变频器原理原理和接线图
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图解变频器接线,变频器怎么接线
变频器是应⽤变频技术与微电⼦技术,通过改变电机⼯作电源频率⽅式来控制交流电动机的电⼒控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(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。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进⽽达到节能、调速的⽬的。
⼀、变频器⼯作原理
变频器可分为电压型和电流型两种变频器:
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。是整流器,整流器,逆变器。
⽽变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成,将⼯频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产⽣的电压脉动的“平波回路。
上图是⼀副变频器接线图。在变频器的安装中,有⼀些问题是需要注意的。例如变频器本⾝有较强的电磁⼲扰,会⼲扰⼀些设备的⼯作,因此我们可以在变频器的输出电缆上加上电缆套。⼜或变频器或控制柜内的控制线距离动⼒电缆⾄少100mm 等等。
⼆、主电路的接线1、电源应接到变频器输⼊端R、S、T接线端⼦上,⼀定不能接到变频器输出端(U、V、W)上,否则将损坏变频器。接线后,零碎线头必须清除⼲净,零碎线头可能造成异常,失灵和故障,必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时,要注意不要使碎⽚粉末等进⼊变频器中。2、在端⼦+,PR间,不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西,或绝对不要短路。
3、电磁波⼲扰,变频器输⼊/输出(主回路)包含有谐波成分,可能⼲扰变频器附近的通讯设备。因此,安装选件⽆线电噪⾳滤波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF 线路噪⾳滤波器,使⼲扰降到最⼩。4、长距离布线时,由于受到布线的寄⽣电容充电电流的影响,会使快速响应电流限制功能降低,接于⼆次侧的仪器误动作⽽产⽣故障。因此,最⼤布线长度要⼩于规定值。不得已布线长度超过时,要把Pr.156设为1。5、在变频器输出侧不要安装电⼒电容器,浪涌抑制器和⽆线电噪⾳滤波器。否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。6、为使电压降在2%以内,应使⽤适当型号的导线接线。变频器和电动机间的接线距离较长时,特别是低频率输出情况下,会由于主电路电缆的电压下降⽽导致电机的转矩下降。7、运⾏后,改变接线的操作,必须在电源切断10min以上,⽤万⽤表检查电压后进⾏。断电后⼀段时间内,电容上仍然有危险的⾼压电。
一、 变频器的基本原理。变频器结构主要是由四部分组成,第一部分是进线整流单元,整流单元有二极管整流和晶闸管整流。第二部分是中间储能回路,为了获得比较平稳的中间直流电压设有平波电感和中间充电电容。为了保护中间电容的中间电容通常在中间回路上串接限流电阻,当充电电压升至电容的额定电压后将限流电阻短接掉。因此说电容的寿命是电容的充放电次数而不是使用时间的长短,因此对于变频器的工作不建议对变频器频繁的断电。第三部分是逆变回路,逆变回路的主要元器件是IGBT, 通过对IGBT导通角的控制实现其开关特性的快速关断和打开,使输出侧输出有规律的方波。第四部分是控制部分,是变频器的控制中心,实现对变频器的各种数据的监视、提取和通讯。
二、 变频器的选型。使用变频器后有以下优点:能减少生产设备的损耗和延长使用寿命从而使维修费用降低、通过提高工艺控制得到更好的质量、变速控制可以使产品产量上升、软起软停等在提高生产效率的同时节能降耗,所以变频器被大量的推广使用。根据变频器的安装方式有壁挂式和落地式两种,所以选择变频器须遵循以下的几个方面:
1. 选定使用的电压等级。根据需要选择380vac或是690vac。
2. 了解生产工艺的过程要求,通过工艺了解是否快速的启动转矩,对运行速度范围为多少,了解电机的负载是什么等等。
3. 根据技术要求选择电机。在满足工艺的要求下选择低速电机是合算的。 4. 综合上面的要点,根据变频器选型选择变频器。
由于电机输入电流与电机的转矩是线性关系的特点,选择变频器最主要的是根据Icontmax的值进行选择,Icontmax是表示40摄氏度下连续不过载的额定电流。Icontmax必须大于电机正常连续运行的值。
三、 变频器的保养与维护。变频器正确的保养和维护方式能够使变频器发挥最大使用效益,根据变频器的结构和要求的环境,我个人总结主要是以下几方面:
1. 保证变频器留有足够的空间供空气冷却,如果是多台变频器上下安装必须安装隔风板。
电气原理图、接线图及电气符号说明表
共 8 页 第 1 页 1) 电气符号说明表 代号 名称 型号规格 数量安装位置 备注BPQ 变频器 NICE2000-E-A-4017 1 控制箱 BZ 抱闸线圈 AC220V 1 上机房 CS 接近开关 HS-CS12-N11-V050 1 主机链轮旁 DL 电铃 UC□475 1 金属骨架内 DT 电磁铁线圈 5N 380VAC 1 主驱动旁 EAS 上梯级照明 AC220V20W绿色 1 上端金属架内 EAX 下梯级照明 1 下端金属架内 EU 上部方向指示器 TGF-100 1 上部外盖板端头 ED 下部方向指示器 TGF-100 1 下部外盖板端头 FU1、FU2 熔断器 6A 2 控制箱 FU3 熔断器 4A 1 控制箱 FU4、FU5、FU7 熔断器 2A 3 控制箱 FU6 熔断器 0.5A 1 控制箱 GYM 故障显示译码板 XS-Ⅲ 1 控制箱 K1 主电源开关 JFD11-40(KG41B)1 控制箱 K2 照明电源开关 DZ47-63 C6 1 控制箱 K3 断路器 C45N 3P C40 1 控制箱 KAQ 安全接触器 3TH40-31 1 控制箱 KBP 变频器输出接触器 3TB44-22 1 控制箱 KPH 相序继电器 ABJ1-122 1 控制箱 KS 上行接触器 3TB44-22 1 控制箱 KX 下行接触器 3TB44-22 1 控制箱 KYX 运行接触器 3TB44-22 1 控制箱 KZD 制动接触器 3TB40-22 1 控制箱 M1 交流电动机 YFD160L2-6 1 上机房 M2 自动加油装置 1 上机房 PGS 上故障显示盒 1 上右端头围裙板 PGX 下故障显示盒 1 下左端头围裙板 SC1 上左出入口开关 LXW403D 1 上左出入口围裙板内 SC2 上右出入口开关 LXW403D 1 上右出入口围裙板内 SC3 下左出入口开关 LXW403D 1 下左出入口围裙板内 SC4 下右出入口开关 LXW403D 1 下右出入口围裙板内 SCL 驱动链断链开关 LXK3-20S/J 1 驱动链旁 SF1 左扶手带断带开关 LXK3-20S/J 1 涨紧装置 SF2 右扶手带断带开关 LXK3-20S/J 1 涨紧装置 SDT 附加制动器检测开关 TR236 1 主驱动旁 SJS 检修上行按钮 1 手控检修装置 SJT 1 控制箱急停按钮 LA49-□□J/4 1 控制箱 SJT2 上端急停按钮 LA□-720P 1 上右端头围裙板 SJT 3 下端急停按钮 LA□-720P 1 下左端头围裙板 SJT 4 分线箱急停按钮 LA49-□□J/4 1 下分线箱 SJT 停止按钮 LA49-□□J/4 1 手控检修装置 SJX 检修下行按钮 1 手控检修装置 SS1 上左梳齿异常开关 UKS 1 上梳齿前沿板左下 SS2 上右梳齿异常开关 UKS 1 上梳齿前沿板右下 SS3 下左梳齿异常开关 UKS 1 下梳齿前沿板左下 SS4 下右梳齿异常开关 UKS 1 下梳齿前沿板右下 STS 上梯级蹋陷开关 UKT 1 中上部 电气原理图、接线图及电气符号说明表
异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。作为高能耗设备,其输出功率不能随负荷按比例变化,大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节,而电动机消耗的能量变化不大,从而造成很大的能量损耗。近年来,随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛,使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。
1 变频调速原理
n=60 f(1-s)/p (1)
式中 n———异步电动机的转速;
f———异步电动机的频率;
s———电动机转差率;
p———电动机极对数。
由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。
变频器主要采用交—直—交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
2 谐波抑制
变频器使用的突出问题就是谐波干扰,当变频器工作时,输出电流的谐波电流会对电源造成干扰。虽然各变频器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家标准要求,但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注的问题。
变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大,引起转矩脉动,而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加,使电机出力不足,故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。
由于变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路,中间滤波部分采用大电容作为滤波器,所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流,呈较陡的脉冲波,其谐波分量较大。为了消除谐波,主要采用以下对策: