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第三章 变频器的安装及配线3.1 变频器的安装环境3.1.1 安装环境要求(1) 安装在通风良好的室内场所，环境温度要求在-10ºC~40ºC 的范围内，如温度超过40ºC 时，需外部强制散热或者降额使用。
(2) 避免安装在阳光直射、多尘埃、有飘浮性的纤维及金属粉末的场所。
(3) 严禁安装在有腐蚀性、爆炸性气体的场所。
(4) 湿度要求低于95%RH ，无水珠凝结。
(5) 安装在平面固定振动小于5.9米/秒²(0.6G)的场所。
(6) 尽量远离电磁干扰源和对电磁干扰敏感的其它电子仪器设备。
3.1.2 安装方向与空间(1) 一般情况下应立式安装。
(2) 安装间隔及距离最小要求，如图3-1所示。
(3) 多台变频器采用上下安装时，中间应用导流隔板，如图3-2所示。
以上200MM以上图3-1 安装的间隔距离图 图3-2 多台变频器的安装示意图变频器变频器导流隔板3.2 变频器面板的拆卸和安装拆卸:用十字螺丝刀把四个螺钉卸下来，即可卸下壳体。
安装:将安装螺孔对齐后，上好螺钉即可。
3.3 变频器配线的注意事项3.4 主回路端子的配线图3-3 主回路简单配线3.4.2 主回路端子的配线主回路输入输出端子如表3-1所示表3-1 主回路输入输出端子说明交流 电源R(R) T(T)U W PEV MBC1000断路器S3.5基本运行配线图图3－5 基本配线图3.6 控制回路配置及配线3.6.1 控制板端子与跳线器的相对位置及功能介绍：图3－6 控制板端子跳线位置示意图各端子和跳线在控制板上的相对位置如图3－6所示，各端子功能说明参见表3-3，各跳线开关的功能以及设置请参见表3-2。
变频器投入使用前，应正确进行端子配线和设置控制板上的所有跳线开关，建议使用1mm²以上的导线作为端子连接线。
表3-2跳线开关功能3.6.2 控制板端子的说明(1) CN1端子功能说明如表3-3(2) 控制回路端子CN2,排列如下：图3－7控制板端子排列顺序图(3) CN2端子功能说明如表3-4所示(1) VI 端子接受模拟电压信号输入，接线方式如下：(2) CI 端子接受模拟信号输入，跳线选择输入电压(0~10V)和输入电流(4~20mA)，接线方式如下：图3-8 CI 端子配线图(3) 模拟输出端子AO 的配线模拟量输出端子AO 外接模拟表可指示多种物理量，跳线选择输出电流(4~20mA)和电压(0~10V)。
变频器应用技术教案完整版一、教学内容本节课选自《电气自动化技术》教材第四章第四节，主题为“变频器应用技术”。
主要内容包括变频器的工作原理、类型及选型、基本功能与参数设置、应用案例分析等。
二、教学目标1. 掌握变频器的工作原理及其在电气自动化系统中的应用。
2. 学会区分不同类型的变频器，并根据实际需求进行选型。
3. 了解变频器的基本功能与参数设置，能进行简单的故障排查。
三、教学难点与重点1. 教学难点：变频器的选型及参数设置。
2. 教学重点：变频器的工作原理及其在实际应用中的操作。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、实验设备（变频器、电机、控制器等）。
2. 学具：笔记本、教材、实验报告册。
五、教学过程1. 导入：通过实际案例分析，引入变频器在电气自动化系统中的应用，激发学生兴趣。
2. 理论讲解：（1）变频器的工作原理；（2）变频器的类型及选型；（3）变频器的基本功能与参数设置。
3. 实践操作：（1）演示变频器的操作过程，包括启动、停止、调速等；（2）分组进行实验，观察并记录变频器运行数据；4. 例题讲解：结合实际应用，讲解变频器选型及参数设置的步骤和方法。
5. 随堂练习：针对所学内容，设计练习题，巩固知识点。
六、板书设计1. 变频器工作原理；2. 变频器类型及选型；3. 变频器基本功能与参数设置；4. 实验数据记录与分析。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述变频器的工作原理；（2）举例说明变频器在实际应用中的选型方法；2. 答案：（1）见教材第四章第四节；（2）见教材第四章第四节；（3）见实验报告册。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生在实践操作中的表现等。
2. 拓展延伸：（1）了解变频器的最新技术发展趋势；（2）研究变频器在其他领域的应用，如工业生产、交通等；（3）探索变频器与物联网技术的结合，提高电气自动化系统的智能化水平。
重点和难点解析1. 变频器的工作原理；2. 变频器的选型及参数设置；3. 实践操作中的数据记录与分析；4. 作业设计中的问题及答案。
第三章层次电路图的设计在设计原理图的过程中，设计人员经常会遇到电路元件很多，而打印机幅面有限的问题。
而采用层次电路设计方法后，这一问题就迎刃而解了。
所谓层次电路设计，就是把一个完整的电路系统按功能分为若干个子系统，即子功能电路模块，需要的话，把子功能电路模块再分成若干个子系统，即子功能电路模块，然后用方块电路的输入/输出端口将各子功能电路连接起来，于是就可以在较小的幅面的多张图纸上分别编辑、打印各模块电路的原理图。
在早期，层次原理图设计主要是为了解决复杂的大型电路系统的原理图设计问题。
但现在，设计人员为了增强原理图的可读性和利用设计人员之间的分工合作，即使所设计的电路系统并不十分复杂，也把整个电路系统按功能模块分别绘制出相应的模块电路原理图。
在Protel DXP设计系统中，层次原理图是由母原理图和子原理图构成的。
母原理图的功能是用来给出子原理图之间的层次连接关系，它是有方块电路符号、方块电路I/O端口符号代表着子原理图之间的端口连接关系；导线的作用是用来将代表子原理图的方快电路符号组成一个完整的电路系统原理图。
子原理图就是一个由各种电路元件符号组成的实实在在的原理图，它通常对应着设计电路系统中的一个子功能电路模块。
可以看出，通过这种组织式的母原理图和子原理图可以用来描述任何形式、任何大型复杂的电路系统。
3．1 绘制层次原理母图绘制Protel DXP层次电路原理图的母图步骤如下：（1）新建工程和原理图母图新建一个PCB工程，并在该工程下新建一个原理图文件作为层次原理图的母图，可以命名为Z80 Processor.SchDoc。
（2）放置方块电路图以绘制Serial Interface.SchDoc对应的方块电路图为例。
执行菜单命令Place→Symbol，或单击Wiring工具条中的按钮，即可启动放置方块电路图命令。
执行方块电路图命令后，出现一个方块电路图的虚影随鼠标移动，如图3-1所示。
图3-1 放置方块电路图此时，按[Tab]键，即可进入方块电路图属性设置，如图3-2所示。
第三章多脉波二极管整流器3.1 前言为了满足北美和欧洲制定的严格谐波标准，例如IEEE 519－1992标准，目前世界各国的大功率传动设备制造商都越来越多的采用多脉波二极管整流器作为前端变换器[1-5]，比如12，18和24脉波的二极管整流器。
这些整流器都由带有多套二次侧绕组的移相变压器供电，每套二次侧绕组给一个6脉波的二极管整流器供电。
各二极管整流器的直流输出侧连接一个电压源逆变器。
多脉波二极管整流器的主要特点是可以降低网侧电流的谐波畸变。
其主要原因是在于所采用的移相变压器，通过它可以使各6脉波二极管整流器产生的低次谐波相互抵消。
一般说来，二极管整流器脉波数目越高，输出网侧电流的谐波畸变越低。
在实际产品中很少采用脉波数多于30的二极管整流器，主要原因在于变压器的成本会增加很多，而性能的改善却不明显。
多脉波二极管整流器还有一些其它特点：通常不需要LC滤波器或者功率因数补偿器，这就解决了LC滤波器有可能引起的谐振问题；采用的移相变压器，可以有效阻断整流器和逆变器在电机接线端产生共模电压，该电压会导致电机定子绕组绝缘的过早损坏[6,7]。
多脉波二极管整流器可以分为以下两类：·串联型多脉波二极管整流器在串联型多脉波二极管整流器中，所有6脉波二极管整流器在直流输出侧串联连接。
这种类型的二极管整流器可以作为中压传动系统中仅需要一个直流电压的逆变器的前端。
例如二极管嵌位式（NPC）三电平逆变器和电容悬浮式多电平逆变器[1,2]；·分离型多脉波二极管整流器在分离型多脉波二极管整流器中，每一个6脉波二极管整流器给一个单独的直流负载供电。
这种类型的二极管整流器可以用在需要多个独立直流供电电源的串联H桥式多电平逆变器中[4,5]。
本章首先对6脉波二极管整流器进行了介绍，然后将详细讨论串联型和分离型多脉波二极管整流器。
同时也对它们的输入功率因数和网侧电流的总谐波畸变率（Total Harmonic Distortion，THD）进行研究，结论将以图表的方式给出。
第3章变频器的常用功能3．1变频器的控制通道3．1．1变频器的控制框图与控制通道1．控制框图图3－1变频器的内部控制框图2．控制通道（1）面板①——主要用于近距离、基本控制；（2）外接控制端子②和③——主要用于远距离、多功能控制；（3）通讯接口④——主要用于多电动机、系统控制。
3．1．3变频器控制通道的出厂设定图3－2变频器的面板a）康沃G3系列b）富士G11S系列c）安川G7系列3．2模拟量频率给定3．2．1 给定电路实例1．接线图图3－3频率给定电路实例a）康沃CVF－G3b）森兰SB70c）富士G113．零信号与无信号图3－4零信号与无信号a）零信号b）无信号4．模拟量给定的滤波图3－5给定信号的滤波a）受干扰的频率给定信号b）滤波时间3．2．2标准频率给定线图3－6基本频率给定线a）给定电压b）电压给定c）电流给定3．2．3频率给定信号不标准，怎么办？［实例］给定信号为2～8V，要求对应的输出频率为0～50Hz。
1．频率给定线图3－7频率给定线a）操作示意图b）基本频率给定线c）任意频率给定线2．任意频率给定线的预置（1）直接坐标法图3－8任意频率给定线的预置之一a）频率给定线b）CVF的功能预置（2）偏置频率和频率增益图3－9任意频率给定线的预置之二a）频率给定线b）G11S的功能预置3．2．4模拟量给定也能正反转吗？图3－10模拟量给定的正、反转控制a）零信号为过零点b）非零信号为过零点c）有效零3．2．5用脉冲信号也能进行频率给定吗？图3－11频率的脉冲给定3．2．7根据什么来决定上限频率和下限频率？1．上限频率和下限频率的决定图3－12上限频率与下限频率a）搅拌机实例b）上、下限频率2．设定上限频率须注意些什么？图3－13上限频率预置须知a）实际最大输出频率为上限频率b）有效功率随上限频率减小c）上限频率超过额定频率时有效转矩减小3．起动时的频率也是下限频率吗？图3－14下限频率与起动频率4．设定下限频率须注意些什么？图3－15下限频率预置须知a）下限频率较低b）下限频率较高3．3载波频率3．3．1载波频率含义（开关频率、脉冲频率）图3－16载波频率的含义a）载波频率低b）载波频率高3．3．2载波频率对输出电压的影响1．双极性调制的工作特点图3－17双极性调制的工作特点a）上、下两管交替导通b）交替导通时的死区2．载波频率与输出电压图3－18载波频率与输出电压a）载波频率低b）载波频率高c）输出电压与载波频率的关系3．3．3载波频率对输出电流的影响图3－19载波频率的影响a）影响输出电流的因素b）输出电流与载波频率的关系休息10分钟3．4电动机的起动与加速3．4．1异步电动机的起动1．工频起动（1）起动电流图3－20工频起动电流及其影响a）起动方式b）初始切割速度c）起动电流d）对电源电压影响（2）起动过程2．软起动器起动图3－21工频起动过程a）动态转矩b）转速上升过程c）对机械的危害图3－22软起动器起动的起动电流a）起动方式b）初始状态c）起动电流d）起动过程3．转子串联电阻起动图3－23软起动器起动的起动过程a）起动方式b）起动电流c）动态转矩4．变频起动图3－24变频起动电流a）起动方式b）初始状态c）起动过程3．4．2加速太快为什么会过电流跳闸？1．电流与加速时间的关系图3－25 加速时间与电流a）加速慢b）转差小c）电流小d）加速快e）转差大f）电流大3．5变频电动机的停机与减速3．5．1电动机的变频停机与减速1．变频降速时电动机的状态图3－26电动机的变频降速a）降速前b）降速时c）降速过程2．减速时变频器的泵升电压图3－27 降速过程中的状态a）逆变电路b）电动机状态c）电流与电压的瞬时值3．减速太快为什么会过电压跳闸？图3－28 降速快慢与直流电压（a）直流电压（b）减速慢（c）直流电压（d）减速快（e）直流过电压3．5．2直流制动1．需要防止蠕动的场合图3－29需要防止蠕动的场合a）龙门刨床的刨台b）往复运动2．直流制动的原理和功能图3－30 直流制动的原理与预置a）直流制动方法b）直流制动原理c）直流制动的相关功能3．5．3制动电阻与制动单元是干啥的？1．多余机械能的消耗途径图3－31接入能耗电路a）制动电路的作用b）能量的消耗2．制动电阻阻值的决定 （1）决定阻值的简易公式（2）用发热元件制作制动电阻电炉丝电阻值的计算：假设： P B0N ＝2kW ，U B0N ＝220V则：R B0＝BONBON P U 2＝20002202＝24.2Ω注意：计算的电阻值是热态电阻，冷态时略小些。
变频器应用技术培训教材变频调速器应用技术第1章变频器的主电路4 1．1 三相交流异步电动机简介4 1．2 电动机在能量转换中的作功过程8 1．3 交－直－交变频器的构成及演变13 1．4 变频器的输出电压与频率18 1．5 交－直－交变频器的主电路25 1．6 变频器的功率因数33 1．7 变频器主电路的测量37 第2章电动机变频后的带负载特性42 2．1 异步电动机的机械特性42 2．2 V∕F控制方式47 2．3 U∕f线的选择与调整50 2．4 矢量控制方式55 2．5 传动机构是拖动系统的组成部分60 2．6 变频拖动系统的基本规律65 2．8 变频器的选型74 第3章变频器的常用功能81 3．1 变频器的控制通道81 3．2 模拟量频率给定84 3．3 频率的外接数字量给定89 3．4 电动机的起动与加速91 3．5 变频电动机的停机与减速97 3．6 制动电阻和制动单元103 3．7 变频器的保护功能107 第4章变频调速系统的控制116 4．1 变频器的外接主电路116 4．2 电动机的正、反转控制电路120 4．3 外接控制端子的应用123 454．4 多单元拖动系统的同步控制126 4．4 多单元拖动系统的同步控制127 4．5 变频与工频的切换控制129 4．6 主电路的干扰问题134 4．6．3 感应耦合引起的干扰135 4．7 变频器的闭环控制138 第5章变频器在各类负载中的应用152 5．1 带式输煤机的变频调速152 5．2 提升机的变频调速158 5．3 卷绕机械的变频调速1685．4 车床的变频调速173 5．5 风机的变频调速176 5．6 水泵的变频调速180 第6章变频器的节能和故障分析187 6．1 二次方律节能多187 6．2 变频节能的方方面面188 6．3 供水系统的节能分析192 6．4 全面评价经济效益197 6．5 新购变频器的试验198 6．6 变频器电路的故障与检测210 6．7 修理后的通电217 6．8 其他调速电动机的变频改造218 6．9 家电的变频调速220 第1章变频器的主电路1．1 三相交流异步电动机简介图1－1 笼形转子异步电动机的构造a）外形b）定子c）转子（短路绕组）1．1．1 三相交流异步电动机的构造和原理1．笼形转子异步电动机2．绕线转子异步电动机图1－2 绕线转子异步电动机的构造a）外形与接线b）转子绕组定子定子铁心由硅钢片叠成，铁心槽中安置三相绕组。
苏电变频器说明书第一章引言1.1简介1.2功能和特点1.2.1变频调速功能：通过调节变频器的输出电压和频率，控制电动机的转速和扭矩。
1.2.2软启动功能：可在启动过程中逐渐增加输出电压，避免电动机突然启动引起的过大起动电流。
1.2.3过载保护功能：当电机负载超过额定值时，变频器会自动减小输出电压和频率，保护电机免受损坏。
1.2.4过温保护功能：当变频器内部温度过高时，会自动减小输出电压和频率，保护变频器免受损坏。
1.2.5多种控制模式：可以通过键盘、外部输入信号、上位机等方式实现对变频器的控制。
1.2.6 丰富的通讯接口：支持多种通讯接口，如RS485、Modbus等，方便与上位机进行通讯。
第二章产品参数2.1型号和规格型号：SD-5000输入电压：三相380V±10%输出电压：三相0-380V额定功率：5kW最大输出电流：15A工作频率范围：0-50Hz2.2其他参数2.2.1变频器效率：≥95%2.2.2变频器自耗功率：≤20W2.2.3工作温度范围：-10℃~+40℃2.2.4防护等级：IP202.2.5 重量：10kg第三章安装与调试3.1安装要点3.1.1安装变频器时，应保证通风良好，避免变频器过热。
3.1.2变频器应与电源线路分开布置，避免电源线干扰变频器工作。
3.1.3保留足够的操作空间，方便调试和维修。
3.1.4定期检查并清洁变频器，确保其正常工作。
3.2调试步骤3.2.1将电源线接入变频器的输入端。
3.2.2接通电源，检查变频器的显示屏是否正常显示。
3.2.3使用键盘或上位机设置变频器的基本参数，如额定功率、最大输出频率等。
3.2.4使用外部输入信号或上位机进行控制实验，验证变频器的控制功能。
3.2.5检查变频器的过载保护和过温保护功能是否正常。
第四章操作指南4.1基本操作4.1.1开机：按下开机按钮，变频器开始工作。
4.1.2调速：通过调节变频器的输出频率，控制电动机的转速。
——————————————————————————————————————————————注意事项：为了避免触电危险，在对变频器进行任何操作之前确定母线电容的电压已经放尽。
测量电源端子排上DC-和DC+端子上的直流母线电压（参阅第1章电源端子描述）。
电压必须为零。
LED指示灯不亮并不表明电容器已经放电到安全电压等级。
注意事项：只有熟悉变频器和相关机器的合格技术人员才能操作系统的安装、启动和后续维护。
否则，可能导致人员伤害或设备损害。
注意事项：此变频器包含了ESD（静电放电）敏感零件和设备。
当安装、测试、维护或修理这些设备时，应设有静电控制预防措施。
如果不遵守ESD的控制措施，可能引起部件的损坏，参阅国家标准。
注意事项：任何不正确的使用或安装变频器可能会导致损害或降低其使用寿命。
任何接线或其它应用中出现的错误，例如电动机容量和变频器容量不匹配，交流输入电压不正确或不充足、周围环境温度过高可能导致系统的误操作。
注意事项：母线调节器功能对于防止过大减速、过分卸载和偏心负载而引起的过电压故障非常有用。
然而，它会引起以下情况中的一个：1.快速增加输入电压或不平衡的输入电压会引起不受控制的加速；2.实际减速时间可以比命令减速时间长然而，变频器在该状态下保持1分钟将产生“失速故障”。
如果该状态不被确认，母线调节器将被禁止。
另外，安装型号合适的动态制动电阻可以在大多数情况下提供等效或更高的效果。
目录号说明额外附件，可选件和适配器同样可以使用。
详细信息参阅附录B。
变频器额定值目录号框架大小尺寸规格W×H×D输入电压千瓦(kW)马力(HP)输出电流(A)面板安装240V 50/60Hz1- 相1 HPVFE02S0D75 A72××1462 8 HPVFE02S1D5 B100×174×3 11 HPVFE02S2D2240V 50/60Hz 1- 相带有内部EMC滤波器1 HPVFE02S0D7501 A72××1462 8 HPVFE02S1D501 B 100×174×3 11 HPVFE02S2D201240V 50/60Hz3- 相1 HPVFE02T0D75 A 72××1462 8 HPVFE02T1D53 12 HPVFE02T2D2 B 100×174×5 HPVFE02T3D725 HPVFE02T5D5 C 130×258×10 33 HPVFE02T7D5460V 50/60Hz3- 相1 HPVFE04T0D75 A 72××1462 HPVFE04T1D53 6 HPVFE04T2D2 B 100×174×5 HPVFE04T3D713 HPVFE04T5D5 C 130×258×10 18 HPVFE04T7D511 15 24 HPVFE04T11460V 50/60Hz 3- 相有内部EMC滤波器HPVFE04T0D7501 A 72××146 HPVFE04T1D501HPVFE04T2D201 B 100×174× HPVFE04T3D701HPVFE04T5D501 C 130×258× HPVFE04T7D501HPVFE04T1101第1 章安装/ 接线本章提供HPVFE 变频器安装和接线的信息。
目录目录 (1)第一章系统的功能设计解析和整体思路 (2)归纳 (2)系统功能设计解析 (3)系统设计的整体思路 (3)第二章PLC 和变频器的型号选择 (4)PLC 的型号选择 (4)变频器的选择和参数设置 (6)变频器的选择 (6)变频调速原理 (7)变频器的工作原理 (7)变频器的快速设置 (8)第三章硬件设计以及PLC 编程 (11)开环控制设计及PLC 编程 (11)硬件设计 (11)PLC 软件编程 (12)闭环控制设计 (17)硬件和速度反响设计 (17)闭环的程序设计以及源程序 (19)第四章实验调试和数据解析 (23)PID参数整定 (23)运行结果 (24)第五章总结和领悟 (25)第六章附录 (26)变频器内部原理框图 (26)第七章参照文件 (27)第一章系统的功能设计解析和整体思路归纳调速系统快速性、牢固性、动向性能好是工业自动化生产中基本要求。
在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中，拥有举足轻重的作用。
调速控制系统的工艺过程复杂多变，拥有不确定性，因此对系统要求更加先进的控制技术和控制理论。
可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是连续计算机、自动控制技术和通讯技术为一体的新式自动装置。
它拥有抗搅乱能力强，价格低价，可靠性强，编程朴素，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此 PLC已在工业控制的各个领域中被宽泛地使用。
当前在控制领域中，诚然逐渐采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业宽泛采用了分别控制系统（DCS）。
但就其控制策略而言，占统治地位的仍旧是老例的PID 控制。
PID 结构朴素、牢固性好、工作可靠、使用中不用弄清系统的数学模型。
PID 的使用已经有60 多年了，有人夸赞它是控制领域的常青树。
变频调速已被公认为是最理想、最有发展远景的调速方式之一，采用变频器组成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改进产质量量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改进生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。
