OTIS电梯变频器基本知识入门
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21个变频器入门基础知识近年来,随着工业技术和科学的发展,变频器在工业生产和居民生活中的应用越来越广泛,了解和掌握变频器的基础知识是每一个电力作业人员所必须的。
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 :电压型变频器和电流型变频器。
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。
3、为什麽变频器的电压与频率成比例的改变?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。
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。
变频器基础(一)1.变频器基础原理知识2.1)变频器概念*1:VVVF变电压、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200V/60Hz(50Hz)或100V/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,它也可用于家电产品。
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)电机的常识电机的旋转速度为什么能够自由地改变?n=60f/p n:同步速度f:电源频率p:电机极数n:r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm满足上述关系的称为同步电机例如:4极电机60Hz1,800[r/min]4极电机50Hz1,500[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)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。
变频器基础知识变频器入门1、什么是变频器?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。
变频器工作原理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/60Hz (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(AC),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,既可以改变电圧,乂可以改变频率。
但用于荧光灯的变频器主耍用丁•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T作原理被广泛应用于齐个领域。
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?(1) 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60IIz 1, 800 [r/min], 4极电机50Ilz 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丁电机的极数和频率。
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,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。
关键字:变频器变频器工作原理变频器基础目录基础篇变频器的基础知识变频器的工作原理变频器控制方式变频器的使用中遇到的问题和故障防范变频器对周边设备的影响及故障防范变频器技术发展方向预测控制篇通用变频器中基于DSP的数字控制器实现基于DSP控制的三相AC/AC变频器控制方案的研究应用篇变频器在工程应用中需要注意的几个问题变频器在中央空调中的应用丹佛斯VLT变频器在纺织机械中的应用西门子MicroMaster 440变频器在电梯控制系统中的应用基础篇变频器的基础知识变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。
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年代以后,电力电子器件经历了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控制晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)的发展过程,器件的更新促进了电力电子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获得了广泛应用。
变频器的分类方法有多种,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、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
XGM1控制系统产品说明书调试指导手册目录1 控制系统概述 (3)1.1 总体框图 (3)2 调试指导 (3)2.1 检查控制柜 (4)2.2 接线检查 (4)2.3 绝缘检查 (4)2.4 检查输入电压 (4)2.5 检查控制变压器输出电压 (4)3 检修模式A LMCB上电检查 (4)3.1 检查A LMCB的输入输出电压 (4)3.2 上电检查LMCB的状态 (4)4 A LMCB驱动部分参数设置 (6)5 LMCB驱动部分调试 (11)5.1 运行状态设臵 (11)5.2 使用同步电机的主机 (11)5.3 使用异步电机的主机 (13)6 电梯运行方向检查 (14)7 点动运行模式 (14)7.1 紧急电动运行(ERO) (14)7.2 轿顶检修运行(TCI) (14)8 位置参考系统调整 (14)8.1 极限开关的调整 (14)8.2 调整轿顶光电开关和井道隔光板 (15)9 首次正常运行准备 (15)9.1 安全、门锁回路检查 (15)9.2 确认井道信号 (15)10 井道位置自学习 (16)11 DCS(门检测运行)操作 (16)12 正常运行 (17)13 正常运行的平层位置的调整 (17)14 起动力矩调整 (17)15 振动性能调整 (18)16 故障排除 (18)1 控制系统概述新XGM1系统引用了A LMCB(逻辑控制板)作为电梯控制系统的核心,充分吸收了先进技术,利用高可靠性的串行通讯系统,将电梯的各个部件紧密的连在一起。
驱动部分则采用高精度的矢量变频技术,使电梯的运行更加平稳舒适,同时其流畅简洁的外观也令人赏心悦目。
ALMCB内部包括四个部分:逻辑控制部分、运动控制部分、门机部分、驱动控制部分,见图1。
图1 逻辑控制功能框图1.1 总体框图XGM1控制系统的基本框图和信号流程图,见图2。
图2 控制系统的基本框图和信号流程图2 调试指导提示:在动慢车之前,所有的机械部件都已经调试完成,具体请参考相关安装指导书。
OTIS电梯变频器基本知识入门
1、什么是变频器?
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
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)。
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。但速度精度的植取决于P
G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闸,运转停止,这就叫
作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频
率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两
者结合起来就是失速功能。
15、 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,这有什麽意义?
加减速可以分别给定的机种,对於短时间加速、缓慢减速场合,或者
对於小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对於风
机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给
定。
16、 什麽是再生制动?
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。
17 、是否能得到更大的制动力?
从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由於电容器的
容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~
20%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。
18 、转矩提升问题
自控系统的设定信号可通过变频器灵活自如地指挥频率变化,控制工
艺指标,如在烟草行业的糖料、香料工序,可由皮带称的流量信号来
控制变频器频率,使泵的转速随流量信号自动变化,调节加料量,均
匀地加入香精、糖料。也可利用生产线起停信号通过正、反端子控制
变频器的起、停及正、反转,成为自动流水线的一部分。此外在流水
生产线上,当前方设备有故障时後方设备应自动停机。变频器的紧急
停止端可以实现这一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列变
频器中可以预先设定三四个甚至多达七个频率,在有些设备上可据此
设置自动生产流程。设定好工作频率及时间後,变频器可使电机按顺
序在不同的时间以不同的转速运行,形成一个自动的生产流程。
19、电机超过60HZ时应注意什么问题?
1)机械和装置在该转速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振
动等)
2)电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维修工作(风机、
泵等轴输出功率与速度 的立方成比例增加,所以转速少许升高时也
要注意)
3)产生轴承寿命问题,要充分加以考虑。
4)对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60HZ以上运转时
要特别注意。
20、要想高原有输送带的速度,以80HZ运转,变频器的容量该怎样
选择?
设基准速度为50HZ,50HZ以上为恒功率输出特性。像输送带这
样的恒转矩负载增速时,容量需要增大为80/50=1。6倍。电机容量
也像变频器一样增大。
21、 想使两台2。2KW、4极电机顺序起动,用一台变频器传动时
容量应怎样考虑?
如果两台2。2KW的电机同时起动、同时停止,设2。2KW的额
定电流为10A,那么以两倍的20A计算用5。5KW(额定电流24A)
的变频器就足够了。顺序起动时,第2台电机起动所需要的电流,相
当于全压起动,以额定值的6倍计算,则需要能承受的过电流为(1
0+6X10)A=70A的变频器,即以15KW以上,因此,用一台变频器
进行顺序起动在价格、大小方面没有优势,以采用两台单独的变频器
为好。
22、什么是变频器分辨率?有什么意义?
对于数字控制器的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率
也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。
变频分辨率通常取值为0。015~0。5HZ。例如,分辨率为0。5HZ,
那么23HZ的上面可变频23。5、24。0HZ,因此电机的动作也是有
级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题,在这种情况
下,如果分辨率为0。015HZ左右,对于4极电机1个级差为1RP
M以下,也可充分适应。另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不
相同。
24、 不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否
可以?
在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接
起动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变
频器切断过电流,电机不能起动。