艾默生Enydrive系列变频器基础知识介绍 PPT课件

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变频器基础讲座【PPT】

（一）变频器的基本概念
（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，其电压和频率均为 400V/50Hz或200V/60Hz（50Hz），等等。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，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为 “inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为 “inverter”，即变频器。变频器也可用于家电等领域。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。
（一）变频器的基本概念
2. 部分常用术语中英文对照变频器：
inverter (日本常用)，AC Drive (欧美常用)，Frequency Converter (欧州常用)变流器 converters整流 rectifyingrectification 整流器 rectifier逆变 inverting-inversion 逆变器inverter 转矩脉动 torque pulsation 脉宽调制 (PWM) pulse width modulation 谐波 harmonic 矢量控制(VC) vector control 直接转矩控制(DTC) direct torque control 四象限运行 Four quadrant operation再生(制动) Regeneration直流制动 d.c braking漏电流 leak current滤波器 filter电抗器 reactor电位器 potentiometer编码器 encoder, PLG (pulse generator)定子 stator转子rotor

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5、绕线式电动机转子串电阻调速方法
绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。
60MW装卸桥、干煤棚行车主、副扬，大、小车上用
由于煤的品种、热值的不同，锅炉给粉机的转速需要及时调整以适应燃烧的变化
1.3 .2 常用的调速方法
1、直流电动机调速 2、液力耦合器调速方法 3、变极对数调速方法 4、串级调速方法 5、绕线式电动机转子串电阻调速方法 6、电磁调速电动机调速方法 7、变频调速方法
1、直流电动机调速
其特点为：功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功
率的需要；结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低；尺寸小，能容大；控制调节方便，容易实现自动控制。
5#、6#、7#炉的送、引风机，排粉风机使用
3、变极对数调速方法
这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
1.2 变频器分类
按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器。
按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、 PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器。
按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等
按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器；高压变频器、低压变频器；单相变频器和三相变频器等。

PPT讲解变频器知识图文结合全面易懂

经验总结
选择合适的变频器型号和参数配置是关键，同时要注重系统的整体设计和调试，确保变频器与其他设备的协同工作和稳定运行。
25
行业发展趋势预测
智能化发展
随着工业4.0和智能制造的推进，变频器将更加注重智能化发展，实现自适应控制、远程监控和故障诊断等功能。
高效能化
提高变频器的转换效率和功率密度是未来的发展趋势，采用先进的拓扑结构、控制算法和散热技术是实现高效能化的关键。
PID控制
采用比例、积分、微分算法对反馈信号进行处理，实现精确控制。
2024/1/26
模糊控制
模拟人的思维方式，根据经验规则对电机进行控制，适用于复杂系统。
13
调试技巧及故障排除
参数调整
根据实际需求调整变频器的参数，如加速时间、减速时间、频率上限等。
波形分析
利用示波器等工具观察电机的电压、电流波形，判断是否存在异常。
逆变
将直流电转换为频率和电压可调的交流电，供给电动机使用。
ABCD
2024/1/26
滤波
对整流后的直流电进行滤波处理，消除谐波和噪声。
控制
通过微处理器或数字信号处理器对逆变器进行精确控制，实现电动机的调速和保护功能。
5
常见类型及其特点
2024/1/26
通用变频器
适用于各种负载类型的电动机，具有调速范围广、动态响应快、控制精度高等特点。
故障诊断
根据变频器的故障代码或指示灯判断故障原因，采取相应的处理措施。
远程监控
通过网络或无线通信方式对变频器进行远程监控和调试，提高维护效率。
2024/1/26
14
04
图文结合：详细解读变频器工作过程

《变频器基础》PPT课件

能耗制动
• 制动时，有一部分能量通过电机的定子和转子以发热的形式消耗掉。
• 另一部分能量将返回到变频器直流母线侧，向电容充电，使直流侧的电压升高。这些能量可以通过变频器本身的发热消耗，如果不够的化，还需要经过制动单元由制动电阻放电发热消耗。
• 制动单元的作用是用来控制制动电阻的导通。制动电阻并不是永远有效，只有当直流母线电压上升到某一定值，与其串联的制动单元导通，电容才通过制动电阻放电。
• 定子
stator
• 转子
rotor
变频器和软启动器的根本区别
• 变频器：变频变压。主要作用
– 调速
– 节能
– 软起动
•
软启动器：仅改变电压。主要作用
– 降低起动电流
– 减缓机械冲击
– 减少线路压降
电机的转速
• 变频器所拖动的电机为感应式交流电动机，也称交流异步电动机。
• 在工业中所使用的大部分电机为交流异步电动机。
• "矢量控制"把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。
• "矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。
• 使用"矢量控制"，可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。
–
n: 同步速度
–
f: 电源频率
–
p: 电机极对数
–
s: 转差率，接近于零
电机的转速

[课件]艾默生Enydrive系列变频器基础知识介绍PPT

变频调速基本原理
能端
压就定下
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED
TM
。
艾默生Enydrive系列变频器
VVVF 原则2——基频以上恒功率调速在基频以上调速时，频率可以从F 1n 往上增高，但电压U1却不能超过额定电压U1n，最多只能保持U1=U1n。由式(3)可知，这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED
TM 。
变频调速基本原理
艾默生Enydrive系列变频器
Ф
变频调速基本原理
m
U1
恒转矩调速
恒功率调速
U 1N
U 1N
Ф
U1
mN
Ф
m
0
f1 N
f1
图 1 异步电机变压变频调速控制特性
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED
TM
TM 。
艾默生Enydrive系列变频器
变频器调速原理概述
— — 了解变频器调速原理是正确使用的基础
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED
TM
。
艾默生Enydrive系列变频器
变频调速基本原理
对于异步电动机，其转速的公式为： n= 60f(1-S )/P ......(1) 式中， f为电源频率 S 为转差率，即转速差与同步速度的比值 P为电机磁极的对数由上式可知，改变输入电源的频率，就可以改变电机的转速。

变频器基本原理PPT课件

变频器基础知识
1
整体概述
一请在这里输入叙述内容
三请在这里输入您的主要叙述内容
2
变频器基础知识
1、变频器基础知识 2、电动机转速方法 3、使用变频器的目的 4、变频器的分类 5、变频器的组成结构 6、变频器应用及参数
7、变频器的安装常见故障报警及原因
11
正弦波脉宽调制（SPWM)波形图
12
锯齿波电流：
13
14
变频器基础知识
由上图得出结论：感性负载定子电流总有一定惯性和滞后，
端电压发生跃变，而电流只能近似斜坡上升，电流充电、放电，形成锯齿状的正弦波波形。若开关频率较高，则电流脉动很小，更加接近平滑的正弦波。
15
变频器基础知识
电压型与电流型有什么不同电压型与电流型有什么不同？
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
18
变频器基础知识电动机变频启动的特点：
电动机在启动过程中，频率和电压逐步升高，转速缓慢上升，启动电流被限制在一定范围之内，
19
变频器基础知识
采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？与直接启动比较。 1、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，起动电流为额定电流6~7倍，还将产生机械电气上的冲击。 2、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
n＝n0（1-s）＝60*f*（1－s） /p

2024版变频器基础知识培训ppt课件完整版

的调速控制。
2024/1/25
交通运输
如电动汽车、电动自行车、地铁、轻轨等交通
工具的驱动控制。
新能源领域
智能家居
如风力发电、太阳能发电等新能源设备的并网
和离网控制。
5
如空调、冰箱、洗衣机等家用电器的节能和智
能控制。
变频器市场现状及前景
市场现状
目前，全球变频器市场规模不断扩大，市场竞争日益激烈。同时，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，变频器产品的种类和功能也越来越丰富。
调整变频器的PID参数，优化控制性能。
过流保护动作
检查电机和负载是否存在短路或接地故障。
2024/1/25
19
调试过程中常见问题解决方法
检查变频器参数设置是否正确，如加速时间、减速时间等。
降低负载或调整变频器输出频率，避免过流现象的发生。
2024/1/25
20
实例演示：参数设置与调试过程
实例背景介绍
2024/1/25
16
调试过程中常见问题解决方法
• 检查变频器参数设置是否正确，如频率给定方式、运行命令来源等。
2024/1/25
17
调试过程中常见问题解决方法
电机运行不稳定
检查电机参数设置是否正确，如电机极数、额定功率等。
检查负载是否过重或存在机械故障。
2024/1/25
18
调试过程中常见问题解决方法
34
2024/1/25
10
03
变频器参数设置与调试方法
2024/1/25
11
参数设置步骤及注机额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、极数等。
选择控制方式
根据实际需求选择合适的控制方式，如V/F控制、矢量控制等。

变频器基本知识介绍PPT(33张)

2 在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度
3 无级调速，调速精度大大提高
4 电机正反向无需通过接触器切换
5 非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制
7
变频器控制算法
• 交流调速的控制核心是：只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果
• V/F控制－－－－简单实用，性能一般，使用最为广泛 • 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持
电动机
传动机构
生产机械
负载特性
速度
T负载转矩
摩擦恒转矩生产流水线起重行走
势能恒转矩电梯起重机提升
负载转矩大小于与转速无关
恒功率
变转矩
（速度越低，（速度越低，负载
负载转矩越大）转矩越小）
机床
风机水泵
开卷机/收卷机
4
电气传动的意义
序号意义 1 节能 2 提高产品质量 3 改善工作环境
稳速精度转矩控制控制算法
电机参数
与转差有关（2-3%)
无
简单
不依赖电机参数，支持同时驱动不同类型不同功率的电机
0.5%(开环矢量)，0.05%(闭环矢量) 有复杂
电机参数对控制性能的影响较大，一般只能驱动一台电机
9
启动方式
功能说明
从启动频率启动变频器输出由0直接变化为启动频率对应的交流电压，而后在此基础上按照加速曲线逐步提高输出频率和输出电压直到设定频率到达。注：启动频率不宜过大，否则会造成启动冲击或过流先制动后从启动频率再启动变频器先给电机通脉冲直流，使电机保持在停止状态，然后再按照从启动频率方式直接启动。注：一般应用在负载初始状态不确定的场合转速跟踪启动直接将正在自由旋转的电机或负载由当前速度驱动到预定速度注：非常适用于水泵的工频变频切换或重要设备的异常停机后的快速恢复

2024版艾默生高压变频器培训ppt课件

2023REPORTING 艾默生高压变频器培训ppt课件•高压变频器基本原理与结构•艾默生高压变频器产品介绍•安装调试与操作维护•故障诊断与处理技巧•应用案例分析与经验分享•总结回顾与拓展延伸目录20232023REPORTINGPART01高压变频器基本原理与结构变频器工作原理交-直-交变换原理将三相交流电通过整流桥转换为直流电，再通过逆变桥将直流电转换为频率可调的交流电。

PWM控制技术采用脉宽调制技术，通过改变脉冲宽度来控制输出电压的幅值和频率。

矢量控制技术通过坐标变换将交流电机等效为直流电机进行控制，实现高性能调速。

高压变频器特点及应用直接接入高压电网，无需降压变压器，减少投资成本和占地面积。

适用于大功率电机驱动，满足重载启动和调速需求。

采用先进的功率器件和散热设计，确保长时间稳定运行。

适用于电力、冶金、石油、化工、矿山等领域的大型电机驱动系统。

高压输入大功率输出高可靠性广泛应用包括输入滤波器、整流桥、直流环节、逆变桥和输出滤波器。

主电路结构辅助设备关键元器件包括控制电源、冷却系统、保护电路和人机界面等。

采用高性能IGBT 或IEGT 等功率器件，确保高效能量转换和低谐波失真。

030201主电路结构与辅助设备支持开环V/F 控制、闭环矢量控制和直接转矩控制等多种控制方式。

控制方式包括调速范围、稳态精度、动态响应、效率等指标，满足不同应用需求。

性能参数提供标准的通讯接口，如Modbus 、Profibus 等，方便与上位机或PLC 进行通讯。

通讯接口控制方式及性能参数2023REPORTINGPART02艾默生高压变频器产品介绍功率范围从75kW 到315kW ，电压等级为3kV 和6kV ，适用于风机、水泵等通用负载。

EV1000系列功率范围从315kW 到5MW ，电压等级为6kV 和10kV ，适用于大型风机、水泵、压缩机等重载负载。

EV2000系列功率范围从5MW 到20MW ，电压等级为10kV ，适用于大型工业设备、电力、冶金等领域。

《变频器讲义》ppt课件

特点
控制精度高，动态响应快；但需要较复杂的算法和较高的运算能力。
应用场合
适用于对控制性能要求较高的场合，如数控机床、印刷通过检测定子电压和电流，实时计算电机的磁链和转矩，并调整电压矢量的幅值和相位，以实现电机的快速响应和高效运行。
特点
动态响应快，转矩脉动小；但对电机参数的依赖性较大，且算法较为复杂。
出接口等。
滤波电路
对整流后的直流电进行滤波，减小纹波电压对
逆变器的影响。
选型依据及参数设置方法
负载类型
根据负载的性质（如恒转矩负载、变转矩负载等）选择合适的变频器类型。
控制方式
根据控制需求（如速度控制、位置控制等）选择合适的控制方式。
额定功率
根据电动机的额定功率和负载的实际需求选择合适的变频器容量。
04
变频器运行维护与故障诊断
日常维护项目清单
01
检查变频器工作环境，包括温度、湿度、粉尘等
02
定期检查变频器内部元器件，如电容、电阻、电感等
03
04
检查变频器接线端子是否松动、腐蚀，确保接线可靠
对变频器进行定期除尘，保持清洁
故障诊断方法及步骤
01
02
03
04
通过变频器面板查看故障代码或故障信息
变频器在节能减排中作用
01
变频器节能原理
通过调整电机转速，实现流量、压力等负荷的匹配，从而达到节能的目
的。
02
变频器在节能减排领域的应用
变频器广泛应用于电力、冶金、石化、建材、造纸、印染等高耗能行业，
有效降低了能源消耗和污染物排放。
03
变频器与其他节能技术的结合
变频器可以与PLC、DCS等自动化控制系统相结合，实现更加精准的节

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在此，特以艾默生网络能源有限公司的 Enydrive系列TD2000变频器为例，向大家简要介绍一下变频调速的基本原理、变频器的结构，并与各位就变频器选型、安装调试和使用维护等方面的问题作个交流。
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED。 TM
艾默生Enydrive系列变频器
一、变频器调速原理及结构二、选型原则三、安装注意事项四、调试要点五、故障的分析和处理
式中，f为电源频率 S为转差率，即转速差与同步速度
的比值 P为电机磁极的对数
由上式可知，改变输入电源的频率，就可以改变电机的转速。
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED。 TM
艾默生Enydrive系列变频器
变频调速基本原理
为了避免电动机磁饱和，同时抑制起动电流、产生必需的转矩进行安全运转，在改变频率的同时必须控制电压。
Ф m U1
U1N
恒转矩调速 Ф mN
恒功率调速
U1N
U1
Фm
0
f1N
f1
图1 异步电机变压变频调速控制特性
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED。 TM
艾默生Enydrive系列变频器
变频器的分类
变频调速的种类 ◆ 按控制方式分： V/f控制，直接转矩控制，矢量控制，转差频率控制(属间接转矩控制)等 ◆ 从结构上分：间接变频，即交－直－交变频装置；直接变频，即交－交变频装置； ◆ 从变频电源的性质上分：电压源变频器，采用大电容滤波，直流回路电压波形较平直，对负载来说相当一恒压源。电流源变频器，采用大电感滤波，直流回路电流波形较平直，对负载来说相当一恒流源。
U1/f1= 常值就可保持磁通幅值不变，从而达到输出转矩恒定的目的。
但在U1小到定子阻抗压降不能忽略的情况下，维持U1/f1= 常值就不能保持气隙磁通不变。
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艾默生Enydrive系列变频器
变频调速基本原理
VVVF原则2——基频以上恒功率调速
交流-直流变换部分整流桥滤波电容器缓冲电阻R1与接触器触点开关J1 三、直流-交流变换部分四、制动电阻和制动单元
CT1 CT2 M
Iu=Iw+Iv 电流信号处理 1mA电流/频率模拟显示集电极开路输出故障继电器输出
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艾默生Enydrive系列变频器
通用变频器的基本结构
1、主电路结构及各部分的功能输入滤波部分
T1～T3为电压浪涌吸收电路，吸收高幅值电压脉冲。C1～C3为高频电网噪声吸收电路。
艾默生Enydrive系列变频器
通用变频器的基本结构
变频器的基本结构如下图：
电源 ~
主回路
M
速度传感器
控制指令
驱动回路
检测回路
测速回路
运算回路
保护回路
运转指令
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控制回路
艾默生Enydrive系列变频器
R S T1 T T2
整流模块
R1
滤波
变频调速基本原理
VVVF原则1——基频以下恒转矩调速
根据转矩公式： M= Cm Ф m I2' cosФ 2 ......(2)
可知要维持恒转矩，需保持磁通Ф m不变。
而从三相异步电动机定子每相电动势有效值的公式
E1= 4.44 f1 N1 kN1Ф m ......(3) 可见，要保持Ф m不变，只要使
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艾默生Enydrive系列变频器
变频器调速原理概述
——了解变频器调速原理是正确使用的基础
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED。 TM
艾默生Enydrive系列变频器
变频调速基本原理
对于异步电动机，其转速的公式为： n= 60f(1-S)/P ......(1)
2002年汇报提纲
艾默生网络能源有限公司
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艾默生Enydrive系列变频器培训教材
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艾默生Enydrive系列变频器
随着电力电子和计算机技术的飞速发展，变频调速技术日益成熟。它在节电、提高产品产量和质量、实现自动化和减少维修等方面的作用也让人们广泛接受。
在基频以上调速时，频率可以从F 1n 往上增高，但电压U1却不能超过额定电压U1n，最多只能保持U1= U1n。
由式(3)可知，这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。
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艾默生Enydrive系列变频器变频调速基本原理
E1/f1= 常值
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艾默生Enydrive系列变频器
变频调速基本原理
实际上，感应电势E1为电动机内部电压，不能直接控制，并且检测也很困难。而电动机的端电压U1为E1和定子阻抗压降的和：
U1= (r 1I1+ l1dI1/dt)+ E1 ......(4) 通常，定子绕组的漏磁阻抗压降与定子电压U1相比很小，可近似认为U1≈ E，则维持：
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艾默生Enydrive系列变频器
变频器的分类
TD2000
A/D
商用电源
交流 ↓
直流
直流
直流
↓
VVVF
交流
电动机
u i
M
i u
M
交直交变频器原理框图
电流型交直交变频器
电压型交直交变频器
EMERSON. CONSIDER IT SOLVED。 TM
制动吸收
IPM
T3 C1 C2 C3
T5 C4
R2 C5
R3 C6
R5
CHARGE
C7
R4
开直流母线关
电源
风扇接触器驱动驱动电路电路
残压缺相检测掉电电路检测
电路
驱动保护电路光耦隔离
外部控制端子输入
ห้องสมุดไป่ตู้
EEPROM REST WATCHDOG
DSP
键盘/显示
RS232/RS485
因此，变频器对电机实施变频调速的过程中，其输出电压和输出频率的变化必须遵守一定的规则。这也是有人会将变频器说成VVVF (Varible Voltage Varible Frequency)的原因。
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