通用变频器的使用与维护.ppt

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1、变频器的使用与维护变频器的使用与维护希望森兰科技有限公司希望森兰科技有限公司 二零零八年四月二零零八年四月通用变频器的参数设定及功能选择通用变频器的参数设定及功能选择一一.通过操作面板设定和选择变频器的参数与功能通过操作面板设定和选择变频器的参数与功能1.给定频率的设定方法给定频率的设定方法(一）通用变频器运行频率的设定方法一）通用变频器运行频率的设定方法（1）面板给定：数字增加键或少键操作（内控）面板给定：数字增加键或少键操作（内控）（2）预置给定：）预置给定：RUN（3）外接给定：电流）外接给定：电流4-20mA或或0-10V(0-5V)（4）通讯给定：）通讯给定：2.变频器的外接给定配置

2、变频器的外接给定配置（1）外接电压给定信号控制端）外接电压给定信号控制端图图1ACS600给定信号控制端给定信号控制端子子选应用宏选应用宏PI或或PFC,AI2为反馈输入；选为反馈输入；选手动手动/自动，即可本地自动，即可本地/远方操作。远方操作。频率设定电流输入端频率设定电流输入端图图2G11给定信号控制端子给定信号控制端子图图3SB61给定信号控制端子给定信号控制端子H20-H25设定设定PID控制功能：控制功能：H20:0(NO),1(正）正）,2（反）；（反）；H21:0(12正正0-10V),1(C1正正4-20mA),2(12反反10-0V)，3(C反反20-4mA)；H22:P增

3、益（增益（P大响应快）；大响应快）；H23:积分时间；积分时间；H24:微分时间微分时间;H25:反馈增益。反馈增益。X1-X9,E17,E18.F001频率给定模式：频率给定模式：0上下键；上下键；1电动电位器，存储电动电位器，存储；2电动电电动电位器，不存储；位器，不存储；3上下键和电动电位器，停电不存储。上下键和电动电位器，停电不存储。ACS400D13U,4D;D13U,4D(R).停电复位到零。停电复位到零。（2）电流给定信号控制端：）电流给定信号控制端：4-20mA(0-20mA)（3）外接辅助给定信号）外接辅助给定信号3.电位器的选择：电位器的选择：二、通用变频器运行频率范围的设

4、定及有关的功能：二、通用变频器运行频率范围的设定及有关的功能：1、基本频率与最高频率：电机的额定频率、基本频率与最高频率：电机的额定频率-基本频率；当频率基本频率；当频率给定值信号为最大时，变频器的给定频率给定值信号为最大时，变频器的给定频率-最高频率。最高频率。2、上限频率与下限频率：、上限频率与下限频率：调速系统所要求的工作调速系统所要求的工作范围。范围。3、载波频率设定：、载波频率设定：图图4各种频率的关系各种频率的关系输出频率输出频率(HZ)最高输出频率最高输出频率上限频率上限频率下限频率下限频率偏置频率偏置频率起动频率起动频率设定频率设定频率(HZ)4、变频器自处理功能、变频器自处理

5、功能变频器的保护功能是比较准确而灵敏的，但过多的跳闸，也会变频器的保护功能是比较准确而灵敏的，但过多的跳闸，也会使用户感到不方便。为此，变频器对于某些持续时间不长、电流或使用户感到不方便。为此，变频器对于某些持续时间不长、电流或电压在上升时的变化率（电压在上升时的变化率（和和）不高的）不高的“故障故障”，设置了避免跳，设置了避免跳闸的自处理功能，也叫失速防止功能。例如，在升、降速过程中的闸的自处理功能，也叫失速防止功能。例如，在升、降速过程中的过电流和过电压，以及偶发性的短时间过载等。过电流和过电压，以及偶发性的短时间过载等。（1）加速过程中的过电流）加速过程中的过电流加速时间预置得太短，会产

6、生过电流。加速时间预置得太短，会产生过电流。在电力拖动系统中，加速时间的长短是一个相对的概念。它是和在电力拖动系统中，加速时间的长短是一个相对的概念。它是和拖动系统的惯性大小（由拖动系统的惯性大小（由GD2表示）有关的。如果拖动系统的惯性表示）有关的。如果拖动系统的惯性很大，预置的加、减速时间并不短，只要出现拖动系统的转速跟不很大，预置的加、减速时间并不短，只要出现拖动系统的转速跟不上频率的变化，导致过电流者，就是加速时间预置得太短所形成的。上频率的变化，导致过电流者，就是加速时间预置得太短所形成的。在加速过程中，如果加速电流超过在加速过程中，如果加速电流超过了某一设定值了某一设定值Iset（

7、即起动电流的最大（即起动电流的最大允许值），变频器的输出频率将暂停允许值），变频器的输出频率将暂停增加，待拖动系统的转速跟了上来，电增加，待拖动系统的转速跟了上来，电流下降到设定值流下降到设定值Iset以下后再继续升速，以下后再继续升速，如图所示。（挖土机功能）如图所示。（挖土机功能）（2）运行过电流的自处理功能）运行过电流的自处理功能变频器在运行过程中出现过电流时，变频器在运行过程中出现过电流时，其自处理方法是：当电流超过设定值其自处理方法是：当电流超过设定值Iset时，变频器首先将工作频率适当降低，时，变频器首先将工作频率适当降低，到电流低于设定值到电流低于设定值Iset时，工作频率再逐时

8、，工作频率再逐渐恢复，如图所示。（电流限幅功能、渐恢复，如图所示。（电流限幅功能、电流限幅动作水平）电流限幅动作水平）运行过电流的自处理功能运行过电流的自处理功能加速过电流的自处理功能加速过电流的自处理功能（3）减速过电压的自处理功能）减速过电压的自处理功能降速过快会引起的过电压。和升速降速过快会引起的过电压。和升速过程相仿，对于惯性较大的负载，如过程相仿，对于惯性较大的负载，如果降速时间预置得过短，会因拖动系果降速时间预置得过短，会因拖动系统的动能释放得太快而引起直流回路的统的动能释放得太快而引起直流回路的过电压。如果在降速过程中，直流电压过电压。如果在降速过程中，直流电压超过了某一设定值超

9、过了某一设定值Uset，变频器的输出，变频器的输出频率将不再下降，电动机暂缓降速，待频率将不再下降，电动机暂缓降速，待直流电压下降到设定值以下后再继续降直流电压下降到设定值以下后再继续降速，如所示。速，如所示。降速自处理功能降速自处理功能5、给定方式中的特殊功能、给定方式中的特殊功能模拟量给定的正、反转控制，不少变频器具有用模拟量给定信号模拟量给定的正、反转控制，不少变频器具有用模拟量给定信号直接进行正、反转控制的功能，主要有两种方式：直接进行正、反转控制的功能，主要有两种方式：（a）由给定信号的正、负值来控制正、反转。例如，给定信号由给定信号的正、负值来控制正、反转。例如，给定信号可以预置为

10、（可以预置为（-10+10）V，其中（，其中（-100）V为反转信号，为反转信号，（0+10）V为正转信号。为正转信号。（b）由给定信号的中间值作为正转和反转的分界点。例如，给定）由给定信号的中间值作为正转和反转的分界点。例如，给定信号为（信号为（0+10）V时，可以预置成（时，可以预置成（05）V为反转信号，为反转信号，（510）V为正转信号。为正转信号。针对这种正、反转控制方式，有的变频器设置了如下的功能：针对这种正、反转控制方式，有的变频器设置了如下的功能：（1）死区功能）死区功能用模拟量给定信号进行正、反转控制时，用模拟量给定信号进行正、反转控制时，“0”速控制很难稳定，速控制很难稳定

11、，常常出现正转或反转的常常出现正转或反转的“蠕动蠕动”现象。为了防止这种现象。为了防止这种“蠕动蠕动”现象，现象，需需要在要在“0”速附近设定一个死区。具体方法是：在正转和反转方向速附近设定一个死区。具体方法是：在正转和反转方向分别预置一个最低频分别预置一个最低频“”率和率和“-”，死区范围即为，死区范围即为“-”。例如，在森兰例如，在森兰SB70系列变频器（中国）和系列变频器（中国）和VaconCX系列变频器系列变频器中，采用上述的第中，采用上述的第(1)种方式，其死区呈回线状，如图种方式，其死区呈回线状，如图(a)所示；而所示；而在在ABB-ACS800变频器中，则采用上述的第变频器中，则

12、采用上述的第(2)种方式，其死区如图种方式，其死区如图(b)所示。所示。模拟给定的正、反转控制(a)正、负信号控制(b)正、负信号控制（2）有效）有效“0”信号功能信号功能在上述第（在上述第（2）种控制方式中，存在着一个特殊的问题。即，万）种控制方式中，存在着一个特殊的问题。即，万一给定信号因电路接触不良或其他原因而一给定信号因电路接触不良或其他原因而“丢失丢失”，则变频器的给，则变频器的给定输入端得到的信号为定输入端得到的信号为“0”。按照图。按照图(b)所示曲线，其输出频率应所示曲线，其输出频率应为为-50Hz，电动机将处于高速反转状态。在实际工作中，这种情况，电动机将处于高速反转状态。在

13、实际工作中，这种情况常常是十分有害的，甚至有可能损坏生产机械。常常是十分有害的，甚至有可能损坏生产机械。对此，变频器设置了一个有效对此，变频器设置了一个有效“0”功能。例如，将有效功能。例如，将有效“0”预预置为置为0.5V或更高。则当给定信号小于预置的有效或更高。则当给定信号小于预置的有效“0”时，变频器时，变频器的输出频率将降为的输出频率将降为0Hz。6、模拟输入掉线保护功能、模拟输入掉线保护功能在张力闭环控制系统中，若张力反馈信号丢失，卷取设备以在张力闭环控制系统中，若张力反馈信号丢失，卷取设备以50Hz高速运转，这很危险。高速运转，这很危险。可设置掉线后不动作；报警并按掉线前可设置掉线

14、后不动作；报警并按掉线前10s平均频率运行；报警平均频率运行；报警并按设置的并按设置的“掉线强制频率掉线强制频率”运行；过障并自由停车。运行；过障并自由停车。7、比例联锁给定、比例联锁给定在实际生产中，变频器的基本转速由主给定信号给定。但在生产在实际生产中，变频器的基本转速由主给定信号给定。但在生产过程中，常常还需要根据其他信号对电动机的转速进行修正（微调）过程中，常常还需要根据其他信号对电动机的转速进行修正（微调）。例如，某机械的冷却风机，其基本转速由操作工根据具体情况进。例如，某机械的冷却风机，其基本转速由操作工根据具体情况进行调节。同时，当环境温度发生变化时，要求转速能自动地进行微行调节

15、。同时，当环境温度发生变化时，要求转速能自动地进行微调。一般的变频器都能实现这种控制，而明电调。一般的变频器都能实现这种控制，而明电VT230S系列变系列变频器（日本）则专门设置了一个辅助信号输入端，并给出了十分明频器（日本）则专门设置了一个辅助信号输入端，并给出了十分明确的计算方法，如图所示。图确的计算方法，如图所示。图(a)为外接给定端子的安排，为外接给定端子的安排，FSV是主是主信号给定端，信号给定端，AUX是辅助信号给定端。其逻辑关系如图是辅助信号给定端。其逻辑关系如图(b)所示，所示，图中各量之间的关系是：图中各量之间的关系是：Y=AX+B+C式中：式中：Y为综合给定信号；为综合给定

16、信号；X为主给定信号；为主给定信号；A为频率增益；为频率增益；B为偏置频率；为偏置频率；C为辅助给定信号。为辅助给定信号。8、升、降速特殊功能、升、降速特殊功能（1）齿隙补偿功能）齿隙补偿功能当传动机构中有齿轮箱的情况下，电动机从静止状态刚开始升当传动机构中有齿轮箱的情况下，电动机从静止状态刚开始升速，以及从运行状态刚开始降速时，齿轮间将发生撞击，影响齿轮速，以及从运行状态刚开始降速时，齿轮间将发生撞击，影响齿轮的寿命。为此，有的变频器专门设置了齿隙补偿功能，以三菱的寿命。为此，有的变频器专门设置了齿隙补偿功能，以三菱FR-A500系列变频器（日本）为例，其功能设置如图所示：系列变频器（日本）

17、为例，其功能设置如图所示：当电动机从停止状态开当电动机从停止状态开始升速时，预置一个较低始升速时，预置一个较低的上升频率的上升频率和维持时间和维持时间，使电动机在极低的频率，使电动机在极低的频率下运行一个短时间下运行一个短时间，然后再按预置的升速时间然后再按预置的升速时间升速，从而避免了齿轮间的升速，从而避免了齿轮间的撞击。反之，当电动机从运行状态开始降速时，预置一个较小的下撞击。反之，当电动机从运行状态开始降速时，预置一个较小的下降频率降频率和维持时间和维持时间，以达到避免齿轮间撞击的目的。，以达到避免齿轮间撞击的目的。齿隙补偿功能齿隙补偿功能9、断电后的减速功能、断电后的减速功能（1）功能

18、的含义）功能的含义大多数变频器在断电后，大多数变频器在断电后，变频器将因发生变频器将因发生“欠压欠压”故障故障而把逆变电路封锁，停止输而把逆变电路封锁，停止输出。这时，电动机将处于自出。这时，电动机将处于自由制动状态。但有的生产机由制动状态。但有的生产机械不希望出现自由制动的状械不希望出现自由制动的状态，例如，水泵在变频器停止输出时，将会迅速停住，产生态，例如，水泵在变频器停止输出时，将会迅速停住，产生“水锤水锤现象现象”，对水泵、阀门和管路等具有破坏作用。为此，有的变频器，对水泵、阀门和管路等具有破坏作用。为此，有的变频器在停电或低电压的情况下，也可以在一段时间内按预置的降速时间在停电或低电

19、压的情况下，也可以在一段时间内按预置的降速时间进行降速，如图所示。进行降速，如图所示。断电后的减速功能断电后的减速功能（2）功能的设置）功能的设置以三菱以三菱FR-A500系列变频器（日本）为例，其预置功能的步骤如系列变频器（日本）为例，其预置功能的步骤如下：下：选择断电后的选择断电后的“降速停机降速停机”方式；方式；预置刚开始断电时的初始频率降预置刚开始断电时的初始频率降；预置断电后的降速时间预置断电后的降速时间和和；预置改变降速时间的切换频率预置改变降速时间的切换频率。10、PDA界面：界面：个人数字助理，掌上电脑（电子记事个人数字助理，掌上电脑（电子记事 无线接收及上网）。无线接收及上网

20、）。Rockwell公司将上市的一种变频器采用公司将上市的一种变频器采用PDA界面，在变频器本体上界面，在变频器本体上加装了加装了Rockwell公司特制的无线端口器件，利用公司特制的无线端口器件，利用PDA的无线接收技的无线接收技术，可直接与最新型术，可直接与最新型PowerFlex变频器或者安装由变频器或者安装由SCANport的的1336 1305老型号变频器直接进行通信。老型号变频器直接进行通信。采用采用PDA界面的变频器，通过蓝牙技术和界面的变频器，通过蓝牙技术和WIFI网络可直接在网络可直接在PDA界面进行参数编程界面进行参数编程 故障诊断和数据监视，这样可以不打开柜故障诊断和数据

21、监视，这样可以不打开柜门而能在较远距离操作一台或多台变频器。不仅可省去变频器与计门而能在较远距离操作一台或多台变频器。不仅可省去变频器与计算机之间的布线，还可以像以前的网络监控一样，对挂在算机之间的布线，还可以像以前的网络监控一样，对挂在WIFI网络网络上的所有变频器进行管理和操作。上的所有变频器进行管理和操作。施耐德施耐德ATV71变频器也支持无线蓝牙技术的变频器也支持无线蓝牙技术的PDA方式进行编程和方式进行编程和控制。控制。三、制动三、制动1、直流制动：、直流制动：变频器的输出频率为零，而电机的转速降低到一定数值时，变频变频器的输出频率为零，而电机的转速降低到一定数值时，变频器向电机定子

22、绕组通入直流，转子切割静止磁场产生制动转矩器向电机定子绕组通入直流，转子切割静止磁场产生制动转矩.几几种变频器的设定如下表种变频器的设定如下表:不适用于永磁同步电机，更不适合位能负载。不适用于永磁同步电机，更不适合位能负载。2.能耗制动：能耗制动：适合位能负载和需快速停车的大惯性负载。适合位能负载和需快速停车的大惯性负载。图图4制动单元原理图制动单元原理图对于非四象限运行的变频器，当对于非四象限运行的变频器，当需要进行频繁的制动或高转矩制动需要进行频繁的制动或高转矩制动时，就应选择制动单元和制动电阻。时，就应选择制动单元和制动电阻。（1）制动单元：）制动单元：制动的频繁程度；制动能量的大制动的

23、频繁程度；制动能量的大小。小。（2）制动电阻：阻值；功率。）制动电阻：阻值；功率。（3）设定很简单：减速停车）设定很简单：减速停车3.回馈制动：回馈制动：（1）电流源型变频器可四象限运行）电流源型变频器可四象限运行图图5电流源型变频器原理图电流源型变频器原理图电流源供电时异步电机的工作特电流源供电时异步电机的工作特性：性：图图6异步电机在恒流源供电时的异步电机在恒流源供电时的等值电路等值电路由戴维南定理，开路电势和由戴维南定理，开路电势和等效内阻：等效内阻：由此求出由此求出I2:电磁转矩：电磁转矩：（1）电压源供电转矩转电压源供电转矩转-速特性速特性电流源供电转矩转电流源供电转矩转-速特速特性

24、性图图7-电流源供电机转矩电流源供电机转矩-转速特性转速特性由（由（1）式画出其转矩）式画出其转矩-转速转速特性如图特性如图7。并求出最大转矩和。并求出最大转矩和临界转差率：临界转差率：电压源供电的情况下，最大电压源供电的情况下，最大转矩出现在转矩出现在的的地方。地方。由于由于，所以在恒流源供电时，最大转矩出现在转差率，所以在恒流源供电时，最大转矩出现在转差率小得多的地方。电机转矩小得多的地方。电机转矩-转速特性成尖峰状，起动转矩很小，稳转速特性成尖峰状，起动转矩很小，稳定运行的范围很窄。定运行的范围很窄。（2）电压型变频器：双）电压型变频器：双pwm（3）实现回馈的条件：）实现回馈的条件：四

25、四.变频器的控制方式和开闭环的选择变频器的控制方式和开闭环的选择（一）矢量控制变频器的选择与设定：（一）矢量控制变频器的选择与设定：调速精度和动态响应要求较高：高速纸机，电缆成型机，拉幅定调速精度和动态响应要求较高：高速纸机，电缆成型机，拉幅定型机，圆网印花机等。型机，圆网印花机等。1.矢量控制的技术指标和应用范围：矢量控制的技术指标和应用范围：2.使用矢量控制变频器的注意事项：使用矢量控制变频器的注意事项：多台电机并联；转速精度要求较高，或动态指标要求较高时，采多台电机并联；转速精度要求较高，或动态指标要求较高时，采用闭环。用闭环。3.设定方法：设定方法：参数辨识。参数辨识。五五.基于基于R

26、S485网络实现网络实现PLC对变频器的多机控制：对变频器的多机控制：（一）（一）VFD-A1.变频器设置：变频器设置：Pr00=d0002主频输入来源选择；主频输入来源选择；Pr01=d0003运转指令来源运转指令来源Pr78=d0000(d000-d0031);地址地址Pr77=d0002(4800)(d0000:1000;d0001:2400)传输速率传输速率2.PLC设置设置:CQM1HCQM1H的通讯方式：上位机通讯方式和无协议通讯方式的通讯方式：上位机通讯方式和无协议通讯方式适配器适配器RS232/RS485转换器转换器CQM1H-SB41,ADAM45208位数据位，位数据位，1

27、位停止位，奇校验位停止位，奇校验DM6654=1001,DM6646=07023.指令格式指令格式C，S，A，UU，MM，FFFFC-43H控制命令字串字头控制命令字串字头S-03H和检查和检查A-02H命令认可（命令认可（01H单台）单台）UU-30H30H-33H31H(00-31)位址位址MM-58H30H-38H(X无定义无定义）运转命令运转命令X0-停止；停止；X1-正转；正转；X2-停止；停止；X3反转；反转；X4,X5-寸动正转；寸动正转；X6,X7-寸动反转；寸动反转；X8-RESETFFFF-30H30H30H30H频率指令频率指令设设03号变频器正转在号变频器正转在25.3

28、HZ43030230325831303235334.PLC的串口指令：的串口指令：TXD(-)发送指令；发送指令；RXD(-)接收，接收，S-发送信息的首字地址，发送信息的首字地址，D-放置接收信息的首字地址，放置接收信息的首字地址，C-控制字，控制字，N-发送和接收信息字节数。发送和接收信息字节数。例：通过例：通过PLC控制地址为控制地址为03的变频器以的变频器以25.3HZ正转，正转，PLC从从RS232口发出的控制码为口发出的控制码为4303023032583130323533，TXD命令命令S=DM0000,C=#0000,N=#0011其中其中DM0000=4303,DM0001=0

29、230,DM0002=3258，DM0003=3130,DM0004=3235,DM0005=3300.DM的内容用的内容用MOV指令传送。指令传送。六变频器设定实例六变频器设定实例：1.湖南大源渡水电站湖南大源渡水电站200T门式起重机：门式起重机：主起升，电机主起升，电机90KW绕线式，机械抱闸，能耗制动，调速范围绕线式，机械抱闸，能耗制动，调速范围0.272m/min-2.272m/min上升，下降各五档。上升，下降各五档。大车：电机大车：电机13KWx4=52KW,机械抱闸，调速范围前，后各五档。机械抱闸，调速范围前，后各五档。小车：电机小车：电机7.5KWx2=15KW,机械抱闸，调

30、速范围左，右各五档。机械抱闸，调速范围左，右各五档。变频器：变频器：ACS500-170-3;ACS500-100-2;ACS500-025-3各一台。各一台。主起升变频器设定：主起升变频器设定：（1）起动数据：）起动数据：A语言语言:英语；英语；B应用应用:顺序控制；顺序控制；C应用恢复应用恢复:是；是；D电源电压电源电压:400V；E电机极数电机极数:6；F电机额定电流电机额定电流:186A；G电机额电机额定功率定功率:90KW；H功率因数功率因数:0.83。（2）主菜单）主菜单10：控制连接：控制连接组组11：11.1允许运行允许运行:Yes；11.2外部控制区选择外部控制区选择:键盘：

31、键盘：11.3外部外部制动单元图8200T门机主起升电路图上升下降速度选择电磁抱闸1I/O选择选择:DI1.2：11.4外部外部2I/O控制选择控制选择:不选择：不选择：11.5外部给定外部给定1选择选择:AI1；11.6外部给定外部给定2选择选择:键盘；键盘；11.7多段速度选择；多段速度选择；11.8:方方向向:可逆；可逆；11.9；11.10；11.10按缺省值。按缺省值。组组14：输出信号；：输出信号；14.3频率频率1极限；其余按缺省值。极限；其余按缺省值。（3）主菜单）主菜单20：传动：传动组组21:加速加速/减速：减速：21.1加速加速/减速积分类型减速积分类型:线性：线性：21

32、.2加速时间加速时间1:10S；21.3减速时间减速时间1:10S；按缺省值。；按缺省值。组组24:恒速恒速:24.1恒速恒速1:5HZ：24.2恒速恒速1:15HZ：24.3恒速恒速1:28HZ：24.4恒速恒速1:40HZ：24.5恒速恒速1:50HZ。组组26起动起动/停止：停止：26.1起动功能起动功能:TORQBOOST；26.2转矩提升电转矩提升电流选择流选择1.5IN；26.3电机减速条件电机减速条件:积分减速；积分减速；26.4制动斩波器制动斩波器:是；是；无选择。无选择。（4）主菜单）主菜单30：保护：保护组组31:监视；监视；31.1输出频率输出频率1监视监视:低限；低限；

33、31.2输出频率输出频率1监视监视:0.5HZ;其余按缺省值。其余按缺省值。大车和小车的变频器设置：大车和小车的变频器设置：26.4制动斩波器制动斩波器:否；组否；组31:监视不设监视不设定，其余与主起升变频器设定相同。定，其余与主起升变频器设定相同。2.绵阳游仙自来水厂恒压供水绵阳游仙自来水厂恒压供水：2台台160KW水泵，水泵，2台台75KW水泵，采用循环投切方案，系统框图如下：水泵，采用循环投切方案，系统框图如下：变频器变频器ACS604-170-3一台，采用一台，采用PLC控制过程。切换过程中要控制过程。切换过程中要求先关阀后切换，然后再开阀。求先关阀后切换，然后再开阀。为适应恒压供水

34、，变频器接口按下图联结为适应恒压供水，变频器接口按下图联结图9变频器恒压供水系统图选选PFC应用宏应用宏组组10：起动：起动/停机停机/方向：方向：10.01外部控制地外部控制地1选择选择:DI1：10.2外部控外部控制地制地2选择选择:DI1：10.3旋转方向旋转方向:正或反。正或反。99组：启动参数：组：启动参数：9901语言语言:英语；英语；9902应用宏应用宏:PFC；9903应用应用恢复恢复:是；是；9904电机控制模式电机控制模式:标量：标量：9905电机铭牌电压电机铭牌电压:400V；9906电机额定电流电机额定电流:297.5A；9907电机额定频率电机额定频率:50HZ；99

35、08电机铭电机铭牌额定速度牌额定速度:1440rpm：9909电机铭牌额定功率电机铭牌额定功率:160KW：9910选择电选择电机辨识运行的类型机辨识运行的类型:NO。组组11：给定选择：给定选择：11.02外部控制地选择输入外部控制地选择输入:DI1；11.03外部给定外部给定1的给定源的给定源:AI1;11.04,11.05外给定的最大值和最小值；外给定的最大值和最小值；11.06外部外部给定给定1的给定源；的给定源；11.07，11.09外给定的最大值和最小值。外给定的最大值和最小值。组组12：恒速：组：恒速：组13模拟输入；模拟输入；13.01:AI1的最小值对应的最小给定，的最小值对

36、应的最小给定，0V；13.02的最大值，对应的最大给定的最大值，对应的最大给定10V；13.06AI2的最小值对应的最小值对应最小给定最小给定:0mA；13.09AI2滤波时间常数滤波时间常数:5S；其余按缺省值。；其余按缺省值。组组14继电器输出：继电器输出：14.01继电器输出继电器输出1的内容的内容:PFC控制；控制；1402继继电器输出电器输出1的内容的内容:PFC控制；控制；14.03故障。故障。组组15：模拟输出；组：模拟输出；组16：系统控制输入：系统控制输入：16.01允许运行允许运行:Yes：组组22：加速：加速/减速：减速：22.02/22.03加速加速/减速时间减速时间1

37、0s。组组81水泵风机控制：水泵风机控制：81.01水泵风机控制的信号来源，过程给定水泵风机控制的信号来源，过程给定从参数从参数11.06定义，控制盘必须使远程控制模式；定义，控制盘必须使远程控制模式；81.09，81.10设置设置起动频率起动频率52HZ；81.12，81.13设置下限停机频率；设置下限停机频率；81.20电机互锁功电机互锁功能能:NO.3.金堂自来水厂金堂自来水厂：成都野生动物园供水站：成都野生动物园供水站,30KW,18.5KW,11KW水水泵各一台，采用循环投切方案，系统框图如下：泵各一台，采用循环投切方案，系统框图如下：自耦减压自耦减压启动器启动器继电器继电器扩展板扩

38、展板图图10变频器恒压供水系统图变频器恒压供水系统图第二部分变频器故障分析与维护一一 变频器结构变频器结构变频器结构大多采用模块化设计，整体结构由主电路，控制回路，变频器结构大多采用模块化设计，整体结构由主电路，控制回路，保护回路，驱动回路等组成。各部分又有更多的的组成，如下图为保护回路，驱动回路等组成。各部分又有更多的的组成，如下图为主电路主电路图图1主电路原理图主电路原理图1、主电路、主电路整流桥，充电限流电路，逆变桥，浪涌整流桥，充电限流电路，逆变桥，浪涌吸收电路吸收电路（1）二极管整流桥，双）二极管整流桥，双PWM（2）充电限流电路有几种形式：）充电限流电路有几种形式：a).用可控硅代

39、替交流接触器：如图用可控硅代替交流接触器：如图2b).整流桥为半控桥：如图整流桥为半控桥：如图3线路板吸收电容图图2可控硅开关可控硅开关图图3单相二极管充电电路单相二极管充电电路C).整流桥为全控整流桥：如图整流桥为全控整流桥：如图4图图4辅助整流桥充电电路辅助整流桥充电电路d).整流桥的测量：整流桥的测量：二极管的测量方法，比较几个二极管的正向电阻值，二极管反二极管的测量方法，比较几个二极管的正向电阻值，二极管反向耐压较高（向耐压较高（1600V）。一般几个二极管的正向电阻值接近，整）。一般几个二极管的正向电阻值接近，整流桥基本都是好的。流桥基本都是好的。e).与此有关的故障：与此有关的故障

40、：整流桥个别二极管损坏：负载轻，正常负载整流桥个别二极管损坏：负载轻，正常负载充电电阻损坏充电电阻损坏交流接触器故障交流接触器故障均压电阻故障均压电阻故障整流桥的代换：额定电流值，耐压值整流桥的代换：额定电流值，耐压值注意事项：注意事项：维修变频器充电灯必须熄灭维修变频器充电灯必须熄灭（3）逆变桥：）逆变桥：IGBT,IPMa).概概述述：变变频频技技术术是是建建立立在在电电力力电电子子技技术术基基础础之之上上的的。在在低低压压交交流流电电动动机机的的传传动动控控制制中中，应应用用最最多多的的功功率率器器件件有有GTO、GTR、IGBT以以及及智智能能模模块块IPM，后后面面二二种种集集GTR

41、的的低低饱饱和和电电压压特特性性和和MOSFET的的高高频频开开关关特特性性于于一一体体是是目目前前通通用用变变频频器器中中最最广广泛泛使使用用的的主主流流功功率率器器件件。IGBT集集射射电电压压Vces可可3V,频频率率可可达达到到20KHZ,内内含含的的集集射射极极间间超超高高速速二二极极管管Trr可可达达150ns,1992年年前前后后开开始始在在通通用用变变频频器器中中得得到到广广泛泛应应用用。其其发发展展的的方方向向是是损损耗耗更更低低,开开关关速速度度更更快快、电电压压更更高高,容容量量更更大大(3.3KV、1200A),目目前前，采采用用沟沟道道型型栅栅极极技技术术、非非穿穿通

42、通NPT技技术术等等方方法法大大幅幅度度降降低低了了集集电电极极一一发发射射极极之之间间的的饱饱和和电电压压VCE（sat）的的第第四四代代IGBT也也已已问问世世。第第四四代代IGBT的的应用使变频器的性能有了很大的提高。其一是应用使变频器的性能有了很大的提高。其一是ICBT开关器件发热减少，将曾占主回路发热开关器件发热减少，将曾占主回路发热5070的器件发热的器件发热降低了降低了30。其二是高载波控制，使输出电流波形有明显改。其二是高载波控制，使输出电流波形有明显改善；其三是开关频率提高，使之超过人耳的感受范围，即实善；其三是开关频率提高，使之超过人耳的感受范围，即实现了电机运行的静音化；

43、其四是驱动功率减少，体积趋于更现了电机运行的静音化；其四是驱动功率减少，体积趋于更小。而小。而IPM的投入应用比的投入应用比IGBT约晚二年，由于约晚二年，由于IPM包含了包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路甚至还有的把光耦也集芯片及外围的驱动和保护电路甚至还有的把光耦也集成于一体，因此是种更为好用的集成型功率器件，目前，在成于一体，因此是种更为好用的集成型功率器件，目前，在模块额定电流模块额定电流10600A范围内，通用变频器均有采用范围内，通用变频器均有采用IPM的的趋问，其优点是：（趋问，其优点是：（l）开关速度快，驱动电流小，控制驱动）开关速度快，驱动电流小，控制驱动更为简单。（更

44、为简单。（2）内含电流传感器，可以高效迅速地检测出过）内含电流传感器，可以高效迅速地检测出过电流和短路电流，能对功率芯片给予足够的保护，故障率大电流和短路电流，能对功率芯片给予足够的保护，故障率大大降低。（大降低。（3）由于在器件内部电源电路和）由于在器件内部电源电路和驱驱动动电电路路的的配配线线设设计计上上做做到到优优化化，所所以以浪浪涌涌电电压压，门门极极振振荡荡，噪噪声声引引起起的的干干扰扰等等问问题题能能有有效效得得到到控控制制。（4）保保护护功功能能较较为为丰丰富富，如如电电流流保保护护、电电压压保保护护、温温度度保保护护一一应应俱俱全全，随随着着技技术术的的进进步步，保保护护功功能

45、能将将进进一一步步日日臻臻完完善善.（5）IPM的的售售价价已已逐逐渐渐接接近近IGBT而而计计入入采采用用IPM后后的的开开关关电电源源容容量量、驱驱动动功功率率容容量量的的减减小小和和器器件件的的节节省省以以及及综综合合性性能能提提高高等等因因素素后后在在许许多多场场合合其其性性价价比比已已高高过过IGBT，有有很很好好的的经经济济性性。为为此此IPM除除了了在在工工业业变变频频器器中中被被大大量量采采用用之之后后，经经济济型型的的IPM在在近近年年内内也也开开始始在在一一些些民民用用品品如如家家用用空空调调变变频频器器，冰冰箱箱变变频频器器、洗洗衣衣机机变变频频器器中中得得到到应应用用。

46、IPM也也在在向向更更高高的的水水平平发发展展，日日本本三三菱菱电电机机最最近近开开发发的的专专用用智智能能模模块块ASIPM将将不不需需要要外外接接光光耦耦;通通过过内内部部自自举举电电路路可可单单电电源源供供电电并并采采用用了了低低电电感感的的封封装装技技术术，在在实实现系统小型化，专用化，高性能，低成本方面又推进了一步。现系统小型化，专用化，高性能，低成本方面又推进了一步。C）.IPM的自保护功能：的自保护功能：欠电压锁定：内部控制电压由一个欠电压锁定：内部控制电压由一个15V的直流电源供电，若某种的直流电源供电，若某种原因是这一电源低于规定的欠电压动作数值，则功率器件关断并输原因是这一

47、电源低于规定的欠电压动作数值，则功率器件关断并输出故障信号，小毛刺部动作。出故障信号，小毛刺部动作。过热保护：在靠近芯片的绝缘基板上安装一温度传感器，若基过热保护：在靠近芯片的绝缘基板上安装一温度传感器，若基板温度超过过热动作数值，板温度超过过热动作数值，IPM截止并输出故障信号。截止并输出故障信号。图6IGBT六单元结构图5IGBT二单元结构b).电路图电路图控制电源图72单元IPM外部接线图控制电源过流保护：若流过过流保护：若流过IPM的电流超过动作数值的的电流超过动作数值的时间大于时间大于toff(oc),则则IPM将被软关断，并输出故障将被软关断，并输出故障信号，第信号，第3代代IPM

48、的的toff(oc)=10。短路保护：若负载短路短路保护：若负载短路或控制器故障引起上下桥或控制器故障引起上下桥臂短路，则臂短路，则IPM将被软关将被软关断，并输出故障信号，响断，并输出故障信号，响应时间不足应时间不足100ns.d).命名与编号：命名与编号：三菱系列三菱系列（1）器件）器件CM=IGBT模块模块(4)对对IPMPM=IPM模块模块H=一单元一单元（2）电流额定值）电流额定值IC(安培安培)D=二单元二单元（3）对）对IGBTC=六合一六合一H=一单元一单元R=七合一七合一D=二单元二单元（5）外型或局部变化）外型或局部变化T=六合一六合一（6）耐压值（）耐压值（IGBT)乘乘

49、50E=制动或斩波制动或斩波（7）耐压值（）耐压值（IPM)乘乘10（8）H=H系列模块系列模块（IGBT)例：例：CM100DY-24HPM600H-SA120东芝系列东芝系列MG150M2YL1（1）（2）（4）（5）（6）（8）（1）（2）（3）（5）（7）东芝电流额定值耐压等级单元数接线方式产品系列G600VM1000VN1100VQ1200VS1400Ve).IGBT好坏的简单判别：好坏的简单判别：耐压值：摇表或兆欧表，能产生耐压值：摇表或兆欧表，能产生1000V直流电源，测量电路如图直流电源，测量电路如图8所示：所示：注意事项：注意事项：G即必须与即必须与E相连相连图8IGBT耐压

50、测量电路导通和截止的测量：导通和截止的测量：对对GE充正电测量导通，对充正电测量导通，对GE充负电测量截止。充负电测量截止。续流二极管正向电阻的测量：容量相同的模块其续流二极管正续流二极管正向电阻的测量：容量相同的模块其续流二极管正向电阻值基本相近，一般位数百欧。向电阻值基本相近，一般位数百欧。f).与此有关的故障与此有关的故障过流：加速过流，减速过流，运行过流过流：加速过流，减速过流，运行过流IGBT故障故障导热硅脂干涸导热硅脂干涸注意事项：注意事项：主回路通电前，主回路通电前，IGBT的的G极严禁开路。极严禁开路。换换IGBT的底板要均匀地涂一层导热硅脂，固定螺钉需拧紧。的底板要均匀地涂一