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变频器讲义

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变频器讲义 一. 电动机及其调速 1) 电动机的分类：直流电动机和交流电动机及其各自的特点。 2) 电动机的调速：直流电动机的调速方式和交流电动机的调速方式简介和性能优缺点比较。 3) 电动机调速和机械调速的区别：电动机可以改变功率，机械调速近似于变压器的功率传递，功率不变，转速和转矩成反比。 二. 工业变频器的分类 1) 通用变频器的定义：把固定的输入电压和频率变换为可调节的电压和频率输出的设备。（VVVF） 2) 变频器的分类： 按原理分：交交直接变频和交直交间接变频； 按控制方式分：U/F，矢量，矩阵等； 按用途分：通用和专用； 三. 通用变频器原理 交直交变频器的基本原理及其构成 变频器内部主体电路：整流部分，中间直流部分，逆变部分和各种保护的构成和功能分析介绍。

四. 以FUJI产FRENIC 5000G11/P11S操作说明书为指导进行功能分析 外部界线及元器件选择：包括空开，接触器，导线等。 各功能指令的详细介绍 五. 实际练习 1) 安全注意事项： 适用于三相感应电动机，不能用于单相电动机或作其它用途； 电源侧应配备断路器或漏电保护断路器； 必须接地； 确定输入输出相数、电压等级、并且不能接错； 制动电阻不能直接接在直流电源正负极之间； 注意各控制端子之间的接线方式； 2) 练习： 基本指令 运行操作 上下限频率之间的关系 外部输出电压的设定 多步练习 程序运行 3) 综合练习： 以考试的9套题为基础练习 试题A、 一台电机3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，水泵负载。 控制要求：面板启动，启动频率5HZ，保持时间2秒，加速到25HZ，需要6秒，外部电流信号源4－20mA时，对应25－45HZ,连续调节，最大频率50HZ，0－50HZ对应输出电压0－10V，减速时间10秒，停止频率1Hz，反转禁止，过载保护动作电流1.1 Ie , 动作时限1分钟。

F00----0 H03----1 F01----2 F02-----0 F03----50HZ F04----50HZ F05----380V F06----380V F07----15S F08----10S F09---- >0.1 F10----1 F11----7A F12----1MIN F15----45HZ F16----25HZ F17----80% F18----25HZ F23----5HZ F24----2S F25----1HZ F30 100% P01----2 P02----3KW P03----6.39A H08------1

试题B、 一台电机，3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，水泵负载， 控制要求：面板启动，启动频率2HZ，持续时间2秒，加速到22HZ时间6秒，最大频率60HZ，过载保护动作电流1.05 Ie , 动作时限2分钟， 22HZ－50HZ之间由外部电流信号源4－20MA控制连续可调，输出电压0－10V，对应0－50HZ，减速时间12秒，停止频率1HZ，反转禁止。

F00----0 H03----1 F01----2 F02-----0 F03----60HZ F04----50HZ F05----380V F06----380V F07----18S F08----12S F09---- >0.1 F10----1 F11----6.7A F12----2MIN F15----50HZ F16----22HZ F17----73.7% F18----22HZ F23----2HZ F24----2S F25----1HZ F30-----120% P01----2 P02----3KW P03----6.39A H08------1

试题C、 一台电机，3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，水泵负载， 控制要求：面板启动，启动频率1HZ，持续时间2秒，加速到26HZ时间5秒，最大频率55HZ，过载保护动作电流1.0Ie , 动作时限2.5分钟， 26HZ－50HZ之间由外部电压信号源0—10V控制连续可调，输出电压0－10V，对应0－50HZ，，停止频率1HZ，反转禁止。

F00----0 H03----1 F01----1 F02-----0 F03----55HZ F04----50HZ F05----380V F06----380V F07----11S F09---- >0.1 F10----1 F11----6.45A F12----2.5MIN F15----50HZ F16----26HZ F17----82.7% F18----26HZ F23----1HZ F24----2S F25----1HZ F30-----110% P01----2 P02----3KW P03----6.39A H08------1

试题D、 一台电机，3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，风机负载， 要求：面板启动，启动频率1HZ，持续时间2秒，加速到26HZ时间5秒，最大频率55HZ，过载保护动作电流1.2 Ie , 动作时限3分钟， 26HZ－50HZ之间由外部电流信号源4—20mA控制连续可调，输出电压0－10V，对应0－50HZ，，停止频率1HZ。

F00----0 H03----1 F01----2 F02-----0 F03----55HZ F04----50HZ F05----380V F06----380V F07----11S F09---- >0.1 F10----1 F11----7.67A

F12----3MIN F15----50HZ F16----26HZ F17----82.7%

F18----26HZ F23----1HZ F24----2S F25----1HZ F30-----110% P01----2 P02----3KW P03----6.39A

试题E、 一台电机，3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，风机负载， 要求：面板启动，启动频率2HZ，持续时间1秒，加速到30HZ时间5秒，最大频率56HZ，过载保护动作电流1.2 Ie , 动作时限3分钟， 30HZ－50HZ之间由外部电流信号源4—20mA控制连续可调，输出电压0－10V，对应0－50HZ，，停止频率0.5HZ。减速与加速时间相同。

F00----0 H03----1 F01----2 F02-----0 F03----56HZ F04----50HZ F05----380V F06----380V F07----10S F08------10S F09---- >0.1 F10----1 F11----7.67A F12----3MIN F15----50HZ F16----30HZ F17----76.9% F18----30HZ F23----2HZ F24----1S F25----0.5HZ F30-----112% P01----2 P02----3KW P03----6.39A

试题F、 一台电机，3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，风机负载， 要求：面板启动，启动频率2HZ，持续时间5秒，加速到30HZ时间6秒，最大频率60HZ，过载保护动作电流1.2 Ie , 动作时限3分钟， 30HZ－50HZ之间由外部电压信号源0—10V控制连续可调，输出电压0－10V，对应0－50HZ，，停止频率0.5HZ。减速12秒。

F00----0 H03----1 F01----1 F02-----0 F03----60HZ F04----50HZ F05----380V F06----380V F07----12.85S F08------12S F09---- >0.1 F10----1 F11----7.67A F12----3MIN F15----50HZ F16----30HZ F17----66.7% F18----30HZ F23----2HZ F24----5S F25----0.5HZ F30-----120% P01----2 P02----3KW P03----6.39A

试题G、 一台电机，3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，风机负载， 要求：面板启动，启动频率2HZ，持续时间3秒，加速到30HZ时间6秒，最大频率56HZ，过载保护动作电流1.2 Ie , 动作时限3分钟， 30HZ－50HZ之间由外部电流信号源4—20mA控制连续可调，输出电压0－10V，对应0－50HZ，，停止频率0.5HZ。减速与加速时间相同。反转禁止。

F00----0 H03----1 F01----2 F02-----0 F03----56HZ F04----50HZ F05----380V F06----380V F07----12S F08------12S F09---- >0.1 F10----1 F11----7.67A F12----3MIN F15----50HZ F16----30HZ F17----76.9% F18----30HZ F23----2HZ F24----3S F25----0.5HZ F30-----112% P01----2 P02----3KW P03----6.39A H08-----1

试题H、 一台电机，3KW，6.39A，50HZ，380V，2极，风机负载， 控制要求：面板启动，启动频率2HZ，持续时间5秒，加速到30HZ时间6秒，最大频率60HZ，过载保护动作电流1.2Ie , 动作时限3分钟， 30HZ－50HZ之间由外部电压信号源0—10V控制连续可调，输出电压0－10V，对应0－50HZ，，停止频率0.5HZ，从35HZ减到15HZ用时4秒。

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变频器应用技术讲义及实验指导书word精品文档73页

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第1章变频调速基础1.1各种调速方法简介电力电子技术的发展开始于上世纪初汞弧整流器的发明。

真正的革命开始于1956年贝尔实验室发明的晶闸管，1958年通用电气公司推出了商品化产品。

经过40多年的发展，电力电子技术已经成为一门多学科的边缘技术，包含整流电路、电力半导体器件、计算机技术、控制理论以及集成电路等。

从调速的工作情况来看，可分为三大类，一类是机械调速，第二类是联轴节的变速，第三类是电气调速，主要是电动机的调速。

一．机械调速机械式调速是采用机械式动力源来调节传动速度，也是最古老的一种调速方法。

其典型方式如下：蒸气机调速具有起动转矩大、调速及反转容易等优点；缺点是热效率低，单位输出的重量(功率)大。

所以，中小功率已被内燃机和电动机取代，大功率改为气轮机或电动机。

气轮机的优点是能量转换效率高，容易获得高速等；缺点是需用锅炉和大的附属设备，先逐步被变速联轴节和调速电动机所取代。

使用汽油等的内燃机主要用在汽车、船舶等交通领域，不需要电源。

二．联轴节变速联轴节变速是在以定速运转的电动机轴上装设可调速的联轴节，用于改变负载装置的输入转速，其典型代表如下：变间距带轮调速主要是利用带与皮带轮的接触面摩擦力传递动力，调节轴的带与带轮间距、改变等效直径比进行调速，调速比为1：3~1：6。

这种调速响应性及精度差。

液力式变速机是利用改变液量来改变输出轴的转速，容易实现无级调速，比机械式调速平稳。

电磁转差离合器是调节励磁电流控制速度与转矩特性。

但总效率低，转筒需要冷却，不能产生制动力矩。

电气调速按调速性能分，有普通型和高性能调速型，按提供的电能类型，可分为直流调速和交流调速；而交流调速还可以再分类。

目前国内生产的电气和机械调速的各种设备主要有：变极调速电机、电磁调速电机及其调速装置、串级调速、变频调速装置及变频调速电机、直流调速装置及直流调速电机、调速液力偶合器、调速离合器、开关磁阻电机、微型电子调速电机、力矩电机等类型。

2019变频器讲义-PPT课件

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胜利石油管理局高级人才培训中心 中共胜利石油管理局委员会党校
2.交—直—交变频器
• 先把频率固定的交流电整流成直流电，在把直 流电逆变成频率连续可调的三相交流电。在这 类装置中，用不控整流，则输入功率因数不变 ；用PWM逆变，则输出谐波可以减少。其减小 谐波的程度取决于的PWM开关频率,采用PMOS-FET或IGBT时,开关频率可达20KHz以上， 输出波形已经非常接近正弦波，因而又称之为 正弦脉宽调制（SPWM）逆变器。。交-直-交 变频器调速范围宽，低频可以从几赫（甚至零 点几赫）开始，高频可达几百赫兹，是目前通 用变频器经常采用的一种装置形式。
二.变频调速的发展概况
• 1、直流调速的主要缺点
• 1）直流电动机的结构复杂,需定期更换电刷和换向器,维护保养 困难,寿命较短。 • 2）由于直流电动机存在换向火花,难以应用于有易燃易爆气体的 恶劣环境。 • 3）换向器的换向能力限制了电机的容量和速度，难以制造大容 量、高转速的直流电机直电动机的极限容量一般只能做到1215MW。 • 4）全部输入功率都通过换向器输入电枢,电机效率低,由于转子 散热条件差,冷却费用高。 • 5）为改善换向性能，直流电机的转子短粗，导致其转动惯量较 大，影响其动态性能。 • 6）直流调速系统结构复杂、可靠性低、使用维护比较困难。
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二、变频技术的发展概况
• 2）.通用变频器使用的功率器件不断更新 换代 • 3）.通用变频器控制元件运行速度和可靠 性提高,成本降低：
* 从英国的初级集成电路HEF4752（1KHZ）发展到 ASIC专用集成电路（德国IAM 生产的VECON ， 50KHZ）； *现在使用的精简指令集计算机RISC工作速度：100 次/S，时钟频率和运算速度大大提高。
变频器基础知识培训课件

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变频器基础知识培训课件目录一、变频器概述 (2)1.1 变频器的定义 (2)1.2 变频器的发展历程 (3)1.3 变频器在现代工业中的应用 (4)二、变频器工作原理 (5)2.1 交流变频器的基本原理 (6)2.2 变频器主电路分析 (8)2.3 变频器控制电路分析 (9)三、变频器主要参数 (10)3.1 输入输出参数 (11)3.2 功率与效率 (12)3.3 保护功能参数 (13)四、变频器选型与配置 (14)4.1 变频器选型原则 (16)4.2 变频器配置方法 (17)4.3 变频器安装与接线 (17)五、变频器操作与调试 (18)5.1 变频器基本操作步骤 (20)5.2 变频器参数设置 (21)5.3 变频器调试方法 (22)六、变频器常见故障及处理 (23)6.1 变频器故障诊断 (24)6.2 常见故障现象与处理 (25)6.3 故障排除案例分析 (26)七、变频器维护与保养 (27)7.1 变频器日常维护 (28)7.2 变频器定期检查 (29)7.3 变频器故障预防措施 (29)八、变频器高级应用 (30)8.1 变频器与PLC的结合 (31)8.2 变频器与变频器通信 (32)8.3 变频器在节能中的应用 (33)九、总结与展望 (35)9.1 变频器技术发展趋势 (36)9.2 变频器在工业自动化中的重要性 (37)9.3 培训总结与学员反馈 (38)一、变频器概述变频器，全称是交流变频调速器，是一种将固定频率的交流电源转换为可调频率的交流电源的电力调节装置。

其主要功能是对电动机的转速进行调节，以满足不同负载和工作环境的需求。

变频器的工作原理主要基于电力电子技术，通过改变输入电源的频率和电压，实现对电动机转速的调节。

变频器主要由以下几个部分组成：矢量控制变频器：具有较高的调速精度和动态性能，适用于对调速精度要求较高的场合；VF控制变频器：结构简单，成本较低，适用于对调速精度要求不高的场合；直接转矩控制变频器：具有较好的动态性能和抗干扰能力，适用于对调速性能要求较高的场合。

变频技术讲义

变频技术讲义

变频应用技术讲义一、变频器的益处变频调速已被公以为是最理想、最有进展前途的调速方式之一，采用通用变频器组成变频调速传动系统的主要目的，一是为了知足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产本钱。

一、变频调速的节能由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%～60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。

而传统的挡板和阀门进行流量调节时，耗用功率转变不大。

由于这种负载很多，约占交流电动机总容量的20%～30%，它们的节能就具有超级重要的意义。

二、软启动工频状况下马达采用的是星三角降压延时启动，现在电流是电机额定电流的4—7倍，若多台大功率的电机同时启动，将对电网造成专门大冲击。

采用变频器后，马达只需在额定电流下就可启动，电流光滑无冲击，减少了启动电流对马达和电网的冲击，延长了电机的利用寿命。

3、减少无功功率无功功率不但增加线损和设备的发烧，更主要的是因无功功率因素的降低致使电网有功功率的降低。

而利用变频器调节后由于变频器内滤波电容的利用，使得功率因素接近为1，增大了电网的有功功率。

从而节省了无功功率消耗的能量。

4、方便控制，使控制系统简单化①、变频器很容易实现电机的正、反转②、加、减速时刻及频率可任意调节③、变频器还具有直流制动功能，需要制动时，变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路④、运行平稳⑤、可进行高速运转变频器主回路介绍目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常以电压型变频器为主,其主回路如下图,它是变频器的核心电路,由整流回路(交—直变换),直流滤波电路、制动能耗电路、逆变电路(直—交变换)组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分.1) 整流电路通用型变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成.它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源(540V).三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端.压敏电阻网络的作用,是吸收交流电网的浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器.三相380V的变频器,整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍.2) 滤波电路逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,都会有无功功率的互换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲.同时,三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流,为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的电压进行滤波作用.3) 通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量.另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们单个的所承受的负荷不相等.因此,电容器要各并联一个阻值等相的均压电阻,消除离散性的影响,否则电容的寿命会大大缩短,严重制约变频器的寿命.4) 制动电路即能耗制动,在大惯量的负载停止时提供能量泄放回路,在P和PB接制动电阻即可.5) 逆变电路逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都能够任意调节的交流电源.逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着超级重要的作用.最多见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断,能够取得任意频率的三相交流输出.通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块.智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各类传感器、保护电路及驱动电路.如三菱公司生产的IPMPM50RSA120,富士公司生产的7MBP50RA060,西门子公司生产的BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各类检测保护功能.模块的典型开关频率为20KHz,保护功能有欠电压、过电压、过热故障输出等信号.逆变电路中都设置有续流二极管.续流二极管的功能是当频率下降时,异步电动机的同步转速也随之下降,为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道.在逆变进程中,寄生电感释放能量提供通道.另外,当位于同一桥臂上的两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件.所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各类相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生意外情形时,对换流器件进行保护,如SC短路保护功能.一、变频器的直接作用：通过改变电动机的电压和频率，使电机的速度能够无极调节。