断地过程，它必须依赖于满足一定条件的开关器件。这些条件是：
●能够承受足够大的电压和电流；
●允许长时间频繁地接通和关断；
●接通和关断必须十分方便。
直到20世纪70年代，大功率晶体管（GTR）地开发成功，才比较满意地满足了上述条件，从而为变频调速技术的开发、发展和普及奠定了基础。20世纪80年代，又进一步开发成功了绝缘栅双极晶体管（IGBT），其工作频率比GTR提高了一个数量级，从而使变频调速技术又向前迈进了一步。目前，中小容量的新系列变频器中的逆变部分，已基本上被IGBT垄断了。
其次，由于电动机绕组中反电动势的大小是和频率成正比的。其次，在改变频率的同时还必须改变电压，故变频器常简写成VVVF （Variable V oltage V ariable Frequency）。VVVF的实现，虽然不如逆变电路之对于开关器件那样具有强烈的依赖性，但简化到足以推广普及的阶段，却是在20世纪70年代提出了正弦波脉宽调制技术（SPWM）并不断完善之后。
再其次，在不采取任何措施的情况下，异步电动机在变频（同时也变压）后的机械特性远逊色于直流电动机变压后的机械特性。这必将大大影响变频调速技术的应用范围。20世纪70年代末，矢量控制技术提出和实现，使异步电动机变频后的机械特性达到了可以和直流电动机变压后的机械特性相媲美的程度。而比较简易的V/F控制变频器，也足以满足大多数负载的要求。
与此同时，计算机技术和大规模集成电路的飞速进步，极大地简化了实施SPWM及矢量控制等复杂技术的方法，增强和扩大了变频器的功能，使变频调速技术迅猛地发展了起来。
如上所述，交流电动机变频调速是近20年内发展起来地新技术，而在我国地普及应用，则大约只有10余年。即使在这短短地10余年中，国内外变频器技术地进步也十分可观。在各种功能地设定方面，早期的模拟量设定早已被数字量设定所代替；设定的项目也由几个上升至几十个乃至近百上千个；逆变管逐渐由GTR更新为IGBT；变频器的容量已能做到数千千伏安等等。
当前，对于广大的电气工程技术人员来说，了解和熟悉变频调节技术、选好用好变频器、充分发挥变频器中各种功能的作用，已经是当务之急的事。
与直流拖动相比，交流拖动具有如下特点 交流电动机坚固耐用，用交流电动机组成的拖动系统经济可靠、
运行噪声小、维护方便。
能够适应易燃、易爆、高空、井下等恶劣环境，适应范围广。
结构简单，便于制造大容量、高转速、高电压的电动机，这为交流拖动系统的应用开辟了更广泛的领域。
由于高性能、高精度新型调速系统的出现和不断发展，交流拖动
系统已达到同直流拖动系统一样的性能指标，越来越广泛地用于各个生产领域中。
交流调速的发展经历了几个阶段，最典型的带有方向性的调速系统是 晶闸管调压调速系统；
串级调速系统；
变频调速系统；
无换向器电动机调速系统；
矢量变换控制系统。
交流调速的经济效益：据统计，风机、水泵类机械耗电量占工业用电的一半左右，目前很多地方采用当板或阀门来调节风量和流量，能源浪费相当严重。如果对风机泵类机械采用调速控制，则可大大降低电能的浪费，经济效益极其可观。例如日本1975年在调速领域中，直流调速占80%，交流调速占20%，到了1985年交流调速占80%，而直流调速占20%，我厂的发展也是如此。
缩 写 符 号
PAM 脉幅调制
PWM 脉宽调制
SPWM 正弦波脉宽调制
VVVF 变压变频
SCR 晶闸管
GTO 可关断晶闸管
GTR 大功率晶体管
BJT 双极晶体管
IGBT 绝缘栅双极晶体管
SGCT 对称门极换流晶闸管
FN 额定频率
FX 变频器的输出频率
TM 变频器的转矩
UDN 变频器直流电路的电压
施耐德变频器
变频器调速的工作原理
我们现在使用的变频器为通用变频器，是指可以应用于通用交流电动机调速控制的变频器，其特点是具有通用性，并具有智能化特征，通用变频器也因此而得名。
目前，通用变频器已在各行各业中的各种设备上普及应用，并成为当今节电、改造传统工业、改善工艺流程、提高产品质量、改善环境、推动技术进步的主要手段之一。它以其优异的性能和广泛的适用性被国内外公认为最有发展前途的绿色技术，是国民经济和日常生活中普遍需要的新技术，也是国际上技术更新换代最快的领域之一。
变频器是将频率固定（通常为工频50HZ）的交流电（三相或单相）变换成频率连续可调（多数为0~400HZ）的三相交流电的设备。
变频器的输入端接至频率固定的三相交流电源；输出端输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电动机。
变频调速是通过改变电动机定子供电频率来改变同步转速，从而实现交流电动机调速的一种方法。
由公式n0=60f/p可知，当频率f连续可调时，电动机的同步转速n0也连续可调。又因为异步电动机的转子转速n M总是比同步转速n0略低一些。所以，当n0连续可调时，n M也连续可调。由于磁极对数p不同的异步电动机，在相同频率时的转速是不同的。所以，即使频率的调节范围相同，转速的调节范围也是各异的。
变频器的类别
（1）按变换环节分为：交—交变频器和交—直—交变频器（2）按电压的调制方式分为：
PAM（脉幅调制）和PWM（脉宽调制）
（3）按直流环节的贮能方式分为：电流型和电压型
电流型、电压型逆变器主要特点比较
变频器的类型
◆风机、水泵、空调专用型变频器◆高性能矢量控制型变频器
◆专用变频器
◆高频变频器
◆中、高压变频器
◆单相变频器
变频器的PAM（脉幅调制）控制方式
逆变所得交流电压的振幅值等于直流电压值（Um=Ud）。因此，实现变频也变压的最容易想到的方法，便是在调节频率的同时，也调节直流电压。设FN为调制前的频率；TN为调制前的周期；UDN 为调制前的直流电压。又设FX为调制后的频率；TX为调制后的周期；UDX为调制后的直流电压。则调制前和调制后逆变器电路的输出波形如下图所示。
u
u
PAM方法的特点：变频器在改变输出频率的同时，也改变了电压的振幅值，故称为脉幅调制，常用PAM（Pulse Amplitude Modulation）表示。
PAM需要同时调节两个部分：整流部分和逆变部分，控制电路比较复杂。
变频器的PWM（脉宽调制）控制方式
PWM脉宽调制技术是通用变频器的核心技术之一，任何控制算法的最终实现几乎都是以各种PWM控制方式完成的。从20世纪70年代开始至80年代初，由于大功率晶体管主要为双极型达林顿三极管，载波频率一般最高不超过5KHZ，电动机绕组的电磁噪声及谐波引起的振动引起人们的关注，为求得改善，PWM控制技术成为人们研究的热点。
脉宽调制逆变器简称PWM，其基本原理是控制逆变器开关元件的导通和关断时间比（即调节脉冲宽度）来控制交流电压的大小和频率。在每半个周期内，输出电压的波形分割成若干个脉冲波，每个脉冲的宽度为t1，每两个脉冲间的间隔宽度为t2，则脉冲的占空比为：
y = t1/（t1+t2）
这时，电压的平均值和占空比成正比，所以在调节频率时，不改变直流电压的幅值，而是改变输出电压脉冲的占空比，也同样可以实现变频也变压的效果，如下图所示：
调制后和调制前相比，电压周期增大（频率降低），电压脉冲的幅值不变，而占空比则减小，故平均电压降低。
PWM方法的特点：变频器在改变输出频率的同时，也改变输出电压的脉冲占空比（幅值不变），故称为脉宽调制。PWM只须控制逆变电路便可实现，与PAM相比，控制电路简化了许多。
变频器的SPWM（正弦波脉宽调制）控制方式
不论是PAM，还是PWM，其输出电压和电流的波形都是非正弦波，具有许多高次谐波成分。为了使输出电流的波形接近于正弦波，又有SPWM正弦波脉宽调制方式。
在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比安正弦规律来安排。当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大，而脉冲的间隔则最小。反之，当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲的间隔则较大。这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大为减小，称为正弦波脉宽调制SPWM。SPWM脉冲系列中，各脉冲的宽度以及相互间的间隔宽度是由正弦波（基准波或调制波）和等腰三角波（载波）的交点来决定的。
SPWM的输出电压
实现SPWM的基本要求
（1）必须实时地计算出调制波（正弦波）和载波（三角波）地所有交点地时间坐标，根据计算结果，有序地向逆变桥中各逆变器件发出“通”和“断”地动作指令。
（2）调节频率时，一方面，调制波与载波地周期要同时改变；另一方面，调制波的振幅要随频率而变，而载波的振幅则不变。所以，每次调节后，所有交点的时间坐标都必须重新计算。
要满足上述要求，只有在计算机技术取得长足进步的20世纪80年代才有可能。同时，又由于大规模集成电路的飞速发展，现在已有能够产生满足要求的SPWM波形的专用集成电路了。
用GTR作为逆变器件时，载波频率在2kHz以下，电流的谐波分量较大，电动机的有效输出转矩略小，并且有轻微的电磁噪声。
用IGBT作逆变器件时，载波频率可达15kHz，电流波形已相当平滑，高次谐波分量很小，电动机的有效输出转矩大，基本无噪声。
变频器的基本结构
变频器是由主电路和控制电路组成。主电路主要包括整流电路、中间直流电路和逆变电路三部分。控制电路主要由中央处理器CPU、数字处理器DSP、A/D、D/A转换电路、I/O接口电路、通信接口电路、输出信号检测电路、数字操作盘电路以及控制电源等组成。
变频器的运行功能
工作频率的给定
给定频率：与给定信号对应的频率。给定信号不变，给定频率不变。输出频率：变频器实际输出的频率。在转差补偿控制和矢量控制时，为了使拖动系统的转速保持恒定，变频器的输出频率是随着
负载的变化而经常被调整的，因而是经常变动的、不固定的。频率的给定方法：
1、面板给定：利用面板上键盘的数字增加键（∧或△键）和数字减
小键（∨或▽键）来进行频率的数字量给定和调整。
2、预置给定：通过程序预置的方法预置给定频率。起动时，按运行
键（RUN或FWD或REV键），变频器即自行升速至预置的给定频率为止。
3、外接给定：从控制接线端上，引入外部的电压或电流信号，进行
频率给定。这种方法用于远程控制情况下。
4、计算机通信给定：通过计算机用通信控制方式进行给定。
变频器的外部接口
◆多功能输入和输出接口
◆多功能模拟量输入输出接口◆数字输入输出接口
◆通信接口
◆扩展功能卡变频器的电源电路◆数字操作显示面板
变频器端口接线实例及介绍
变频器的功能码是按功能组分类的，功能码由不同的字母和数字构成，不同的字母代表不同的功能组，如基本功能组是由特定的字母F表示，功能码是由字母F加两位数字组成；频率控制功能组是由特定的字母C表示，功能码是由字母C加两位数字组成，例如：F01、F36、C21等。
变频器的功能组分类如下：
F=基本功能组，E=端子功能组C=控制功能组，P=电动机1功能组，H=高级功能组，A=电动机2、3功能组，O=选件功能组，
S=命令功能组，M=监视器功能组，L=升降机功能组
控制电路端子介绍：
变频器的控制端子分为频率输入端子，控制信号输入端子、控制信号输出端子、输出信号显示端子和无源触点端子等。
1、频率输入端子11、1
2、13用于接电位器和模拟电压输入信号进行
外部频率设定，13为正电源端+10V，12为中间滑动端，11为电压设定和电流设定的公共地，端子C1用于4～20mA模拟电流输入信号的外部频率设定。
2、控制信号输入端子中，接点信号输入端子（FWD、REV、X1～
X9等）和CM端子间一般是闭合/断开动作。CM是公共端，是所有开关量输入信号的参考点。FWD、REV为输入正反转操作命令端子，当FWD-CM闭合时，为正转命令，断开则减速停止。REV-CM 闭合时为反转命令，断开则减速停止。X1～X9的功能可以通过编程任意定义，每一个端子有32种功能可供选择定义。
3、控制信号输出端子Y1～Y4均为集电极开路输出端子，每个端子
输出的信号功能可以通过编程任意定义，每一个端子有34种功能可供选择定义，CME为它们的公共端。使用这些输出端子应注意正确连接外部电源的极性，连接控制继电器时，在其激磁线圈两端应并接浪涌吸收二极管，并注意正确连接二极管极性。Y5A和Y5C是继电器节点输出，由端子Y1～Y4定义并输出控制和监视信号。
4、输出信号显示端子FMA是模拟信号输出。可设定输出DC 0～10V
的电压监视信号，可选择设定输出频率、输出电压、输出电流、输出转矩、PID反馈量、PG反馈量和负载率等监视内容；FMP是频率监视信号端子，输出脉冲波形，以脉冲电压作为输出监视信号，监视的内容与FMA相同。
5、无源触点端子30A、30B、30C用于故障报警继电器输出，当变频
器保护功能动作时，输出继电器触点信号，可选择正常或异常激励动作的状态，触点容量为250V/0.3A。
变频器基础知识 一、变频器的定义 通常所说的变频器，是指将频率固定的电源（如50Hz三相交流电） 变成频率可变的电源（如在0?50HZ之间随意变换）的转换设备。如果原有电源的频率为0（即为直流电源供电），则变频器可以省去直流变换环节，退化成单一的逆变器（DO AQ O 二、变频器的分类从不同的角度，可以对变频器进行不同的分类。 1、按电压等级不同，变频器可分为：高压变频器、中压变频器、低压变频器 按照国际惯例，电压》10kV时称高压，1-10kV为中压，小于1kV 时称低压，与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。 在我国，习惯上把10KV 6kV或3kV的电机称为高压电机，相应的电压为10KV 6kV或3kV的变频器均称高压变频器。平常所说的“高- 高”“高-低-高”“高-低”只是变频器的不同应用形式。 2、按主回路结构不同，变频器可分为：交-直-交变频器，交-交变频器。交- 直- 交变频器 1）交- 直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电，再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。 整流电路可以是不控的（二极管全波整流）、也可以是可控的，如果是可控整流，则它也能工作在逆变状态，将直流回路的能量逆变回电网。 逆变电路肯定是可控的，主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。如果电机工作在发电工况时（比如制动场合），逆变电路工作在整流状态，将电机的能量送到直流回路。 交- 交变频器
2）交-交变频器没有直流回路，每相都由两个相互反并联的整流电路组成，正桥提供正向相电流，反桥提供负向相电流。 3、按储能方式不同，变频器可分为：电流源型、电压源型。 电流源型变频器 1）电流源型： 电流源变频器输入采用可控整流，控制电流的大小。中间采用大电感，对电流进行平滑。逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流，供给交流电机。在电流源变频器中，直接受控量是电流。整流桥控制电流大小，逆变桥控制电流频率，电机侧得到的是幅值和频率可变的方波电流。 特点：①电流源变频器具有很好的抗过流能力，甚至负载短路都不会导致变频器损坏。②由于整流桥输出电压可以为负，从而进入逆变状态工作，实现能量由变频器向电网的回馈，可用于频繁正反转或需要制动的场合。 缺点：其网侧功率因数不高，电流谐波较大。 2）电压源型： 电压源变频器输入一般不控，大多采用二极管进行全波整流。中间采用大电容滤波，对电压进行平滑。逆变桥采用PWM控制技术，既控制电压输出波形中交流基波的幅值大小，也控制交流基波电压的频率。 在电压源变频器中，直流回路的电压大小基本是不变的。逆变桥直接对直流电压进行PWM控制，不直接控制电流。电机侧得到的是幅值恒定、占空比和频率可变的方波电压。电机的电流实际上是其在变频器输出电压控制下运行所产生的，为正弦波。 优点：网侧功率因数较高，并且不随输出频率而变。 缺点：由于整流桥不控，输出电压和电流的方向均确定不变，不能 实现能量回馈。不适用于频繁正反转或需要制动的场合。 4、按电平数不同，变频器可分为：两电平、三电平、多电平 1）两电平变频器典型电路结构及输出波形如下： 2）三电平PWM fe压型变频器采用12只可关断功率器件（IGCT或高压
- - - 变频器基础知识入门 1、什么是变频器？ 变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文PulseWidthModulation（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。 PAM是英文PulseAmplitudeModulation（脉冲幅度调制）缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同？ 变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路的滤波是电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 频率下降（低速）时，如果输出相同的功率，则电流增加，但在转矩一定的条件下，电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随着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；对于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。 7、V/f模式是什么意思？ 频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f，要使输出电压提高一些，以便获得一定地起动转矩，这种补偿称增强起动。 可以采用各种方法实现，有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思？ 给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。 12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在接近给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。 13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？ 如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳
变频器基础知识 1、什么是变频器？ 变频器是利用电力半导体器件的通断将工频电源变换为频 率连续可调的电能控制装置。 2、电压型与电流型有什麽不同？ 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电 感。 3、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？ 非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变 频器。 4、按比例地改变V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种
方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器 等方法。 5、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是 否可以？ 通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 6、所谓开环是什么意思？ 给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选 件可进行PG反馈。 7、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。 8、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速 时间共同给定的机种，这有什么意义？ 加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速
变频器基础知识 一、三相异步电动机变频调速原理 由电机拖动原理知，三相异步电动机的转速表达式为： n=60f1（1-s）/ p （1-1）式中n——异步电动机的转速； f1——异步电动机定子绕组上交流电源的频率； s——异步电动机转差率； p——异步电动机极对数。 由式（1-1）知，当转差率s变化不大时，转速n基本与电源频率f1成正比。连续调节f1，就可以调节转速n，这就是变频调速的基本原理。 由电机学原理知，三相异步电动机定子绕组的反电动势E的表达式为： E1=4.44f1N1K w1Φm（1-2）式中E1——气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值； N1——每相定子绕组的匝数； K w1——与绕组结构有关的常数； Φm——电机每极气隙磁通。 根据三相异步电动机的等效电路，由于4.44N1K w1均为常数，不计定子漏阻抗时有: U1≈E1 ∝f1Φm（1-3）式中U1——电机定子电压。 由（1-3）可知，保持U1不变，当f1由基频f N向下调节时，将会引起主磁通Φm的增加。由于额定工作时电机的磁通已经接近饱和，Φm的继续增大，将会使电动机磁路过分饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，因此，为了使电机保持较好的运行性能，在向下调节f1的时候，Φm必须保持不变，即保持U1/ f1不变。通过以上分析可知：在基频以下调频时，调频的同时也要调压。将这种变频调速方式称为恒磁通（恒转矩）变频调速，也即变压变频（VVVF）调速控制。 由于电机受额定电压U N的限制不能持续升高，f1从基频f N向上调节时，主磁通Φm将减少，铁芯利用不充分，同样的转子电流下，电磁转矩T下降，电机负载能力下降。这种控制方式下，转速越高，
带你进入工控之门——学一种变频器 序言：初次接触工控的人对其都会感到很神秘，许许多多的自动控制，错综复杂的联锁及很多高新的电气元器件，让人无从下手。其实我们只需掌握一些基本的知识，分解各个部件，了解各部件的性能及要点，然后再整合起来，就清晰多了。 整个工控的组成好似人体一样，一般有：大脑（DCS），神经中枢（网络），躯干（PLC），手脚（现场执行器），五观（现场传感器）。 今天我为大家谈谈现场执行器中的一个工控中常用的电气部件——变频器。变频器由于其本身具有可调速及节能的重要特性，在近几年发展很快，广泛应用于各邻域。对于品种繁多的变频器和其本身内部各参数之多，我们往往第一次接触会感到无从下手，但我们可以从各种变频器的共性中学习，掌握一种变频器，举一反三就能从而了解各种变频器的应用。 下面我就用一种常用的变频器ABB-ACS550给大家讲解其在实际工作中的应用。 一、安装： 打开包装我们首先要查看的是选用的变频器功率是否与配套的电机功率一致，要求是变频器功率≥电机功率，否则变频器因功率不足带不起负荷而烧坏。变频器上一般会有如下标签： 表示该变频器输入要求电压为3相380电压，频率50HZ，其上边的数字是一个适用范围，我们一般不用理会，因为国内的电压等级均满足其要求。输出电压为0至380V，3相交流，电流为6.9A，也就是能带3KW左右的电机，频率可调0-500Hz，一般我们应用中最大也只有60Hz。 一般变频器要求安装在无尘，无水气，无腐蚀的环境中，并在变频器本身上下左右周围留有一定的空间，有利散热。条件好的话最好能安装在特定的配电房内，并配有恒温设备，因为变频器本身也有发热，其电子元件会受温度的影响，如果其散热片上积尘多散热不好的话，会加剧变频器的损坏。 由于变频器本身是个干拢源，所以它产生的电磁干拢对其周围会有一定的影响，由其是对周围有DCS，PLC这种高精度工控设备更要注意安装中的每一环节。其解决方法有： 1、在电源输入侧加装电抗器，现在有些变频器在设计时已经在输入端加入了抗干拢的电抗器，可以在订 购时加以注意。 2、在电源输出侧，即电机电缆选用带屏蔽的三芯或四芯对称电缆，其优点是电缆上的电磁干拢是对称的， 相互加以抵消，如以下图示：
变频器基础知识入门 1、什么是变频器？ 变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文PulseWidthModulation（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。 PAM是英文PulseAmplitudeModulation（脉冲幅度调制）缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同？ 变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路的滤波是电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 频率下降（低速）时，如果输出相同的功率，则电流增加，但在转矩一定的条件下，电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随着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；对于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。 7、V/f模式是什么意思？ 频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f，要使输出电压提高一些，以便获得一定地起动转矩，这种补偿称增强起动。 可以采用各种方法实现，有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思？ 给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。 12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在接近给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。 13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？
变频器基础知识试题 已阅[102]次[2010-3-3] 1、变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什麽？ 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。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什麽不同？ 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。 4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？ 非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降，那麽电流是否增加？ 频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 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
1、基本概念 （1）VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。 （2）CVCF 恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写。 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60H z（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（A C），我们把实现这种转换的装置称为“变频器”（inverter）。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm。例如：4极电机60Hz 1,800 [r/min]，4极电机50Hz 1,500 [r/min]，电机的旋转速度同频率成比例。 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。由于极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值
变频器基础 第一节变频器原理 目前使用最多的是交——直——交变频器。交流变直流的过程非常简单，通过二极管整流桥，电容滤波，就可将工频交流电变为直流电。变频器的难点是直流电变为可变频率的交流电。为了使大家方便地看懂其原理，先做如下叙述。 一、变频器如何把直流电变为正弦交流电 1、直流电变为交流电 由图1—1可看出，直流电源为U，负载为灯泡，K1、K2、K3、K4为开关。K1、K3与K2、K4交替闭合和打开。 当K2、K4打开，K1、K3闭合时，灯中电流由左向右流动。 当K1、K3打开，K2、K4闭合时，灯中电流由右向左流动。 如此交替进行，灯中电流就是矩形交流电。 图1—1直流电变为交流电 2、直流电变为正弦交流电的正半波 在矩形波中占空比是指脉冲与整个周期的比值，一般是脉冲电源中用来衡量开关管导通或截止状况。是在连续的脉冲频率（载波频率）或周期不变的前提下定义的,用来测开关管的导通和关断的比例的。如占空比为50%,则指开与关的时间比是1:1。占空比是指高低电平所占的时间的比率。占空比越大，电路导通时间就越长，输出等效电压就越高。相反，占空比越小，电路导通时间就越短，输出等效电压就越低。 由图1—2可看出，当K1、K3闭合时间短、打开时间长，然后逐渐增加闭合时间、缩短打开时间，最后再逐渐缩短闭合时间、增加打开时间。灯中的电流等效为由小到大、又由大到小的变化。这就是等效为正弦交流电的正半波。 图1—2直流电变为正弦交流电的正半波 3、直流电变为正弦交流电的负半波 由图1—3可看出，当K2、K4闭合时间短、打开时间长，然后逐渐增加闭合时间、缩短
打开时间，最后再逐渐缩短闭合时间、增加打开时间。灯中的电流等效为由小到大、又由大到小的变化。这就是等效为正弦交流电的负半波。 图1—3直流电变为正弦交流电的负半波 4、直流电变为正弦交流电 由图1—4可看出，重复上述二和三的步骤，就可得到等效的正弦交流电。 K1、K3与K2、K4交替的时间间隔长，交流电的频率就低。相反，K1、K3与K2、K4交替的时间间隔短，交流电的频率就高。变频器就是改变交替导通的时间间隔，实现变频的。 图1—4直流电变为等效正弦交流电 二、变频器是如何改变频率的 变频器是用IGBT作为高速开关管，IGBT可用K1、K2、K3、K4来等效。开关闭合等效IGBT 导通，开关打开等效IGBT关断。变频器等效电路如下图1—5。 图1—5变频器等效图 1、10 Hz交流电的由来。 10Hz波形示意图如下图1—6，黑色是实际的波形——矩形波，浅色是等效波形。
要想做好变频器维修，当然了解变频器基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不正确地方，望您指正，如果觉得还行支持一下，给我一些鼓动！ 变频器维修入门--电路分析图 对于变频器修理，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。图2.1是它的结构图。 1）驱动电路 驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。 对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是，大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。图2.2是较常见的驱动电路（驱动电路电源见图2.3）。
广州科沃—工控维修的120 https://www.doczj.com/doc/8617844834.html, 驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。 2）保护电路广州科沃—电梯维修的120 https://www.doczj.com/doc/8617844834.html, 当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到最小，甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，提高保护功能的有效性。 在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样，也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，内部都具有保护功能。 图2.4所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。
一、变频技术的发展 电力电子器件是变频器发展的基础，计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱。电力电子器件由最初的半控器件SCR，发展为全控器件GTO晶闸管、GTR、MOSFET、IGBT,到今年研制出的IPM，单个器件的电压值和电流值的定额越来越大，工作速度越来越高，驱动功率和管耗越来越小。变频技术的核心控制由单片机完成，这些新技术和自动控制理论使变频器的容量越来越大，功能越来越强。 市场需求也是变频器发展的动力，来自国家节能中心的数据： 在全国总的电能消耗中：各种电机的耗电量占：50％!其中风机泵的耗电量：50％! 即：全国的发电量中1/4被风机、泵消耗了！ 最新数据：各种风机、泵耗电量占全国发电量的1/3! 据测算我国潜在变频器市场是巨大的。 变频器技术的发展趋势是：智能化，专门化，一体化，环保低噪 变频技术已被公认为最理想，最有发展前途的调速方式之一，它主要应用在节能，自动化系统及提高工艺水平和产品质量等方面。 二、变频调速的实现及分类 1.交-交调速 交-交调速只有一个变换环节，将恒压恒频的交流电源转换成变压变频的电源，因此又称为直接变频器，它主要应用于大功率的三相异步电动机和同步电机的低速变频调速 优点：原理简单，方便 缺点：①结构庞大，笨重；②谐波成分大；③频率最高不会大于30Hz 因而其应用围受到限制 2. 交-直-交调速 交-直-交调速主要由三部分组成：整流电路，中间电路，和逆变电路 优点：①调速围广；②具有良好的动静态特性 用可控硅实现VV，用IGBT逆变来实现VF 我公司使用的是交-直-交变频调速，整流部分采用二极管进行整流，逆变部分采用功率器件IGBT 来实现。 下面简单谈一下IGBT
《变频器原理及应用》复习 复习题一填空 3.有些设备需要转速分段运行，而且每段转速的上升、下降时间也不同，为了适应这种 控制要求，变频器具有段速控制功能和多种加、减速时间设置功能。 4. 变频器是通过电力电子器件的通断作用将工频交流电变换为电压和频率 均可调的一种电能控制装置。 5. 变频器的组成可分为主电路和控制电路。 6. 变频调速过程中，为了保证电动机的磁通恒定，必须保证u/f =常数。 8. 变频器的主电路由整流电路、滤波与制动电路和逆变电路所组成。 9.变频调速时，基频以下调速属于恒转矩变频调速，基频以上属于恒 电压变频调速。 10. 变频器的PID功能中，P指比例，I指积分，D指微分。 １1. 变频器的输出侧不能接移相电容和噪声滤波器，以免造成逆变电路开关管损坏或使变频器不能正常工作。 １2. 变频器的加速时间是指从0Hz上升到最高频率所需的时间，减速时间是指从最高频率下降到0Hz所需的时间。 １3.SPWM是正弦波脉冲宽度调制的英文缩写。 １4.输入电源必须接到变频器的输入端子R、S、T上，电动机必须接在变频器的输出端子U、V、W上。 １5.直流电抗器的主要作用是提高功率因数和抑制电源刚接通的冲击电流。 １6.输入交流电抗器的主要作用是抑制输入电流的高次谐波和提高功率因数。 １7.变频器常用的电力电子器件有晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管(GTR) 、功率场效应晶体管(功率MOSFET) 和绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)、IPM 等。 １8. 逆变电路是将直流电变换为频率和幅值可调交流电的装置。 １9. 变频器的制动单元一般连接在整流电路和逆变电路之间。 ２0. 变频器的分类，按变换环节可分为交-交直接变频器和交-直-交间接变频器
概述变频器就是利用电力半导体器件的通断作用将固定电压、频率的交流电变换为频率、电压都连续可 调的交流电的装置，主要用于对异步电动机的调速控制，它与电动机之间连接框图如图1-1所示。 按变频器的电路组成分类:从变频器的电路组成来看，变频器可分为交-交变频器和交-直-交变频器。 1.交-交变频器它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，其主要优点是没有中间环节，变换效率高。但其连续可调的频率范围窄，所采用的器件多，其应用收到很大限制。 2、交-直-交变频器先将频率固定的交流电整流后变成直流，再经过逆变电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电，由于把直流电逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围，以及变频后电动机特性改善等方面，都具有明显优势，目前使用最多的变频器均属于交-直-交变频器。 根据直流环节的储能方式来分，交-直-交变频器又可分为电压型和交流电源变频器电动机负载电流型两种。 1）电压型整流后若是靠电容来滤波，这种交-直-交变频器称为电压型变频器,而现在使用的变频器大部分为电压型。 2）电流型整流后若是靠电感来滤波，这种交-直-交变频器称为电流型变频器，这种型式的变频器较为少见。根据调压方式的不同，交-直-交变频器又可分为脉幅调制（PAM）和脉宽调制（PWM）两种。 3）脉幅调制（PAM）变频器输出电压的大小是通过改变直流电压（UD）来实现的，这种方法现在已经很少采用。 4）脉宽调制（PWM）变频器输出电压的大小是通过改变输出脉冲的占空比来实现的。目前使用最多的是占空比按正弦规律变化的正弦波脉宽调制，即SPWM方式。 按变频器的控制方式分类按不同的控制方式，变频器可分为U/f控制、矢量控制（VC）和直接 转矩控制三种类型。 按变频器的用途分类根据用途的不同变频器可分为通用变频器和专用变频器。
变频器基础知识 1、什么是变频器？变频器的基本功能？变频器是利用电力半导体器件（IGBT、IPM）的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器的基本功能就是，将频率固定（工频通常为50Hz）交流电源（三相或单相）转换成频率在一定范围内连续可调（通常0-400Hz）三相交流电源。 2、变频器常用的控制方式有哪几种？V/F 控制、V/F+PG、无感矢量、矢量+PG。 3、变频器可以驱动哪几类电机？三相异步电机（包括普通鼠笼式电机和变频电机）、永磁同步电机。 4、三相异步电机的转速公式？N=60f/p —旋转磁场转速，n=60f(1-s)/P —电机转速N：同步转速（2 极电机3000r，4 极1500r，6 极1000r，8 极750r）；f：输入交流电源的频率（一般50Hz）；p：极对数（1、2、3、4）；n：电机转速（r/min）；s：异步电机的滑差率（无单位）。 二、目前在售产品系列1、产品系列有：PI9000：9100(9100A、9100B)、9200、9200Z、9300、9400；PI7800；PI8100。 2、简述9000 与130 的区别：A、电压等级：9000 有G1\G2\G3\G4，130 只有G1\G2\G3；B、控制方式：9000 有V/F、无PG 矢量控制、带PG 矢量控制，130 只有V/F、无PG 矢量控制；C、外围选件：9000 可以接PG 卡、485 通讯，130 不能接PG 卡、单有内置485 通讯；D、可拖动电机类型：9000 可拖动异步电机、同步电机（永磁
电机），130 只能拖动异步电机。E、功能方面：高速脉冲输入、输出9000 有，130 没有；定长和计数9000 有，130 没有；比例联动9000 有，130 没有；简易PLC功能9000 有，130 没有；参数拷贝9000 有，130 没有；按键锁定9000 没有，130 有。休眠功能9000 有，130 没有；红外功能9000有，130 没有。F、频率分辨率：模拟量给定时，9000 达到最高频率*0.1%、130的为最高频率*0.2%。 3、主流推广产品系列表见，附件！ 三、变频器选型及周边常用选件P变频器周边常用选件及作用，在什么情况下要选用？ 1）直流电抗（串联在直流中间环节母线中，端子P，P+之间）主要是抑制输入电源中的高次谐波，提高输入电源的功率因数（提高到0.95 以上）；可与交流输入电抗同时使用。一般变频器功率较大，30KW 以上考虑使用。 2）交流输入电抗（串联在电源与变频器输入侧）。作用，A、抑制输入电流的高次谐波；B、减少电源浪涌对变频器的冲击；C、改善三相电源的不平衡性；D、提高输入电源的功率因数（提高到0.75-0.85）；E、避免功率因数补偿装置谐振和过热；F、提高变频器抵抗电压瞬变的能力。建议以下情况选用：（一般变频器功率大于30KW以上。）A、变频器使用场合的电源容量与变频器容量相差悬殊（10:1以上）；B、同一电源上接有晶闸管设备或带有开关控制的功率因数补偿装置（电焊机、可控硅整流装置等）。C、三相电源的不平衡度相差较大（大于3%）。
变频器基础 1. 变频器的作用是将频率固定的单相或三相交流电，变换成频 率连续可调的三相交流电的变换器 。 2. 按照电能变化的环节,变频器分为交－交变频器和交－直－ 交变频器。 3. 用户使用变频器的主要目的有节能、满足工艺需求、提高产 品质量、提高舒适性 4. 电机的转差率公式为0 0n n n s -= ，式中各变量的含义是：s:转差率，比率，无单位，n0:同步转速，，n:电机转速， 5. 根据电机的转速公式，)1(60s p f n -=， 式中各变量的含义是： 6. 由电机的转速公式可知，电机调速至少有3种方式，分别是：改变电机的供电频率，使用变频器，改变电机的极数，使用变极电机，进行有级调速，改变电机的转差率，使用绕线电 7. 电机的额定转矩公式为： N N M n P T ?=9550，式中各变量的含 义和单位分别是：:电机额定转矩，；N P :电机额定功率，；N n : 电机额定转速，
8. 变频器主要有3种启动方式，分别是从启动频率启动，先制 动再启动，转速跟踪启动 9. 变频器有4种停机方式，分别为减速停机，自由停车，减速 停车＋能耗制动，减速停车＋直流制动 10. 变频器直流制动功能主要是用来克服电机低速爬行现象， 向电机绕组中通入直流电流，实现电机迅速停机。 11. 变频器主回路主要分为：整流部分、软启动电路、母线滤 波电路、能耗制动电路、逆变电路。 12. 变频器输出容量的公式是：N N N I U S 3= 13. 当变频器驱动单台电机时，其容量的选择原则是变频器额 定输出电流>= 电机额定电流×1.1 14. 当变频器驱动多台并联电机时，容量的选取选择是变频器 额定输出电流>=各电机额定电流之和×1.1 15. 变频器定子绕组的电动势和主磁通的关系式是： M N kf E Φ=11144.4 16. 提高变频器载波频率的好处有：使电机电流波形更接近正 弦，减少电流的高次谐波分量，降低电机运行时的音频噪音。 17. 提高变频器载频频率的不良影响有：增加了对外的电磁干 扰、开关管的开关损耗增加 18. 人耳能听见的声音频率范围是：20～20 19. 变频器的频率给定通道主要有：面板数字给定、外部端子 给定、通讯给定频率。
变频器基础知识考题填空题
变频器基础 1. 变频器的作用是将频率固定的单相或三相交流电，变换成频率连续可调的三相交流电的变换器 。 2. 按照电能变化的环节,变频器分为交－交变频器和交－直－交变频器。 3. 用户使用变频器的主要目的有节能、满足工艺需求、提高产品质量、提高舒适性 4. 电机的转差率公式为0 n n n s -= ，式中各变量的含义是：s:转差率，比率，无单位，n0:同步转速，r/min ，n:电机转速，r/min 5. 根据电机的转速公式，)1(60 s p f n -=， 式中各变 量的含义是：n:电机转速，r/min ；f:电机供电频率, Hz ；p:电机极对数，无单位；s ：转差率，无单位； 6. 由电机的转速公式可知，电机调速至少有3种方式，分别是：改变电机的供电频率，使用变频器，改变电机的极数，使用变极电机，进行有级调速，进行串级调速
7. 电机的额定转矩公式为： N N M n P T ?=9550，式中 各变量的含义和单位分别是：Tm:电机额定转矩，N.m ；N P :电机额定功率，kW ；N n :电机额定转速，r/min 8. 变频器主要有3种启动方式，分别是从启动频率启动，先制动再启动，转速跟踪启动 9. 变频器有4种停机方式，分别为减速停机，自由停车，减速停车＋能耗制动，减速停车＋直流制动 10. 变频器直流制动功能主要是用来克服电机低速爬行现象，向电机绕组中通入直流电流，实现电机迅速停机。 11. 变频器主回路主要分为：整流部分、软启动电路、母线滤波电路、能耗制动电路、逆变电路。 12. 变频器输出容量的公式是：N N N I U S 3= 13. 当变频器驱动单台电机时，其容量的选择原则是变频器额定输出电流>= 电机额定电流×1.1 14. 当变频器驱动多台并联电机时，容量的选取
变频器的组成 变频器(Frequency Converter)是利用电力电子半导体器件的通断作用把 电压、频率固定不变的交流电转变成电压、频率都可调的交流电。现在使用的变 频器主要采用交-直-交的工作方式，先把工频交流电整流成直流电，再把直流电 逆变为频率、电压均可控制的交流电。变频器输出的波形是模拟正弦波，主要用 于电动机的调速，又叫变频调速器。 变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元和微处理 一、交流-直流部分(整流部分)： ? 整流电路：由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V 的额定电源，二极管反向耐压值一般应选1200V 。二极管的正向电流为电 机额定电流的1.414~2倍。 ? 吸收电容C 1：整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波。
? 压敏电阻：过电压保护与耐雷击要求。 ? 热敏电阻：过热保护。 ? 霍尔:安装在U 、V 、W 的其中二相,用于检测输出电流值。选用时额定电流 约为电机额定电流的2倍左右。 ? 电解电容：又叫储能电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN 两端 的电压工作范围一般在 430VDC ～700VDC 之间，而一般的高压电容都在 400VDC 左右。为了满足耐压需要就必须是二个400VDC 的电容串起来作 800VDC 。容量选择≥60uf /A 。 ? 充电电阻：防止开机(上电)瞬间的涌浪电流烧坏电解电容。因为开机(上电) 前电容两端的电压为 0V ，在开机(上电)的瞬间电容相当于短路状态。如果 整流桥与电解电容之间没有充电电阻，相当于电源直接短路，瞬间整流桥通 过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言，变频器的功率越大，充电电阻 越小。充电电阻的选择范围一般为10~300Ω。 ? 均压电阻：防止电解电容的电压不均从而烧坏电解电容。因为两个电解电容 不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同。承受电压 高的电容严重发热或因超过耐压值而损坏。 ? 吸收电容C 2：主要作用是吸收IGBT 的过流与过压能量。 二、直流-交流部分(逆变部分): ? VT1-VT6逆变管(IGBT)：构成逆变电路的主要器件，也是变频器的核心元 件。把直流电逆变频率，幅值都可调的交流电。 ? 续流二极管：①保护IGBT ，防止IGBT 在工作时被反电动势损坏。②变频 器的负载是电机，而电机是一种感性负载， 所以它必然要向电源侧返送能量，
变频器基本知识入门 1、什么是变频器？ 变频器是将恒压恒频的交流电转变成变压变频的交流电的装置，以满足交流电动机变频调速的需要。 2、 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ 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。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同？ 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电 压也下降，那么电流是否增加？ 频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随着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；对于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。 7、V/f模式是什么意思？ 频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz 左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz. 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择