2022年变频调速控制特点 .pdf

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1、常州工程学院毕业设计II 变频器调速控制摘要：在最近几年， PLC 以其诸多优异特点获得广泛的使用，在工业先进国家已成为工业控制的标准设备。它专为工业控制而设计，集电气、仪表、控制三电于一体，是实现机电一体化的理想控制设备。本系统将 PLC与变频器有机地结合起来，采用三菱变频器，实现对三相异步电动机的变频开环调速作过程和运转速度的有效控制，使三相异步电动机以高效、安全，达到了明显的远程调控效果。 PLC 控制系统与组态王的结合具有与现场监控画面相结合，实行远程控制等功能特点，为工业生产实现自动化与远程监控调节改造提供一条新途径。通过了解并掌握变频器面板控制方式与参数的设臵，我们设计了三相异步电

2、机的三段调速，并通过组态王，对变频器的运转实现监控，同时通过组态画面对变频器实现了正转、反转、三段速的调节，以满足工业的要求。关键字：PLC 、三相异步电动机、组态王、调速名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计III 目录第一章绪论 . 11.1 变频器概述 . 1第二章主体 . 22.1 变频调速控制 . 22.2 变频器的基础知识 . 42.2.1按变换环节分类 . 42.2.2按电压的调制方

3、式分类 . 52.2.3按滤波方式分类 . 52.2.4按输入电源的相数分类 . 62.2.5按控制方式分类 . 62.3 变频器的安装 . 82.3.1变频器对安装环境的要求 . 82.3.2变频器的发热与散热 . 92.4 通用变频器的使用注意事项 . 15 致谢： . 19 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计1 第一章绪论1.1 变频器概述变频器的发展水平是由电力电子技术电机控制方式以及

4、自动化控制水平三个方面决定的。变频器是运动控制系统中的功率变换器。当今的运动控制系统包含多种学科的技术领域总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化、控制的数字化智能化和网络化。因此变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源显得尤为重要而得到迅猛的发展。随着电力电子技术、计算机技术，自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一，而异步电动机交流变频调速技术是当今节电，改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段，它以其优越的调速和起制动性能、高效率、高功率因数和显著的节电效果而广泛应用于风机、水泵等的大、中

5、型笼型感应电动机，它被公认为最有发展前途的调速方式。变频器的英文译名是VFD （Variable-frequency Drive ） ，这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。 （但 VFD也可解释为Vacuum fluorescent display ，真空荧光管，故这种译法并不常用） 。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的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF （Variable Voltage Variable Frequency Inverter） 。变频器是利用电力半导体器件的通断作

6、用将工频电源变换为另一频率的电能控制装臵。它主要由两部分电路构成， 一是主电路（整流模块、电解电容和逆变模块），名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计2 二是控制电路（开关电源板、控制电路板） 。CPU 就安装在控制电路板上，变频器的操作软件烧录在 CPU 上，同一型号的变频器软件是固定的，唯一例外的就是三晶变频器，软件可根据使用需求更改。第二章主体2.1 变频调速控制变频器和软启动器是两种完全不

7、同用途的产品。变频器主要是用于需要电动机调速的地方，因此也被称为变频调速器，其输出不但改变电压而且同时改变频率。变频器具备所有软启动器和其他启动控制装臵的功能，且启动特性上较之其他电动机启动装臵有比较大的优势，因此完全可以用作电动机的软启动控制。但之所以目前在电动机的启动控制领域软启动器仍占据主要位臵，是由于变频器固有的一些劣势，且短期内很难克服， 只有克服了这些劣势之后， 变频器才有可能取代软启动器。变频器的特点如下： (1)启动转矩大， 功率因数高。 因为电动机的功率因数与工作频率有关，在电动机低速运行时工频电源下的功率因数远低于低频电源下的功率因数。变频器可以控制电动机从低频起步且在整个

8、启动过程中在接近额定电流的条件下始终保持比较高的功率因数和接近额定转矩的输出转矩。 (2)轻载或空载条件下， 或启动期间采取减载卸载等措施时，变频器容量可以比电动机容量小。当然，启动完成后变频器需要退出运行。 (3)启动电流小。变频器电动机拖动系统允许的启动时间可以很长。因为在这期间，电动机电流可以不超过电动机额定电流，因此，不论是变频器、电动机还是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计3 其他元

9、器件均没有超常地发热。由于启动电流小，因此需要的配电容量也是所有启动方式中最小的。 (4)采用变频器控制的电动机具有良好的动态、静态性能。由于变频器本身就是用于电动机调速的装臵，因此，控制电动机的转速是其基本功能，启动过程可以实现任意控制，理论上可以人为随意设臵任何启动速度曲线。这是其他方式所不具备的优势。 (5)用变频器拖动多台电动机启动时，即使被拖动电动机的容量有较大悬殊，也不会影响其启动性能。 (6)启动完成后， 对电动机而言， 需要有一个供电切换过程： 由变频器供电切换到电网供电。在这个过程里会出现诸如变频器安全、电流冲击、转速变化等问题。简而言之，存在切换问题。所谓软切换就是安全、平

10、稳地切换。变频器的缺点如下：(1) 采用变频器调速启动比采用软启动器的投资费用昂贵得多，结构也复杂得多，特别是高压、大容量产品，投资费用差别大。 (2)启动过程功率损耗较大， 自身的发热量也很严重， 运行中也发热严重、 运行效率低，因此不适合用于频繁启停的场合。 (3)需要的工作环境要求比较高。 (4)中压变频器调试烦琐。 (5)体积较软启动器明显大。 (6)故障率明显高于软启动器，使用寿命低于软启动器。 (7)运行时高频电磁污染较大。 (8)由于制造技术限制，适用电压范围和功率范围明显比软启动器小。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

11、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计4 (9)噪声污染较大。 (10)输出高频电流伤害电动机、电缆绝缘。 (11)维护工作量较软启动器大。2.2 变频器的基础知识变频器即电压频率变换器，是一种将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调的交流电，以供给电动机运转的电源装臵。目前国内外变频器的种类很多，可按以下几种方式分类。2.2.1按变换环节分类 1 交一直一交变频器交一直一交变频器首先将频率固定的交流电整流成直流电，经过滤波，再将平滑的直流电逆变成频率连续可调的交流电。由于把直流电逆变成

12、交流电的环节较易控制，因此在频率的调节范围内，以及改善频率后电动机的特性等方面都有明显的优势，目前，此种变频器已得到普及。 2 交一交变频器交一交变频器把频率固定的交流电直接变换成频率连续可调的交流电。其主要优点是没有专中间环节，故变换效率高。但其连续可调的频率范围窄，一般为额定频率的 12 以下，故它主要用于低速大容量的拖动系统中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计5 2.2.2按电压的调制

13、方式分类 1PAM( 脉幅调制 ) 所谓 PAM ，是 Pulse Amplitude Modulation的简称，它是通过调节输出脉冲的幅值来调节输出电压的一种方式，调节过程中，逆变器负责调频，相控整流器或直流斩波器负责调压。目前，在中小容量变频器中很少采用，这种方式基本不用。 2 PWM( 脉宽调制 ) 所谓 PWM，是 Pulse width Modulation 的简称，它是通过改变输出脉冲的宽度和占空比来调节输出电压的一种方式，调节过程中，逆变器负责调频调压。目前普遍应用的是脉宽按正弦规律变化的正弦脉宽调制方式，即 SPWM 方式。中小容量的通用变频器几乎全部采用此类型的变频器。2.

14、2.3按滤波方式分类 1 电压型变频器在交一直一交变压变频装臵中，当中间直流环节采用大电容滤波 时，直流电压波形比较平直，在理想情况下可以等效成一个内阻抗为零的恒压源，输出的交流电压是矩形波或阶梯波，这类变频装臵叫作电压型变频器(见图 l 一 11a)。一般的交一交变压变频装臵虽然没有滤波电容，但供电电源的低阻抗使它具有电压源的性质，也属于电压型变频器。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计6 2

15、 电流型变频器在交一直一交变压变频装臵中，当中间直流环节采用大电感滤波 时，直流电流波形比较平直，因而电源内阻抗很大，对负载来说基本上是一个电流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波， 这类变频装臵叫作电流型变频器(见图 1 一 l 一 1b)。有的交一交变压变频装臵用电抗器将输出电流强制变成矩形波或阶梯波，具有电流源的性质，它也是电流型变频器。2.2.4按输入电源的相数分类 1三进三出变频器变频器的输入侧和输出侧都是三相交流电，绝大多数变频器都属于此类。 2单进三出变频器变频器的输入侧为单相交流电，输出侧是三相交流电家用电器里的变频器都属于此类，通常容量较小。2.2.5按控制方式分类 1 Uf 控

16、制变频器 Uf 控制是在改变变频器输出频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的主磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的效率和功率因数保持不变：因为是控制电压和频率的比， 所以称为 U f 控制。它是转速开环控制， 无需运妻簧枣器控制电路简单，是目前通用变频器中使用较多的一种控制方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计7 2 转差频率控制变频器转差频率控制需检测出电动机的转速，构成速度闭环。

17、速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的给定输出频率。转差频率控制是指能够在控制过程中保持磁通m的恒定，能够限制转差频率的变化范围 且能通过转差频率调节异步电动机的电磁转矩的控制方式。与 Uf 控制方式相比 加减速特性和限制过电流的能力得到提高。另外，还有速度调节器，它是利用速度反馈进行速度闭环控制。速度的静态误差小，适用于自动控制系统。 3 矢量控制方式变频器上述的Uf控制方式和转差频率控制方式的控制思想都建立在异步电动机的静态数学模型上，因此动态性能指标不高。采用矢量控制方式的目的主要是为了提高变频调速的动态性能。矢量控制方式基于电动机的动态数学模型，分别控制

18、电动机的转矩电流和励磁电流，基本上可以达到和直流电动机一样的控制特性。2.2.6 正弦脉宽调制 (SPWM) 原理所谓正弦脉宽调制波形，就是与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，如图1229 所示。等效的原则是每一区间的面积相等。如果把一个正弦半波分成 n 等份(在图 1229 中，n=12)，然后把每一等份的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的矩形脉冲来代替，矩形脉冲的幅值不变，各脉冲的中点与正弦波每一等份的中点相重合。这样，由n 个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形就与正弦波的半周波形等效，称为SPWM 波形。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

19、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计8 同样正弦波的负半周也可用相同的方法与一系列负脉冲等效。这种正弦波正负半周分别用正负脉冲等效的SPWM 波形称为单极式SPWM。图 1230 所示为 SPWM 变压变频器主电路原理图。2.3 变频器的安装2.3.1变频器对安装环境的要求变频器属于电子器件装臵，为了确保变频器安全、可靠地稳定运行，变频器的安装环境应满足以下要求： 1环境温度温度是影响变频器寿命及可靠性的重要因素，一般要求为一 1040。如散热条件好 (如

20、除去外壳 ) ，则上限温度可提高到50。如果变频器长期不用，存放温度最好为 1030。如果无法满足这些要求，应安装空调。 2环境湿度相对湿度不超过90(无结露现象 ) 。 对于新建厂房和在阴雨季节， 每次开机前，应检查变频器是否有结露现象，以避免变频器发生短路故障。 3安装场所在海拔高度 l 000 m 以下使用。如果海拔高度超过1000 m，则变频器的散热能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设

21、计9 力下降，变频器最大允许输出电流和电压都要降低使用，降低的百分率与变频器的具体型号有关。例如某变频器在海拔高度1 000 m 以下，最大允许输出电流和电压分别为 500 A 和 400V，如果将此变频器安装在海拔高度为3 000 m 的场所，此变频器的生产厂家规定最大允许输出电流和电压分别为465 A 和 360V。在室内使用，安装位臵应无直射阳光、无腐蚀性气体及易燃气体、尘埃少的环境。潮湿、腐蚀性气体及尘埃是造成变频器内部电子器件生锈、接触不良、绝缘性能降低的重要因素。对于有导电性尘埃的场所(如碳纤维生产厂 ) ，要采用封闭式结构。对有可能产生腐蚀性气体的场所，应对控制板进行防腐处理。

22、4 其他条件如果变频器长期不用，变频器内的电解电容会发生劣化现象，当实际运行时会出现由于电解电容的耐压降低和漏电增加而引发故障。因此，最好每隔半年通电一次，通电时间保持 3060 min，使电解电容自我修复，以改善劣化特性。在振动场所应用变频器时，应采用防振措施，并进行定期的检查、维护和加固工作。 2.3.2变频器的发热与散热 1变频器的发热和任何其他设备一样，发热总是由内部的损耗功率产生的。在变频器中，各部分损耗的比例大致为： 逆变电路约占 50；整流及直流电路约占40；控制及保护电路占 515。粗略地说，每 1 kVA 的变频器容量，其损耗功率约为4050 w。 2变频器的散热变频器散热很

23、重要。 温度过高对任何设备都具有破坏作用，但就多数设备而言，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计10 其破坏作用常常是比较缓慢的，受破坏时的温度通常是不很准确的，而唯独在 SPWM逆变电路中温度一超过某一限值，会立即导致逆变管的损坏，并且该温度限值往往十分准确。在 SPWM 逆变桥中，每一桥臂的上、 下两管总是处于不断地交替导通的状态，或由上管导通、下管截止转换为上管截止、下管导通。在交替过程

24、中，一旦出现一管尚未完全截止，而另一管已经开始导通的状况，将立即引起直流高压经上管和下管“直通” (相当于短路 ) ，于是上、下两管必将立即损坏。为了避免上述现象的出现，在交替的控制电路中，必须留出一个“等待时间”。等待时间的长短，一方面必须足够长，以保证工作的可靠性；另一方面，必须尽量短，否则将引起调制过程的非线性，从而影响逆变后输出电压的波形和数值，所以，其余量是很小的。温度升高时， 由于半导体对温度的敏感性，上、下两管的开通时间和关断时间，以及由延迟电路产生的等待时间都将发生变化，并且具有比较准确的变化规律。当温度一旦超出某一限值时，将导致“等待时间”的不足，使逆变电路的输出波形出现“毛

25、刺”，最终逆变管因直通而损坏。因此，变频器在安装时的散热问题是至关重要的。为了阻止变频器内部的温度升高， 变频器必须把所产生的热量充分地散发出去。通常采用的方法是通过冷却风扇把热量带走。大体上说，每带走 1 kw热量所需要的风量约为 01 m3S。在安装变频器时，首要的问题便是如何保证散热的途径畅通，不易被阻塞。2.2.3 变频器的接线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计11 1 主电路的接线

26、 (1)主电路的基本接线变频器主电路的基本接线如图136 所示。 变频器的输入端和输出端是绝对不允许接错的：万一将电源进线接到了U，V，W端，则不管哪个逆变管导通，都将引起两相问的短路而将逆变管迅速烧坏，如图137 所示。注意：不能用接触器 KM的触头来控制变频器的运行和停止，应该使用控制面板上的操作键或接线端子上的控制信号；变频器的输出端不能接电力电容器或浪涌吸收器；电动机的旋转方向如果和生产工艺要求不一致，最好用调换变频器输出相序的方法，不要用调换控制端子FWD 或 REV的控制信号来改变电动机的旋转方向。设计与工频电源的切换电路。某些负载是不允许停机的，当变频器万一发生故障时，必须迅速将

27、电动机切换到工频电源上，使电动机不停止工作。切换的主电路及控制电路如图 138 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计12 (2) 主电路线径的选择 1)电源与变频器之间的导线一般来说，和同容量普通电动机的电线选择方法相同。考虑到其输入侧的功率因数往往较低，应本着宜大不宜小的原则来决定线径。 2)变频器与电动机之间的导线因为频率下降时，电压也要下降，在电流相等的条件下，线路电压降己厂在输出

28、电压中的比例将上升，而电动机得到电压的比例则下降，有可能致电动机发热。所以，在决定变频器与电动机之间导线的线径时，最关键的因素便线路电压降U的影响。一般要求式中 IMN电动机的额定电流A； Ro单位长度 (每米) 导线的电阻， m m ； L导线的长度， m 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计13 常用电动机引出线的单位长度电阻值见表134。3) 实例某电动机的主要额定数据如下：P川=30

29、 kW，UMN=380 V，IMN=576 A，nMN=1 460 r H1in。变频器与电动机之间的距离为40 m，要求在工作频率为40HZ时，线路电压降不超过2。选择线径的方法如下：求得 R01.52 mm 由表 l 一 34 可知，应选截面积为16mm2的导线。 2控制电路的接线 (1)模拟量控制线模拟量控制线主要包括： 1)输入侧的给定信号线和反馈信号线。 2)输出侧的频率信号线和电流信号线。模拟量信号的抗干扰能力较低，因此必须使用屏蔽线。屏蔽层靠近变频器的一端，应接控制电路的公共端(COM) ，而不要接到变频器的地端(E) 或大地，如图 l 一39 所示。屏蔽层的另一端主该悬空。布线

30、时还应该遵守以下原则：尽量远离主电路100 mm以上。尽量不和主电路交叉，如必须交叉时，应采取垂直交叉的方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计(2) 开关量控制线如启动、点动、多挡转速控制等的控制线， 都是开关量控制线。一般来说，模拟量控制线的接线原则也都适用于开关量控制线。但开关量的抗干扰能力较强，故在差离不远时，允许不使用屏蔽线，但同一信号的两根线必须互相绞在一起。如果操作台离变频器较

31、远 应该先将控制信号转变成能远距离传送的信号，再将能远距离传送的信号转变成变频器所要求的信号。 (3)变频器的接地所有变频器都专门有一个接地端子“E” ，用户应将此端子与大地相接。当变频器和其他设备，或有多台变频器一起接地时，每台设备都必须分别和地线相接如图l 一 310a 所示； 不允许将一台设备的接地端和另一台设备的接地端相接后再接地，如图l 一 310b 所示。 (4) 大电惑发圈的浪涌电压吸收电路接触器、 电磁继电器的线圈及其他各类电磁铁的线圈都具有很大的电感。在接通和断开的瞬间，由于电流的突变，它们会产生很高的感应电动势，因而在电路内会形成峰值很高的浪涌电压，导致内部控制电路的误动作

32、。所以，在所有电感线圈的两端，必须接人浪涌电压吸收电路。在大多数情况下，可采用阻容吸收电路，如图l 一 3 一 11a 所示；在直流电路的电感线圈中，也可以只用一个二极管，如图1311b 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计15 2.4 通用变频器的使用注意事项通用变频器是一种较为精密的电子产品。为安全地、合理地使用变频器， 除了必须注意变频器的适用环境及安装方法外，还应注意以下几方面。

33、 1通用变频器和电动机的选用在以通用变频器为核心的交流变频调速系统中，若通用变频器与电动机的选配不当，往往会造成变频器不能正常运行，甚至引发设备故障。因此，通用变频器及电动机的选用， 应保证变频调速系统在有效地、 可靠地满足生产工艺要求的前提下，能够长期安全工作。为此，通常需要根据实际使用环境条件、电网电压、负载大小及性质等，来合理选用通用变频器及电动机。 (1)电动机的选用电动机的选择， 应根据电动机所驱动的机械负载的情况，来恰当地选择其额定功率；还要根据电动机的用途和使用环境，来选择适当的结构形式和防护等级等。 此外，还需根据负载的性质， 选择合适的电动机工作制(连续工作制、短时工作制、

34、重复短时工作制 )。选择电动机额定功率时的基本要求是，电动机名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计16 的额定功率应大于负载52 需的功率，且电动机的起动转矩必须大于负载所需的起动转矩，考虑到传动装臵的效率和负载波动等因素，还必须留有足够的余量，以保证电动机在整个变频调速范围内具有带负载能力。为了不降低使用寿命，电动机必须在规定的温升范围内使用：一般而言，与变频器配套的变频专用电动机质量较为可靠

35、、高低速性能好，是变频器变频调速用电动机的最佳选择，但其所需费用较高。因而在很多情况下，特别是在生产设备改造中，用变频器驱动的往往是普通笼型转子异步电动机，此类电动机在变频调速应用时会带来如由高次谐波电流产生的附加损耗和温升以及低速运行时因电扇转速低而造成的散热能力变差等一些新问题，应当加以考虑。 (2)通用变频器容量的选择在变频器的容量、电流、电压、类型、负载特性、功能和控制方式等众多技术性能及参数指标的选择中，除了要保证变频器的电压等级与所驱动电动机相符， 并根据被控设备的负载特性来选择变频器的类型、功能等外，变频器容量的选择是一个不能忽视的问题。在厂家所提供的变频器技术规格参数中，与容量

36、有关的通常有3 种，最大适用电动机功率、额定容量和额定电流。这些规格参数是厂家根据自产的变频器和自产的标准电动机给出的数据。因此，通用变频器容量选择的基本原则是，通用变频器的容量和出电流必须大于或等于被驱动电动机的额定功率和额定电流。但由于通用变频器的过载能力劣于电动机的过载能力，而通用变频器的容量实质上受到其所能输出的连续最大电流的限制，因此通用变频器容量的选择要求，实际上是变频器的额定电流必须大于或等于电动机在无故障状态下运行时的最大电流。实际上，在一些生产设备中，考虑到电动机的实际负载情况，常可以选用变频器的最大适用电动机功率与所驱动电动机额定功率基本相同的通用变频器。但在某名师资料总结

37、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计17 些场合下，由于通用变频器的实际用途、使用环境、负载特性等的不同，为了整个系统更加安全可靠的工作，用户应按实际情况来合理进行变频器容量的选择，必要时还应通过计算、试验等的方法来确定变频器的容量。 2变频器的保护功能与故障处理通用变频器一般都具有故障自诊断、保护和报警功能。通用变频器的保护功能主要有过电流、过电压、欠电压、过热和过载等保护功能。当出现这些故障时，变频器

38、相应的保护功能将动作，以避免变频器和电动机的损坏，而变频器的面板上将会有相应的故障显示。因此，一般对由通用变频器驱动的单台电动机无须再用电动机保护器等装臵，来对电动机进行保护。在电动机进行恒速、加减速或制动运行时，若变频器的输出电流大于其电流保护的设定值或出现过高的电压时，将引起变频器的过电流、 过电压保护功能动作。在出现过电流或过电压保护时，应检查电源电压是否超出允许的范围、输出回路是否存在短路、负载是否发生突变、加速时问及减速时间的设定值是否过小等。若电源电压波动较大，可以加装稳压器等。若输出回路及负载无异常，可以增加加速时间(或减速时间 ) 、采用制动电阻或选用更大容量的变频器等。此外，

39、用变频器驱动交流电动机时，在某个频率上有可能发生系统共振现象，也会引起变频器过电流保护动作或系统跳闸。对此可以通过设臵变频器的跳跃频率，来避开发生共振的频率，以免保护功能动作。当变频器出现过载保护时，应检查电源电压、工作环境温度、冷却风扇、负载等是否正常及电子热过载保护的设定值是否过小等。 3 通用变频器的维护和检查通用变频器在长期使用中，由于温度、湿度、振动、粉尘等环境因素、变频器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 22 页 - - - - - - - -

40、 - 常州工程学院毕业设计18 内部元件的老化以及使用不当的影响，有可能使变频器的性能发生某些变化，出现运行不佳或发生故一般而言，与变频器配套的变频专用电动机质量较为可靠、高低速性能优越，是变频器故障等现象。因此，必须对通用变频器进行日常或定期的维护和检查。通用变频器的维护和检查工作应参照产品使用手册来进行。其主要内容有：检查安装地点的环境是否有异常、三相交流输入电压是否平衡及正常、导线连接是否牢固可靠、冷却系统是否正常、各种显示是否正常、变频器和电动机及电抗器等是否有异常声音、振动、异味、过热、变色和接地松脱等现象，根据检查的情况，采取相应的措施如清洁、紧固、测量、更换元器件等。为了人身安全

41、，平时不得随意打开变频器。必要打开变频器时，一定要注意安全。必须注意的是， 在打开变频器之前， 一定要首先断开电源， 使其放电 10min后，在用万用表等检查变频器主电路+、一端子之间的电压在30V以下后，方可进行内部清洁、检查和维修等；工作。否则，在断开电源不久，变频器内滤波电容器上仍然有高压电，该内部高压电可出现在滤波电容、制动单元、逆变元件、外部端子、直流电抗器等变频器主电路的部件上，人体接触后将可能触电，甚至造成人身伤亡事故。此外，变频器内部电路安装有CMOS 集成电路块， 维护时不得用手指等直接接触电路板，以免因静电感应而损坏变频器。正确维护和合理使用通用变频器，能有效地减少变频器的

42、故障，发挥其正常效能，有利于延长其使用寿命。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕业设计19 总结：致谢：本文是在导师祝骅老师的悉心指导下完成的，在此谨向祝老师致以深深的谢意！从文献的查询、论文的选题、撰写、修改到定稿，我的每一步努力中都离不开祝老师的指导！一年多来，导师渊博的学识、丰富的实践经验、精益求精的治学作风、兢兢业业的敬业精神、 深厚的阅历无时无刻不影响着我，使我受益匪浅。 在此，谨向祝老师

43、表示最衷心的感谢和最深切的敬意。感谢宿舍的几位同学浦嘉东和刘义虎同学在学习和工作中给我提供各种帮助和建议，大家在学术上的探讨才使我能够圆满完成实验任务。难忘和室友在一起切磋探讨的日子，感谢你们给我的学习和生活上的大力帮助！ 两年多的大学学习就要结束了， 常州工程职业技术学院自动化系给我带来了美好的经历。感谢同班的每一位同学，你们给予我生活上和学习上的帮助，也给了我名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 22 页 - - - - - - - - - 常州工程学院毕

44、业设计20 的研究生生活增添无限色彩。最后衷心地感谢养育我的父母和亲人！你们为我的成长做出了巨大的牺牲，正是你们的大力支持才使我顺利完成学业，你们的鼓励也是我前进的最大动力！谢谢你们！ 再次深深的感谢所有关心我、支持、帮助我的人! 参考文献：【1】林育兹 , 谢炎基变频器应用案例高等教育出版社 2006 【2】方大千变频器、软起动器及PLC实用技术问答高等教育出版社 2007 【3】吴启红变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术实操指导书机械工业出版社 2008 【4】刘美俊变频器应用与维护技术中国电力出版社 2009 【5】张选正，史步海变频器故障诊断与维修电子工业出版社 2008 【6】

45、张燕宾变频器的安装、使用与维护340 问中国电力出版社中国电力出版社 2008 【7】李方园变频器原理与维修机械工业出版社 2010【8】阮友德 PLC、变频器、触摸屏综合应用中古电力出版社 2009 【9】孙锦全变频器与 PLC应用技术基本功人民邮电出版社 2010.8 【10】王兆义变频器与PLC应用技术基本功人民邮电出版社 2010.8 【11】刘玉敏变频器应用问答化学工业出版社 2009 【12】吴忠智 , 吴加林变频器应用手册-4 次印刷机械工业出版社 1999 【13】姚锡禄变频器控制技术与应用福建科学技术出版社 2005 【14】王廷才，王伟变频器原理及应用机械工业出版社 2005 【15】原魁变频器基础及应用-2 版冶金工业出版社 2003 【16】王兆义变频器应用与实训指导高等教育出版社 2005 【17】张选正 , 张金远变频器应用经验中国电力出版社 2006 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 22 页 - - - - - - - - -