变频器概述(精品).ppt

TRIZ理论培训理论培训变频器概述变频器概述莱钢培训中心莱钢培训中心 王王 兵兵Tel:0634-6929782 Mobile:13156347526Tel:0634-6929782 Mobile:13156347526E_Mail:E_Mail:目录目录n电气传动基础知识n通用变频器的构成n通用变频器保护功能nSIEMENS变频器介绍电气传动基础知识电气传动基础知识电气传动系统概述电气传动系统概述定义定义 以交流（直流）电动机为动力拖动各种生产机械的系统我们称之为交流（直流以交流（直流）电动机为动力拖动各种生产机械的系统我们称之为交流（直流 电气传动系统，也称交流（直流）电气拖动系统电气传动系统，也称交流（直流）电气拖动系统构成构成中间传动机构中间传动机构交流电源交流电源输入输入终端机械终端机械交流交流电机电机直流直流调速调速装置装置直流输出直流输出皮带轮、齿轮箱等皮带轮、齿轮箱等风机、泵等风机、泵等直流直流电机电机交流交流调速调速装置装置交流输出交流输出执行机构执行机构变频变频器器电气传动基础知识电气传动基础知识电气传动基础知识电气传动基础知识电气传动的目的和意义电气传动的目的和意义电气传动的目的和意义电气传动的目的和意义序号序号意义意义有代表意义的行业或设备有代表意义的行业或设备1节能节能风机、水泵、注塑机风机、水泵、注塑机2提高产品质量提高产品质量冶金、机床、印刷等生产线冶金、机床、印刷等生产线3改善工作环境改善工作环境电梯、中央空调电梯、中央空调目的目的 根据设备和工艺的要求通过改变电动机速度或输出转矩改变终端设备的速度或输根据设备和工艺的要求通过改变电动机速度或输出转矩改变终端设备的速度或输 出转矩出转矩意义意义注：并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能注：并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能电气传动基础知识电气传动基础知识电气传动系统基本工作原理电气传动系统基本工作原理lT T电机转矩电机转矩 T T负载转矩负载转矩加速运行加速运行 T T电机转矩电机转矩TT负载转矩负载转矩减速运行减速运行 T T电机转矩电机转矩T T负载转矩负载转矩恒速运行恒速运行l电机转矩控制性能是影响电气传动系统性能高低的最重要因素电机转矩控制性能是影响电气传动系统性能高低的最重要因素l加减速时间和电机转矩、负载转矩以及系统惯量有关加减速时间和电机转矩、负载转矩以及系统惯量有关 M MT T电机转矩电机转矩T T负载转矩负载转矩中间传动机构中间传动机构终端机械终端机械电气传动基础知识电气传动基础知识电气传动系统工作原理电气传动系统工作原理l速度模式：速度模式：以保持转速恒定为目的，如常规调速系统（各类生产线、电梯等）。控制以保持转速恒定为目的，如常规调速系统（各类生产线、电梯等）。控制设备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化，恒速时电机转矩设备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化，恒速时电机转矩 肯定等于负载转矩。肯定等于负载转矩。l转矩模式转矩模式 以控制电机转矩恒定为目的，如：开卷以控制电机转矩恒定为目的，如：开卷/收卷，恒速时电机转矩肯定等于收卷，恒速时电机转矩肯定等于 负载转矩，但电机的运转速度不确定。负载转矩，但电机的运转速度不确定。如果电机转矩始终大于负载转矩，则速度持续上升直至设备限速或损坏如果电机转矩始终大于负载转矩，则速度持续上升直至设备限速或损坏 如果电机转矩始终小于负载转矩，则速度为如果电机转矩始终小于负载转矩，则速度为0 0或最低（下限）速度或最低（下限）速度,为保证系为保证系 统安全，必须额外考虑限速或超速保护。统安全，必须额外考虑限速或超速保护。MT电机转矩T负载转矩中间传动机构终端机械电气传动基础知识电气传动基础知识交（直）流电气传动系统的特点交（直）流电气传动系统的特点直流电气传动系统特点：直流电气传动系统特点：l控制对象：直流电动机控制对象：直流电动机l控制原理简单，一种调速方式控制原理简单，一种调速方式l性能优良，对硬件要求不高性能优良，对硬件要求不高 l电机有换向电刷（换向火化）电机有换向电刷（换向火化）l电机设计功率受限电机设计功率受限l电机易损坏，不适应恶劣现场电机易损坏，不适应恶劣现场l需定期维护需定期维护交流电气传动系统特点：交流电气传动系统特点：l控制对象：交流电动机控制对象：交流电动机l控制原理复杂，有多种调速方式控制原理复杂，有多种调速方式l性能较差，对硬件要求较高性能较差，对硬件要求较高l电机无电刷，无换向火化问题电机无电刷，无换向火化问题l电机功率设计不受限电机功率设计不受限l电机不易损坏，适应恶劣现场电机不易损坏，适应恶劣现场l基本免维护基本免维护l7070年代以前直流占统治地位年代以前直流占统治地位l交流调速只在大功率电机调速上使用交流调速只在大功率电机调速上使用变频器基础知识变频器基础知识交流电气传动系统的发展历程交流电气传动系统的发展历程交流异步电机的机械特性公式交流异步电机的机械特性公式 n n60f/p(1-s)60f/p(1-s)n n：电机转速：电机转速 f f：给电机供电的交流电频率：给电机供电的交流电频率 p p：电机极对数：电机极对数 s s：转差率：转差率 T T：电机力矩：电机力矩N N：速度：速度n n0 0负载负载1 1异步机机械特性异步机机械特性负载负载2 2交流同步电机的机械特性公式交流同步电机的机械特性公式 n n60f/p60f/p n n：电机转速：电机转速 f f：给电机供电的交流电频率：给电机供电的交流电频率 p p：电机极对数：电机极对数 n n0 0负载负载1 1负载负载2 2T T：电机力矩：电机力矩同步机机械特性同步机机械特性调速方式名称调速方式名称控制对象控制对象特点特点变极调速变极调速交流异步电动机交流异步电动机有级调速，系统简单，最多有级调速，系统简单，最多4段速段速调压调速调压调速无级调速，调速范围窄无级调速，调速范围窄电机最大出力能力下降，效率低电机最大出力能力下降，效率低系统简单，性能较差系统简单，性能较差转子串电阻调速转子串电阻调速变频调速变频调速交流异步电动机交流异步电动机交流同步电动机交流同步电动机真正无级调速，调速范围宽真正无级调速，调速范围宽电机最大出力能力不变，效率高电机最大出力能力不变，效率高系统复杂，性能好系统复杂，性能好可以和直流调速系统相媲美可以和直流调速系统相媲美早早晚晚发发 展展 时时 间间变频器基础知识变频器基础知识变频器基础知识变频器基础知识交流电气传动系统的发展历程交流电气传动系统的发展历程交流电气传动系统的发展历程交流电气传动系统的发展历程l在变频器出现前同步电机无法实现调速功能，因此只能在定速传动领域使用在变频器出现前同步电机无法实现调速功能，因此只能在定速传动领域使用l三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳，但其结构坚固、经久耐用且价格低廉三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳，但其结构坚固、经久耐用且价格低廉 还是在一些性能较低的传动现场使用还是在一些性能较低的传动现场使用变频器基础知识变频器基础知识变频器及其特点变频器及其特点变频器变频器 变频器是交流电气传动系统的一种变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换成电压、频率均是将交流工频电源转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，其中控制电路完成对主电路的控可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，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。英文简称滤波；逆变电路将直流电再逆成交流电。英文简称VVVF(Variable Voltage VVVF(Variable Voltage Variable FrequencyVariable Frequency）变频器的控制对象变频器的控制对象 三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/42/4极极序号序号优点优点1平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全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非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制变频调速的优势（与其它交流电机调速方式对比）变频调速的优势（与其它交流电机调速方式对比）自动化与驱动培训 变频器的出现将设变频器的出现将设备的可调速运行变成可备的可调速运行变成可能。能。变频器也可实现设变频器也可实现设备启动过程中的保护作备启动过程中的保护作用。用。由于变频器的可调由于变频器的可调节电源频率功能，所以节电源频率功能，所以变频器还能起到节能作变频器还能起到节能作用。用。变频器基础知识变频器基础知识变频器及其特点变频器及其特点变频器基础知识变频器基础知识变频调速的发展历程变频调速的发展历程电机控制电机控制算法算法功率半功率半导体技术导体技术V/FV/F控制控制SCRSCRGTRGTR矢量控制矢量控制IGBTIGBT计算机计算机技术技术单片机单片机DSPDSP IGBTIGBT大容量化大容量化更高速率和容量更高速率和容量如：矩阵式变频器如：矩阵式变频器大功率传大功率传动使用变动使用变频器，体频器，体积大，价积大，价格高格高未来发展方向未来发展方向完美无谐波完美无谐波PWMPWM技术技术SPWMSPWM技术技术PWMPWM优化优化新一代开关技术新一代开关技术无速度矢量控制无速度矢量控制电流矢量电流矢量V/FV/F7070年代年代8080年代年代6060年代年代9090年代年代高速高速DSPDSP专用芯片专用芯片0000年代年代超静音变频器开始流行超静音变频器开始流行解决了解决了GTRGTR噪声问题噪声问题变频器性能大幅提升变频器性能大幅提升大批量使用，取代直流大批量使用，取代直流算法优化算法优化 更大容量更大容量 更高开关频率更高开关频率PWMPWM技术技术空间电压矢量空间电压矢量调制技术调制技术变频器体变频器体积缩小，积缩小，开始在中开始在中小功率电小功率电机上使用机上使用变频器基础知识变频器基础知识变频器分类变频器分类供电电源供电电源低压低压220V/1PH220V/1PH、220V/3PH220V/3PH、380V/3PH380V/3PH高压高压30003000、60006000、10000V/3PH10000V/3PH控制算法控制算法通用通用内置内置V/FV/F控制方式，简单，性能一般控制方式，简单，性能一般高性能高性能内置矢量控制方式，复杂，高性能内置矢量控制方式，复杂，高性能变换方法变换方法交直交交直交电压型（储能环节为电解电容）电压型（储能环节为电解电容）电流型电流型(储能环节为电抗器）储能环节为电抗器）交交交交无储能环节无储能环节注：注：l交直交电压型变频器因结构简单，功率因数高，目前广泛使用交直交电压型变频器因结构简单，功率因数高，目前广泛使用l常用设计功率在常用设计功率在315KW315KW根据异步电动机的转速表达式根据异步电动机的转速表达式 可知，改变频率就能改变电动机的频率，但是在可知，改变频率就能改变电动机的频率，但是在实际实验中发现单纯改变电动机的频率会烧坏电动机，实际实验中发现单纯改变电动机的频率会烧坏电动机，为什么呢？为什么呢？变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理 如果如果f1大于电机的额定频率大于电机的额定频率f1N，那么气隙磁通那么气隙磁通量量M就会小于额定气隙磁通量就会小于额定气隙磁通量MN。其结果是：尽管其结果是：尽管电机的铁心没有得到充分利用是一种浪费，但是在机械电机的铁心没有得到充分利用是一种浪费，但是在机械条件允许的情况下长期使用不会损坏电机。条件允许的情况下长期使用不会损坏电机。)122(44.41111-F F=MrNfkE变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理如果如果f1小于电机的额定频率小于电机的额定频率f1N，那么气隙磁通量，那么气隙磁通量M就会大于额定气隙磁通量就会大于额定气隙磁通量M。其结果是：电机的铁。其结果是：电机的铁心产生过饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因心产生过饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。绕组过热而损坏电机。变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理 要实现变频调速，在不损坏电机的条件下，充分利要实现变频调速，在不损坏电机的条件下，充分利用电机铁芯，发挥电机转矩的能力，最好在变频时保持用电机铁芯，发挥电机转矩的能力，最好在变频时保持每极磁通量每极磁通量M M为额定值不变。为额定值不变。对于直流电机，励磁系统是独立的，尽管存在电枢对于直流电机，励磁系统是独立的，尽管存在电枢反应，但只要对电枢反应作适当的补偿，保持反应，但只要对电枢反应作适当的补偿，保持M M不变是不变是很容易做到的。在交流异步电机中，磁通是定子和转子很容易做到的。在交流异步电机中，磁通是定子和转子磁动势合成产生的，如何才能保持磁通基本不变呢？磁动势合成产生的，如何才能保持磁通基本不变呢？变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理 由上式可知，要保持由上式可知，要保持M不变，当频率不变，当频率f1从额定值从额定值f1N 向下调向下调节时，必须同时降低节时，必须同时降低E1，使，使E1/f1常数。即采用电动势与频率之常数。即采用电动势与频率之比恒定的控制方式。比恒定的控制方式。然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势的值然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势的值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压U1E1，则得，则得变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理 这是恒压频比的控制这是恒压频比的控制方式。在恒压频比条件方式。在恒压频比条件下改变频率时，我们能下改变频率时，我们能够证明：机械特性基本够证明：机械特性基本上是平行下移的，如图上是平行下移的，如图所示。所示。变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理 在基频以上调速时，在基频以上调速时，频率可以从频率可以从f1Nf1N往上增高，往上增高，但电压但电压U1U1却不能超过额却不能超过额定电压定电压U1NU1N，最多只能保最多只能保持持U1=U1N U1=U1N。这将迫使磁。这将迫使磁通随频率升高而降低，通随频率升高而降低，相当于直流电机弱磁升相当于直流电机弱磁升速的情况。速的情况。变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理 在基频在基频f1Nf1N以上变频调速时，由于以上变频调速时，由于电压电压U1=U1N U1=U1N 不变，我们不难证明当不变，我们不难证明当频率提高时，同步转速随之提高，最频率提高时，同步转速随之提高，最大转矩减小，机械特性上移。由于频大转矩减小，机械特性上移。由于频率提高而电压不变，气隙磁动势必然率提高而电压不变，气隙磁动势必然减弱，导致转矩减小。由于转速升高减弱，导致转矩减小。由于转速升高了，可以认为输出功率基本不变。所了，可以认为输出功率基本不变。所以，基频以上变频调速属于弱磁恒功以，基频以上变频调速属于弱磁恒功率调速。率调速。图图图图222222变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理整流部分储能环节逆变部分M控制系统交流交流低压交直交通用变频器系统框图交流低压交直交通用变频器系统框图直流直流交流整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非 正弦，带有丰富的谐波。正弦，带有丰富的谐波。逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电 流近似正弦。流近似正弦。变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理单相逆变电路工作原理单相逆变电路工作原理S1S4S2S3EdU1S1,S3导通S2,S4导通 S1,S3导通S2,S4导通S1,S3导通S2,S4导通f1f2EdU1逆变器的功能：逆变器的功能：l通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率l通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理S1S4S5S2S3S6UVEdW561UUVUVWUVW612 123 234 345 456 561 612三相逆变电路三相逆变电路Ed缺点：缺点：l输出电压的谐波分量太大输出电压的谐波分量太大l电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机l转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳l直到从通信技术中采用直到从通信技术中采用PWMPWM调制才大大的缓解了以上问题调制才大大的缓解了以上问题电机变频器基础知识变频器基础知识简要工作原理简要工作原理SPWM调制载波PWMPWM（Pulse Width Pulse Width ModurationModuration）调制）调制lPWMPWM调制是：利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、调制是：利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频率可变的电压脉冲列。频率可变的电压脉冲列。lSPWMSPWM调制是：采用三角波和正弦波相交获得的调制是：采用三角波和正弦波相交获得的PWMPWM波形直接控制各个开关可以得波形直接控制各个开关可以得到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压，能获到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压，能获得理想的控制效果：输出电流近似正弦。得理想的控制效果：输出电流近似正弦。l载波频率必须高，才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同。载波频率必须高，才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同。lGTRGTR变频器由于开关频率太低，电机噪声较大，变频器由于开关频率太低，电机噪声较大，IGBTIGBT有效的解决了这个问题。有效的解决了这个问题。变频器基础知识变频器基础知识控制算法控制算法交流调速的控制核心是：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/FV/F控制控制简单实用，性能一般，使用最为广泛简单实用，性能一般，使用最为广泛l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恒定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恒定 例例:对于对于380V 50Hz380V 50Hz电机，当运行频率为电机，当运行频率为40HZ40HZ时，要保持时，要保持V/F V/F 恒定，则恒定，则 40HZ 40HZ时电机的供电电压时电机的供电电压:380:380（40/50)40/50)304V304Vl低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高矢量控制矢量控制性能优良，可以与直流调速媲美，技术成熟较晚性能优良，可以与直流调速媲美，技术成熟较晚l模仿直流电机的控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电模仿直流电机的控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电 流分量和转矩电流分量的解耦控制，保持电机磁通的恒定，进而达到良好的流分量和转矩电流分量的解耦控制，保持电机磁通的恒定，进而达到良好的 转矩控制性能，实现高性能控制。性能优良，控制复杂，直到转矩控制性能，实现高性能控制。性能优良，控制复杂，直到9090代计算代计算 机技术迅速发展才真正大范围使用机技术迅速发展才真正大范围使用变频器基础知识变频器基础知识变频器关键技术指标变频器关键技术指标输入侧输入侧 额定工作电压：额定工作电压：给变频器供电的额定工作电压，各国家不完全一样。给变频器供电的额定工作电压，各国家不完全一样。中国是中国是220V/220V/单相单相/50HZ/50HZ或或380V/3380V/3相相/50HZ/50HZ电压允许波动：电压允许波动：限制变频器的最高和最低工作电压，避免损坏变频器限制变频器的最高和最低工作电压，避免损坏变频器 当电压超过最高值时变频器并没有保护能力当电压超过最高值时变频器并没有保护能力频率波动范围：频率波动范围：50/60Hz 50/60Hz5 5输出侧输出侧 额定输出电压：变频器的最大输出电压，由额定工作电压决定额定输出电压：变频器的最大输出电压，由额定工作电压决定额定电流：额定电流：变频器能够长期输出的最大电流变频器能够长期输出的最大电流过载能力：过载能力：变频器的输出电流允许超过额定电流的倍数和时间，由逆变变频器的输出电流允许超过额定电流的倍数和时间，由逆变 模块决定模块决定最大输出频率：变频器能够输出的最大工作频率最大输出频率：变频器能够输出的最大工作频率频率精度：频率精度：输出频率的准确度（相对于设定频率）输出频率的准确度（相对于设定频率）频率分辩率：频率分辩率：指给定运行频率的最小改变量指给定运行频率的最小改变量防护等级防护等级 IP20(IP20(不防水）不防水）变频器的构成变频器的构成实用原理框图实用原理框图14325678适用于小功率（5.5KW)适用于中大功率(5.5KW以上）类别类别作用作用结结构构件件散热器散热器将整流桥、逆变器产生的热量散发出去将整流桥、逆变器产生的热量散发出去温度传感器温度传感器检测散热器温度，确保模块工作在允许温度环境下检测散热器温度，确保模块工作在允许温度环境下风扇风扇配合散热器，将变频器内部的热量带走，有直流风扇（配合散热器，将变频器内部的热量带走，有直流风扇（24V)24V)和和交流风扇两种交流风扇两种变频器的构成变频器的构成实用原理框图实用原理框图变频器的构成变频器的构成用户接口用户接口主回路接口控制回路接口模拟量输入模拟量输出通讯接口控制回路接口开关量输入开关量输出编码器接口变频器的构成变频器的构成主回路接口主回路接口 工频电网输入380V 3PH/220V 3PH220V 1PH制动电阻三相交流电机变频器的构成变频器的构成变频器的构成变频器的构成控制回路接口控制回路接口控制回路接口控制回路接口接口类型接口类型主要特点主要特点主要功能主要功能开关量输入开关量输入无源输入，一般由变频器内无源输入，一般由变频器内部部24V供电，供电，启启/停变频器，接收编码器信号、多段速、外部停变频器，接收编码器信号、多段速、外部故障等信号或指令故障等信号或指令开关量输出开关量输出集电极开路输出、继电器输集电极开路输出、继电器输出出变频器故障、就绪、达速等，参与外部控制变频器故障、就绪、达速等，参与外部控制模拟量输入模拟量输入0-10V/4-20mA频率给定频率给定/PID给定、反馈，接收来自外部的给给定、反馈，接收来自外部的给定或控制定或控制模拟量输出模拟量输出0-10V/4-20mA运行频率、运行电流的输出，用于外界显示仪运行频率、运行电流的输出，用于外界显示仪表和外部设备控制表和外部设备控制脉冲输出脉冲输出PWM波输出波输出功能同模拟量输出（只有个别变频器提供）功能同模拟量输出（只有个别变频器提供）通讯口通讯口RS485/RS232组网控制组网控制以上端子均可自由编程变频器保护功能变频器保护功能 由于变频器大量的使用了各种半导体器件，如整流桥、由于变频器大量的使用了各种半导体器件，如整流桥、IGBTIGBT、电解电容等，、电解电容等，要想保证变频器长期稳定工作，则必须保证各器件工作在其允许条件下。要想保证变频器长期稳定工作，则必须保证各器件工作在其允许条件下。超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作，待异常条件消失后才能重超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作，待异常条件消失后才能重 新开始工作，如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。新开始工作，如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。保护类型保护类型原因原因缺相缺相输入缺相输入缺相输入电压值相差超过允许值输入电压值相差超过允许值输出缺相输出缺相输出电流三相不平衡输出电流三相不平衡过流过流加速加速/减速减速/恒速恒速超过变频器允许的最大电流（超过变频器允许的最大电流（2 2倍额定）倍额定）过载过载超过变频器允许的过载范围超过变频器允许的过载范围过压过压加速加速/减速减速/恒速恒速直流母线电压超过允许值直流母线电压超过允许值过热过热散热器温度超过允许值散热器温度超过允许值欠压欠压电网电压过低电网电压过低变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍启动方式启动方式从启动频率启动从启动频率启动 变频器输出由变频器输出由0 0直接变化为直接变化为启动频率启动频率对应的交流电压，而后在此基础上按照对应的交流电压，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。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。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注：一般应用在负载初始状态不确定的场合转速跟踪启动转速跟踪启动 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停车方式停车方式减速停车减速停车 变频器接到停止命令后按照减速时间对应曲线逐渐减小输出频率，到变频器接到停止命令后按照减速时间对应曲线逐渐减小输出频率，到0 0后停机。后停机。注：这种方式最常用，当直流母线电压过高时会自动启动能耗制动，此时需注：这种方式最常用，当直流母线电压过高时会自动启动能耗制动，此时需 配置制动单元，否则会报减速过电压配置制动单元，否则会报减速过电压自由停车自由停车 变频器接到运行停止命令后，立刻中止输出，负载靠自然阻力停止。变频器接到运行停止命令后，立刻中止输出，负载靠自然阻力停止。注：变频器故障时的停车方式就是自由停车注：变频器故障时的停车方式就是自由停车减速直流制动停车减速直流制动停车 变频器接到运行停止命令后，按照减速时间对应曲线逐渐减少输出频率，当变频器接到运行停止命令后，按照减速时间对应曲线逐渐减少输出频率，当 到达某一预设频率，即开始直流制动（通脉冲直流）停车，防止电机爬行到达某一预设频率，即开始直流制动（通脉冲直流）停车，防止电机爬行 注：对于大惯量负载或有定位要求的场合非常适用注：对于大惯量负载或有定位要求的场合非常适用变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍失速防止功能失速防止功能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。当加速电流过大时适当放慢加速速出电流的大小进行频率控。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。率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。再生制动再生制动电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于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转矩的10%20%10%20%。如采用选用件制动单元，可以达到。如采用选用件制动单元，可以达到50%100%50%100%。变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频分辨率变频分辨率对于数字控制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出对于数字控制的变频器，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率。变频分辨率通常取值为0.0150.5Hz.例如，分辨率为例如，分辨率为0.5Hz，那么，那么23Hz的上面可变为的上面可变为23.5、24.0Hz，因此电，因此电机的动作也是有级的跟随。机的动作也是有级的跟随。变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍加减速时间（加减速时间（S/min)S/min)频率频率时间时间 FmaxFmax最大输出频率最大输出频率加速时间加速时间减速时间减速时间变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍点动点动注：一般在调试时使用，如：确定运转方向、反向倒车等注：一般在调试时使用，如：确定运转方向、反向倒车等变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍交流输入电抗器交流输入电抗器/直流电抗器作用直流电抗器作用l 高次谐波电流抑制高次谐波电流抑制l 抑制合闸等浪涌电压，保护变频器的输入电路抑制合闸等浪涌电压，保护变频器的输入电路l 抑制变频器上电时的尖峰电流抑制变频器上电时的尖峰电流l 抑制三相电压不平衡对变频器产生的影响（交流输入电抗器效果最好）抑制三相电压不平衡对变频器产生的影响（交流输入电抗器效果最好）l 提高功率因素（交流输入电抗器：提高功率因素（交流输入电抗器：0.90.9，直流电抗器：，直流电抗器：0.950.95），提高），提高 供电变压器的利用率供电变压器的利用率注：注：EV2000 75GEV2000 75G以上变频器产品标准配置直流电抗器以上变频器产品标准配置直流电抗器交流输出电抗器作用交流输出电抗器作用l 高次谐波电流抑制高次谐波电流抑制l 漏电流抑制漏电流抑制l 降低电机噪声降低电机噪声变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍变频器功能介绍主要变频器主要变频器品牌品牌欧美品牌欧美品牌西门子、科比、伦茨、施耐德、西门子、科比、伦茨、施耐德、ABBABB 丹佛斯、丹佛斯、ROCKWELLROCKWELL、VACONVACON、ABAB、西威、西威 日本品牌日本品牌富士、三菱、安川、三垦、日立、欧姆龙富士、三菱、安川、三垦、日立、欧姆龙 松下电器、松下电工、东芝、明电舍松下电器、松下电工、东芝、明电舍国产品牌国产品牌安邦信、佳灵、森兰、英威腾、康沃、科姆龙、惠丰安邦信、佳灵、森兰、英威腾、康沃、科姆龙、惠丰港台品牌港台品牌台达、普传、台安、东元、美高台达、普传、台安、东元、美高韩国品牌韩国品牌LG 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