上海地澳自動(dòng)化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料

1、上海地澳自動(dòng)化科技有限公司上海地澳自動(dòng)化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料 2012-01-13 2012-01-13 陳海潮陳海潮 1381609749513816097495 1 1、變頻器的概念、變頻器的概念 利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓和頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率首先要把電源的交流電變的電壓和頻率首先要把電源的交流電（ADAD）變換為直流電（）變換為直流電（DCDC）簡(jiǎn)稱整流器，再把直流電（）簡(jiǎn)稱整流器，再把直流電（DCDC）變換為交流電（變換為交流電（ACAC）簡(jiǎn)稱逆變器。）簡(jiǎn)稱逆變器。2 2、變頻器的發(fā)展歷

2、程、變頻器的發(fā)展歷程 當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展，變頻器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模日趨壯大。交流變頻器自20世紀(jì)60年代左右問(wèn)世，到20世紀(jì)80年代在主要工業(yè)化國(guó)家已廣泛使用，而從20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，變頻器的應(yīng)用越來(lái)越普及(1(1) )變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的廣泛需求。變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的廣泛需求。(2)20(2)20世紀(jì)世紀(jì)6060年代以后，電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管年代以后，電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管 及其升級(jí)產(chǎn)品。及其升級(jí)產(chǎn)品。(3)20(3)20世紀(jì)世紀(jì)7070年代開(kāi)始，脈寬調(diào)制變壓變頻年代開(kāi)始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWMVVVF)(P

3、WMVVVF)調(diào)速的調(diào)速的 研究得到突破，研究得到突破，2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代以后微處理器技術(shù)的完善年代以后微處理器技術(shù)的完善 使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。(4)20(4)20世紀(jì)世紀(jì)8080年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的 VVVF VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化，商品投入市場(chǎng)，得到了廣泛應(yīng)變頻器技術(shù)實(shí)用化，商品投入市場(chǎng)，得到了廣泛應(yīng) 用。用。(5)(5)步入步入2121世紀(jì)后，國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起。世紀(jì)后，國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起。(1(1) )歐美一線品牌：歐美一線品牌：ABBABB、西門(mén)子、西門(mén)子、SEWSEW、倫

4、次、施耐德、倫次、施耐德、CTCT 、科比、歐陸、科比、歐陸、GEGE、瓦薩、丹弗斯、瓦薩、丹弗斯、ABAB、安薩爾多、艾、安薩爾多、艾 默生等幾十個(gè)；默生等幾十個(gè)；(2)(2)日本品牌：富士、三菱、安川、歐姆龍、松下、東芝、東日本品牌：富士、三菱、安川、歐姆龍、松下、東芝、東 川、三肯、日立、東洋等幾十個(gè)；川、三肯、日立、東洋等幾十個(gè)； (3)(3)韓國(guó)臺(tái)灣品牌：歐林、臺(tái)達(dá)、東達(dá)、普傳、東凌、利佳、韓國(guó)臺(tái)灣品牌：歐林、臺(tái)達(dá)、東達(dá)、普傳、東凌、利佳、 三基、動(dòng)力、東元、三川、臺(tái)安、收獲等上百個(gè)品牌；三基、動(dòng)力、東元、三川、臺(tái)安、收獲等上百個(gè)品牌；3 3、變頻器的主要品牌、變頻器的主要品牌 (4

5、(4) )國(guó)產(chǎn)品牌：普傳、佳靈、艾默生、康沃、風(fēng)光、森蘭、易國(guó)產(chǎn)品牌：普傳、佳靈、艾默生、康沃、風(fēng)光、森蘭、易 能、海麗普、日業(yè)、樂(lè)邦、科母龍、星河、阿爾法、先行、能、海麗普、日業(yè)、樂(lè)邦、科母龍、星河、阿爾法、先行、 時(shí)代、惠豐、富陵、安邦信、德力西、利德華福、動(dòng)力源、時(shí)代、惠豐、富陵、安邦信、德力西、利德華福、動(dòng)力源、 和平、英威騰、匯川、合康、藍(lán)海華騰、榮信、三環(huán)、智和平、英威騰、匯川、合康、藍(lán)海華騰、榮信、三環(huán)、智 光、正玄、港藍(lán)、賽普傳、思瑞、明陽(yáng)、正泰、韋爾、等光、正玄、港藍(lán)、賽普傳、思瑞、明陽(yáng)、正泰、韋爾、等 等上百個(gè)品牌；等上百個(gè)品牌；4 4、變頻器的主要控制方式變頻器的主要控制

6、方式 第一代 以U/f = C，正弦脈寬調(diào)制(SPWM)，簡(jiǎn)稱V/F ; 第二代 以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱SVPWM控制 方式；第三代 以矢量控制（磁場(chǎng)定向法）又稱VC控制(西門(mén)子代表);第四代 以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制（ABB代表）。 第一代第一代 以U/f = C，正弦脈寬調(diào)制(SPWM) 特點(diǎn)特點(diǎn)：控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較小，受定子電阻壓降的影響比較顯著，故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡

7、如人意，但系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。 第二代第二代 以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱 SVPWM 控制方式。 特點(diǎn)特點(diǎn) 它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形。以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式而進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn)：引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過(guò)反饋估算磁鏈幅值，消除低速時(shí)定子電阻的影響；將輸出電壓、電流成閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本改

8、善。 第三代第三代 以矢量控制（磁場(chǎng)定向法）又稱VC控制 特點(diǎn)特點(diǎn) 矢量控制變頻調(diào)速的做法是：將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)變換等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流（相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和電樞電流），然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。 矢量控制的實(shí)質(zhì)矢量控制的實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，以轉(zhuǎn)子磁通定向，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制

9、。然而轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，以及矢量變換的復(fù)雜性，實(shí)際效果不如理想的好。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。 缺點(diǎn)：然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。 第四代第四代 以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制控制 直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，它不是通過(guò)控制電流、磁鏈等量來(lái)間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來(lái)控制。用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算與控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場(chǎng)定向，借助于離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)產(chǎn)生PWM 波信號(hào)，直接對(duì)逆變器的

10、開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能。它省去了復(fù)雜的矢量變換與電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化處理，沒(méi)有通常的PWM 信號(hào)發(fā)生器。它的控制思想新穎，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制手段直接，信號(hào)處理的物理概念明確 轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性：轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息；控制上對(duì)除定子電阻外的所有電機(jī)參數(shù)變化魯棒性良好；所引入的定子磁鍵觀測(cè)器能很容易估算出同步速度信息。因而能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器化。這種控制方法被應(yīng)用于通用變頻器的設(shè)計(jì)之中，是很自然的事，這種控制被稱為無(wú)速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。然而，這種控制依賴于精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型和對(duì)電機(jī)參數(shù)的自動(dòng)識(shí)別 ，通過(guò)ID運(yùn)行自動(dòng)確立電機(jī)實(shí)際的定子阻抗互感、

11、飽和因素、電動(dòng)機(jī)慣量等重要參數(shù)，然后根據(jù)精確的電動(dòng)機(jī)模型估算出電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩、定子碰鏈和轉(zhuǎn)子速度，并由磁鏈和轉(zhuǎn)矩控制產(chǎn)生PWM信號(hào)對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)很快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和很高的速度、轉(zhuǎn)矩控制精度。 5 5、電力電子器件的發(fā)展與現(xiàn)狀、電力電子器件的發(fā)展與現(xiàn)狀 第一代以晶閘管(SCR)為代表的電力電子器件出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代。它主要是電流控制型開(kāi)關(guān)器件，以小電流控制大電流的變換。但其開(kāi)關(guān)頻率低，且導(dǎo)通后不能自關(guān)斷。20世紀(jì)60年代有了門(mén)極關(guān)斷晶閘管（CTO)，雙極型電力晶體管（CTR)，是一種電流型自關(guān)斷電力電于開(kāi)關(guān)器件。20世紀(jì)70年代開(kāi)始應(yīng)用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶

12、體管（MOSFET）、MOS控制晶體管 (MCT)、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT),它們是一種電壓型自關(guān)斷電力電子器件，其開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)20kHz以上，20世紀(jì)90年代末，智能模塊問(wèn)世且 得 到 應(yīng) 用 ， 它 內(nèi) 部 含 有 I G B T 芯 片 及 外 圍 的 驅(qū) 動(dòng) 和 保 護(hù) 電 路 。 現(xiàn)在又開(kāi)發(fā)出了通用變頻器專用集成功率模塊（IPEM），將整流電路、逆變電 路、邏輯控制、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)，電源電路全部集成在一塊模塊內(nèi)。使通用變頻器的體積大大 縮小，引線減少。電力電子器件的發(fā)展，使通用變頻器的性能有了很大的提高。p 電力電子器件的發(fā)展主要經(jīng)歷以下四代：電力電子器件的發(fā)展主要經(jīng)歷以下四代：u

13、 第一代產(chǎn)品 半控型器件，主要是晶閘管，晶閘管是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱，又可稱做可控硅； 2O世紀(jì)5O年代，由美國(guó)通用電氣公司發(fā)明的硅晶閘管的問(wèn)世，標(biāo)志著電力電子技術(shù)的開(kāi)端。到了2O世紀(jì)7O年代，已經(jīng)派生出了許多半控型器件，這些電力電子器件的功率也越來(lái)越大，性能日漸完善，但是由于晶閘管的固有特性，大大限制了它的應(yīng)用范圍；u 第二代產(chǎn)品 全控型器件 從2O世紀(jì)7O年代后期開(kāi)始，可關(guān)斷晶閘管(GTO)、電力晶體管(GTR或BJT)及其模塊相繼實(shí)用化。此后，各種高頻率的全控型器件不斷問(wèn)世，并得到迅速發(fā)展。這些器件主要有：電力場(chǎng)控晶體管(即功率MOSFET)、靜電感應(yīng)晶體管(SIT)、靜電感應(yīng)晶閘管(SIT

14、H)等，這些器件的產(chǎn)生和發(fā)展，已經(jīng)形成了一個(gè)新型的全控電力電子器件的大家族。u 第三代產(chǎn)品 復(fù)合型器件，主要是絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）； 前兩代電力電子器件中各種器件都有其本身的特點(diǎn)。近年來(lái)，又出現(xiàn)了兼有幾種器件優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合器件。如：絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）,是由雙極型三極管(BJT)和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOS)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOS管的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)，它容量較大、開(kāi)關(guān)速度快、易驅(qū)動(dòng)，成為一種理想的電力電子器件。u 第四代產(chǎn)品 模塊化器件，主要是集性能優(yōu)異的復(fù)合型、高壓大功率集成電路及智能型的綜合功率器件，HVIGBT、I

15、GCT、IEGT、IPEM、PEBB等。 隨著工藝水平的不斷提高，可以將許多零散拼裝的器件組合在一起并且大規(guī)模生產(chǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致第四代電力電子器件的誕生。以功率集成電路PIC(Power Intergrated Circuit)為代表，其不僅把主電路的器件，而且把驅(qū)動(dòng)電路以及具有過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，甚至溫度自動(dòng)控制等作用的電路都集成在一起，形成一個(gè)整體。HVIGBT：高壓IGBT模塊；IGCT：集成門(mén)極換流晶閘管是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電 力半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件(集成門(mén)極換流晶閘管=門(mén)極換流晶閘管+門(mén)極單 元)。IGCT使變流裝置在功率、可靠性、開(kāi)關(guān)速度、效率、成本、 重量和體積等方面都取得了巨

16、大進(jìn)展。 IGCT集IGBT（絕緣門(mén)極雙 極性晶體管）的高速開(kāi)關(guān)特性和GTO（門(mén)極關(guān)斷晶閘管）的高阻 斷電壓和低導(dǎo)通損耗特性于一體，再與其門(mén)極驅(qū)動(dòng)器在外圍以低 電感方式連接，具有電流大、阻斷電壓高、開(kāi)關(guān)頻率高、可靠性高、 結(jié)構(gòu)緊湊、低導(dǎo)通損耗等特點(diǎn)，而且成本低，成品率高，IEGT：電子注入增強(qiáng)柵晶體管，是耐壓達(dá)4KV以上的IGBT系列電力電子 器件，通過(guò)采取增強(qiáng)注入的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低通態(tài)電壓，使大容量電 力電子器件取得了飛躍性的發(fā)展。IEGT具有作為MOS系列電力電 子器件的潛在發(fā)展前景，具有低損耗、高速動(dòng)作、高耐壓、有源 柵驅(qū)動(dòng)、智能化等特點(diǎn)，以采用溝槽結(jié)構(gòu)和多芯片并聯(lián)而自均流 的特性，使其在進(jìn)

17、一步擴(kuò)大電流容量方面頗具潛力。另外，通過(guò) 模塊封裝方式還可提供眾多派生產(chǎn)品，在大、中容量變換器應(yīng)用 中被寄予厚望。IPEM：集成電力電子模塊 ，是將電力電子裝置的諸多器件集成在一起的模塊。它首先將半導(dǎo)體器件MOS、IGBT或MCT與二極管的芯片封裝在一起組成一個(gè)積木單元，然后將這些積木單元迭裝到開(kāi)孔的高電導(dǎo)率的絕緣陶瓷襯底上，在它的下面依次是銅基板、氧化鈹瓷片和散熱片。在積木單元的上部，則通過(guò)表面貼裝將控制電路、門(mén)極驅(qū)動(dòng)、電流和溫度傳感器以及保護(hù)電路集成在一個(gè)薄絕緣層上，IPEM實(shí)現(xiàn)了電力電子技術(shù)的智能化和模塊化，大大降低了電路接線電感、系統(tǒng)噪聲和寄生振蕩，提高了系統(tǒng)效率及可靠性。 PEBB：

18、電力電子積木 ，PEBB是在IPEM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的可處理電能集成的器件或模塊。PEBB并不是一種特定的半導(dǎo)體器件，它是依照最優(yōu)的電路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同器件和技術(shù)的集成。雖然它看起來(lái)很像功率半導(dǎo)體模塊，但PEBB除了包括功率半導(dǎo)體器件外，還包括門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路、電平轉(zhuǎn)換、傳感器、保護(hù)電路、電源和無(wú)源器件。6 6、變頻調(diào)速原理、變頻調(diào)速原理交流調(diào)速方式高效調(diào)速低效調(diào)速變極調(diào)速串極調(diào)速變頻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 定子調(diào)壓調(diào)速 電磁離合器調(diào)速液力耦合器調(diào)速液粘離合器調(diào)速電氣調(diào)速機(jī)械調(diào)速1、調(diào)速的分類 P：極對(duì)數(shù) F：頻率N：轉(zhuǎn)速N N異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；FF異步電動(dòng)機(jī)的頻率；異步電動(dòng)

19、機(jī)的頻率；s s電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；p p電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。)1 (60spFNS：轉(zhuǎn)差率 2、變頻調(diào)速的原理4極電機(jī)轉(zhuǎn)速) 11 ()24(3000)50(60)1500(spFN對(duì)極) 11 ()48(3000)50(60)750(spFN對(duì)極) 11 ()36(3000)50(60)1000(spFN對(duì)極) 11 ()510(3000)50(60)600(spFN對(duì)極6極電機(jī)轉(zhuǎn)速8極電機(jī)轉(zhuǎn)速10極電機(jī)轉(zhuǎn)速交-交交-直-交變頻器按主電路結(jié)構(gòu)分電壓型電流型按儲(chǔ)能方式分脈幅調(diào)制脈寬調(diào)試按調(diào)制方式分VF控制矢量控制變頻器按控制方式分DTC直接轉(zhuǎn)矩控制低壓中壓按電壓等級(jí)分高壓7

20、7、變頻器的分類、變頻器的分類正弦波方波按輸出波形分有環(huán)流無(wú)環(huán)流按環(huán)流情況分單相三相變頻器按電源相數(shù)分通用型專用型按用途分兩象限四象限按運(yùn)行方式分 1. 1.調(diào)調(diào) 速：普通的三相異步電動(dòng)機(jī)，加裝變頻后可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，即在允許范圍內(nèi)任意地速：普通的三相異步電動(dòng)機(jī)，加裝變頻后可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，即在允許范圍內(nèi)任意地 改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；2.2.節(jié)節(jié) 能：變頻器用在具有能量回饋型的負(fù)載上有節(jié)能功能；能：變頻器用在具有能量回饋型的負(fù)載上有節(jié)能功能；3.3.無(wú)沖擊：變頻器啟動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊比較小、啟動(dòng)電流小對(duì)電網(wǎng)沖擊小。無(wú)沖擊：變頻器啟動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊比較小、啟動(dòng)電流小對(duì)電網(wǎng)沖擊小。

21、 8 8、變頻器的作用及優(yōu)勢(shì)、變頻器的作用及優(yōu)勢(shì)9 9、電氣傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣傳動(dòng)系統(tǒng)10、通用型變頻器外圍輔助設(shè)備、通用型變頻器外圍輔助設(shè)備電源變壓器進(jìn)線斷路器進(jìn)線接觸器輸入濾波器輸入電抗器零序電抗器變頻器輸出電抗器輸出濾波器電機(jī)11、礦用防爆變頻器外圍輔助設(shè)備、礦用防爆變頻器外圍輔助設(shè)備電源變壓器饋電開(kāi)關(guān)磁力啟動(dòng)器防爆變頻器電源變壓器整流器逆變器中間電路電動(dòng)機(jī)控制電路12、通用變頻器的主要組成部分、通用變頻器的主要組成部分改變輸入電源的相序并不能改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向！改變輸入電源的相序并不能改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向！RSTPNUVW整流逆變制動(dòng)預(yù)充電直流電抗儲(chǔ)能濾波13、通用變頻器控制回路組成、通用變頻器控制

22、回路組成 顯示面板 CPU輸入信號(hào)輸出信號(hào)電流檢測(cè)電路開(kāi)關(guān)電源電路 PWM波形驅(qū)動(dòng)電路主電路電電 機(jī)機(jī)電壓檢測(cè)電電 源源進(jìn)線斷路器進(jìn)線斷路器：接通和斷開(kāi)變頻器的進(jìn)線電源，方便檢修維修；進(jìn)線接觸器進(jìn)線接觸器：接通和斷開(kāi)變頻器的進(jìn)線電源，方便檢修維修、和遠(yuǎn)程自動(dòng)控制；輸入濾波器輸入濾波器：主要用于抑制變頻器產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，同時(shí)具備共模和差模抑制能力,防止變頻器輸入端對(duì)電網(wǎng)和其它設(shè)備產(chǎn)生的干擾 。1、外部輔助設(shè)備13、變頻器各部分的作用、變頻器各部分的作用輸入電抗器輸入電抗器：輸入電抗器接在電源和變頻器之間，它能限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)電壓引起的電流沖擊，有效的保護(hù)變頻器并能夠改善變頻器的

23、功率因數(shù)，抑制變頻器輸入電網(wǎng)的諧波電流，改善電網(wǎng)質(zhì)量、降低噪音，降低渦流損耗，降低輸入高次諧波，用于平滑濾波，降低瞬變電壓設(shè)備壽命，保護(hù)變頻器內(nèi)部的功率開(kāi)關(guān)器件。直流電抗器：直流電抗器：又稱平波電抗器，安裝于變頻器的直流回路，在通用變頻器上有較多的應(yīng)用。主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值，保持整流電流連續(xù)，減小電流脈動(dòng)值，改善輸入功率因數(shù)，并可以抑制整流裝置產(chǎn)生的諧波。輸出電抗器輸出電抗器：輸出電抗器接在變頻器和電機(jī)之間，用于延長(zhǎng)變頻器的有效傳輸距離，補(bǔ)償電機(jī)長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)的耦合電容的充放電影響，避免變頻器過(guò)流，有效抑制變頻器的IGBT模塊開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬間高壓，降低電機(jī)的噪音

24、，降低渦流損耗，降低輸入高次諧波造成的漏電流，降低瞬變電壓dv/dt，延長(zhǎng)電機(jī)壽命,減少此電壓對(duì)電纜絕緣和電機(jī)的不良影響。輸出濾波器輸出濾波器：輸出濾波器接在變頻器和電機(jī)之間，不但能有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波，減小由高頻諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩，降低電機(jī)溫升及電機(jī)運(yùn)行噪音，而且能有效抑制變頻器的輸出側(cè)的浪涌電壓，保護(hù)電機(jī)，提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)。1、數(shù)據(jù)顯示：參數(shù)顯示、運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示、故障數(shù)據(jù)顯示 等等。2、參數(shù)設(shè)置：電機(jī)參數(shù)、控制參數(shù)、保護(hù)參數(shù)、通訊參 數(shù)等等；3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：程序參數(shù)存儲(chǔ)、拷貝、上傳、下載等等；4、就地控制：?jiǎn)?dòng)、停止、正傳、反轉(zhuǎn)、故障復(fù)位等； 手操面板手操面板（顯示屏、

25、操作盤(pán)）（顯示屏、操作盤(pán)）2、內(nèi)部元器件1、變頻器的控制核心（CPU/程序）主控板主控板2、所有外部控制的連接的端口, 開(kāi)關(guān)量 輸入、開(kāi)關(guān)量輸出、模擬量輸入、模 擬量輸出、通訊系統(tǒng)接口、主從控制 系統(tǒng)接口；3、顯示屏的接口；4、內(nèi)部驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的接口；5、內(nèi)部電壓、電流檢測(cè)系統(tǒng)的 接口；模擬量輸入和輸出(2個(gè)電流輸入+2各電流輸出+1個(gè)雙極性電壓輸入+1個(gè)雙極性電壓輸出)+24VDC 電源2 路用于現(xiàn)場(chǎng)總線的并聯(lián)端口現(xiàn)場(chǎng)總線I/O 擴(kuò)展脈沖編碼器新的可選件系列PPCC-link = 串口通訊 與AINT通訊: 光纖連接控制盤(pán)連接器數(shù)字輸入6 路可編程1 固定為停車(chē) (啟動(dòng)互鎖)兩組隔離+24V

26、DC3 可編程繼電器輸出DDCS 適配器連接器DDCS 適配器帶4路通道PC 連接主從通訊老版可選件電源板電源板過(guò)電壓保護(hù)模塊過(guò)電壓保護(hù)模塊給主板、功率板、驅(qū)動(dòng)板等內(nèi)部板子提供工作電源，輸出電壓為：DC24V、DC15V及DC5V。安裝在電源板的電源進(jìn)線測(cè)，起串聯(lián)穩(wěn)壓作用，保證電源板從直流母線上取得的電壓不超過(guò)DC1000V，從而保證電源板的運(yùn)行安全(660V變頻用)。輸入整流橋保護(hù)板輸入整流橋保護(hù)板用在兩象限變頻器整流單元輸入端，保護(hù)整流橋防止高電壓沖擊損壞。整流橋控制板整流橋控制板用在兩象限變頻器整流單元，控制主回路上電后的整流橋工作(660V變頻用) 。功率板功率板接收主控板的工作命令，

27、發(fā)出各IGBT模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)到門(mén)極驅(qū)動(dòng)板，并提供各保護(hù)參數(shù)給主控板。690V以下變頻器使用扁平電纜觸發(fā)（ABB），1140V變頻器使用的光纖觸發(fā)（高低壓隔離作用、穩(wěn)定、不易受干擾）660V變頻器用變頻器用IGBT門(mén)極驅(qū)動(dòng)板門(mén)極驅(qū)動(dòng)板660V變頻器驅(qū)動(dòng)板直接焊接在IGBT模塊上，1140V變頻器用螺絲安裝在IGBT模塊上，接收功率板發(fā)來(lái)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制IGBT模塊的觸發(fā)，并保護(hù)IGBT模塊。690V以下變頻器使用扁平電纜觸發(fā)（ABB），1140V變頻器使用的光纖觸發(fā)（高低壓隔離作用、穩(wěn)定、不易受干擾）1140V變頻器用變頻器用IGBT門(mén)極驅(qū)動(dòng)板門(mén)極驅(qū)動(dòng)板電流互感器電流互感器 電流互感器是依據(jù)電磁

28、感應(yīng)的原理，由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路 。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來(lái)測(cè)量 ，二次側(cè)不可開(kāi)路。1、控制，2、故障檢測(cè)RSTPN普通兩象限變頻器整流普通兩象限變頻器整流PNRSTABB兩象限變頻器整流兩象限變頻器整流NPRST四象限變頻器整流四象限變頻器整流幾種常用的整流方式1、二極管整流2、可控硅3、IGBT整流整流單元：把工頻交流電源

29、變成直流電源的裝置，輸入無(wú)相序要求，通常由 二極管、可控硅、IGBT等組成。整流后的平均直流電壓是電源電壓的1.414倍，AC380V整流后的平均直流電壓電壓為537V；AC660V整流后的平均直流電壓電壓為933V；AC1140V整流后的平均直流電壓電壓為1611V；變頻器直流過(guò)電壓值：是1.3倍的直流電壓AC380VDC537VDC698V；AC660VDC933VDC1212V；AC1140VDC1611VDC2095V； 由于中間直流回路由很多電容組成，容量比較大，在整流單元工作前，電容二端的電壓為 0V，如不加充電電阻，在上電瞬間則相當(dāng)與電源直接對(duì)地短路，導(dǎo)致整流橋炸掉，為了保護(hù)整流

30、橋，在變頻器剛接通電源后的一段時(shí)間里，電路內(nèi)串入限流電阻，將電容器的充電電流限制到允許的范內(nèi)，當(dāng)充電到一定程度，令旁路接觸器或晶閘管接通，將電阻短接，保護(hù)變頻器，一般變頻器的功率越大，充電電阻越小，充電電阻的選擇不合適會(huì)造成充電時(shí)間延長(zhǎng)或縮短，造成充電電阻發(fā)熱燒壞或設(shè)備損壞。RSTPN預(yù)充電預(yù)充電回路安裝在整流單元和儲(chǔ)能濾波單元中間的直流回路上，由預(yù)充電電阻和旁路接觸器組成（或晶閘管）；RSTPN儲(chǔ)能濾波安裝在變頻器的直流回路上，由電解電容和平衡電阻組成（或金屬薄膜電容組成）電解電容電解電容金屬薄膜電容金屬薄膜電容電解電容的變頻器長(zhǎng)時(shí)間不用，開(kāi)始使用時(shí)一定要充電 由于整流電路輸出的電壓是脈動(dòng)的

31、直流電壓，必須加以濾波，還可以保持直流母線電壓的恒定，降低電壓波動(dòng)，除了濾除整流后的電壓紋波外，還在整流電路與逆變器之間起去藕作用，以消除互相干擾，中間直流電路電容器的容量比較大，又起到儲(chǔ)能作用，所以在斷電的短時(shí)間內(nèi)電容兩端仍存在高壓電，因而要在電容充分放電后才可進(jìn)行操作。 一般的電解電容器的電壓最高在 500VDC左右，而變頻器的直流電壓都很高，為了滿足耐壓和功率需要就必須多個(gè)電容串并聯(lián)，由于各電容的參數(shù)不可能完全相同，這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就可能不同，防止串并聯(lián)后的電容電壓的不均燒壞電容，必須增加平衡電阻，保護(hù)電容，電解電容的使用年限一般為5年左右 薄膜電容器的電壓最高可達(dá)4500VD

32、C，所以不需要串聯(lián)就完全滿足變頻器的需要，只需要根據(jù)變頻器容量選擇并聯(lián)數(shù)量就可以了，所以也不需要增加平衡電阻，相比電解電容有如下優(yōu)點(diǎn)：1、無(wú)極性，2、耐壓高，3、頻率特性好，4、溫度特性好，5、壽命長(zhǎng)；通用型小功率變頻器內(nèi)置（單管通用型小功率變頻器內(nèi)置（單管+電阻）電阻）RSTPNUVW制動(dòng)制動(dòng)單元制動(dòng)電阻通用型中、大功率變頻器外置（制動(dòng)單元通用型中、大功率變頻器外置（制動(dòng)單元+電阻）電阻）通用型變頻器外掛能量回饋單元制動(dòng)（節(jié)能）通用型變頻器外掛能量回饋單元制動(dòng)（節(jié)能）主接觸器及充電回路LCL濾波器IGBT整流回饋單元IGBT逆變單元儲(chǔ)能濾波四象限能量回饋型變頻器采用四象限能量回饋型變頻器采用

33、IGBT整流回饋單元制動(dòng)（節(jié)能）整流回饋單元制動(dòng)（節(jié)能） 電機(jī)在減速制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將可能超過(guò)此時(shí)的同步轉(zhuǎn)速（n=60f/P）而處于再生制動(dòng)，既發(fā)電狀態(tài)，或四象限運(yùn)行的電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能等，反饋到直流電路中使直流母線（濾波電容兩端）電壓不斷上升，這樣變頻器將會(huì)產(chǎn)生過(guò)壓保護(hù)，甚至可能損壞變頻器，因而需將反饋能量消耗掉，用制動(dòng)單元+電阻或能量回饋單元PNUVW逆變單元 逆變單元是交直交變頻器的核心部分，由6個(gè)逆變管組成的逆變橋?qū)⒅绷麟娔孀兂深l率、電壓都可調(diào)整的交流電。1、通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間改變輸出電壓的頻率2、通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通順序改變輸出電壓的相序3、變頻器調(diào)壓的方式有PAM、 PWM 和和

34、SPWM等多種方式等多種方式 PAM 方式-脈沖幅值調(diào)制: 是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào) 節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式PWM 方式-脈沖寬度調(diào)制: 是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào) 節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式SPWM 方式-脈沖寬度調(diào)制:采用三角波和正弦波相交獲得的PWM波形 直接控制各個(gè)開(kāi)關(guān)得到脈沖寬度和各脈沖間的占空比可變 的呈正弦變化的輸出脈沖電壓，能獲得理想的控制效果： 輸出電流波形近似正弦常用逆變模塊有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模塊化結(jié)構(gòu)有1單元、2單元、4單元、6單元。續(xù)流二極管：續(xù)流二極管：在每各逆變單元上都并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管

35、，其主要作用為：1、電機(jī)繞組為感性具有無(wú)功分量，為無(wú)功電流返回到直流回路提供通道；2、當(dāng)電機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，為再生電流返回到直流回路提供通道；3、在逆變過(guò)程中同一橋臂上的兩個(gè)逆變管不停地交替導(dǎo)通和截止，在換 相過(guò)程中也需要續(xù)流二極管提供通路。吸收電路：吸收電路：由于逆變管每次由導(dǎo)通切換到截止?fàn)顟B(tài)的瞬間，C極和E極間的電壓將由近乎0V上升到直流電壓值，過(guò)高的電壓增長(zhǎng)率可能會(huì)損壞逆變管，吸收電容的作用是降低逆變單元關(guān)斷時(shí)的電壓增長(zhǎng)率。380V系列變頻器選用IGBT模塊為1200V ，單管電流為變頻器額定電流額2-3倍；660V系列變頻器選用IGBT模塊為1700V ，單管電流為變頻器額定電流額

36、2-3倍；1140V系列變頻器選用IGBT模塊為3300V，單管電流為變頻器額定電流額2-3倍； IGBT模塊國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家主要有：模塊國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家主要有：西安愛(ài)帕克電子 、常州宏微電子 、嘉興斯達(dá) 、南京銀茂微電子 、廈門(mén)的宏發(fā) 、無(wú)錫鳳凰半導(dǎo)體等、深圳比亞迪等等，基本上模塊都是進(jìn)口芯片國(guó)內(nèi)組裝；IGBT模塊國(guó)外生產(chǎn)廠家主要有：模塊國(guó)外生產(chǎn)廠家主要有：英飛凌 、富士 、ABB、三菱 、日立、賽米控 、三肯等等；IGBT模塊介紹：模塊介紹：1200V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A、400A、600A、900A、1200V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?800A、2400A 1200V

37、 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A1200A、1600A、1800A、2400A 1200V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?00A、150A、200A 1200V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?5A、100A、150A、 1200V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?5A、35A、 50A、75A、150A 1200V H橋（橋（4單元）：?jiǎn)卧?0A、75A、100A、150A 1200V H橋（橋（4單元）：?jiǎn)卧?0A、75A1200V 3相橋（相橋（6單元）：?jiǎn)卧?5A、35A、50A、75A1200V 3相橋（相橋（6單元）：?jiǎn)卧?0A、15A、25A、35A12

38、00V 12單元（單元（12單元）：?jiǎn)卧?5A、35A1200V 3相橋（相橋（6單元）：?jiǎn)卧?5A、35A、50A、75A1700V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?800A、2400A 1700V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A、1200A、1600A、2400A 1700V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A、 300A、 400A、600A1700V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?00A、150A、200A、300A 1700V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?0A、75A 1700V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?00A、600A 1700V 半橋（半橋（2單

39、元）：?jiǎn)卧?00、450A 1700V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?50A、225A、300A、450A、600A 1700V 3相橋（相橋（6單元）：?jiǎn)卧?5A1700V 3相橋（相橋（6單元）：?jiǎn)卧?0A1700V 3相橋（相橋（6單元）：?jiǎn)卧?25A、300A、450A1700V 3相橋（相橋（6單元）：?jiǎn)卧?50A、100A 3300V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A、1000A 3300V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?200A、1500A 3300V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A3300V 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?00A3300V

40、 半橋（半橋（2單元）：?jiǎn)卧?00A4500V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A4500V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?200A6500V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A、250A6500V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A、500A6500V 單管（單管（1單元）：?jiǎn)卧?00A、750A1、ACS800變頻器標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出接口：模擬量輸入變頻器標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出接口：模擬量輸入/輸出輸出常用標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)：05V、 010V、 020mA、 420mACPU只能接收數(shù)字量信號(hào)（0、1），所有的模擬量輸入輸出接口都需要模數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)識(shí)別、交換、運(yùn)算、處

41、理等， 8421碼碼0、1、2、4、8、16、32、64、128、256、512102416384、32768、65536標(biāo)準(zhǔn)情況下有3個(gè)模擬量輸入接口，1個(gè)電壓信號(hào)、2個(gè)電流信號(hào)，可最多在擴(kuò)展2個(gè)，更新時(shí)間6ms 標(biāo)準(zhǔn)情況下有2個(gè)電流信號(hào)模擬量輸出接口，可最多在擴(kuò)展2個(gè)，可編程設(shè)置為電壓、電流、轉(zhuǎn)速、頻率、等等信號(hào)，更新時(shí)間24ms 14、變頻器接口及部分應(yīng)用功能、變頻器接口及部分應(yīng)用功能2、ACS800變頻器標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)量接口：開(kāi)關(guān)量輸入變頻器標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)量接口：開(kāi)關(guān)量輸入/輸出輸出標(biāo)準(zhǔn)情況下有6個(gè)可編程開(kāi)關(guān)量輸入接口，可最多在擴(kuò)展6個(gè)，可編程設(shè)置為、啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、復(fù)位、急停、閉鎖、多段

42、速等，更新時(shí)間6ms 標(biāo)準(zhǔn)情況下有3個(gè)可編程開(kāi)關(guān)量輸出接口，可最多在擴(kuò)展6個(gè)，可編程設(shè)置為、準(zhǔn)備、運(yùn)行、故障、報(bào)警等等，更新時(shí)間100ms Modbus、Profibus、CAN、DeviceNet、ControlNet、Ethernet等 3、ACS800變頻器可選通訊接口：變頻器可選通訊接口：4、ACS800變頻器主要起?？刂品绞剑鹤冾l器主要起?？刂品绞剑?、手操板控制（就地人工按鍵控制）2、遠(yuǎn)程端子控制（按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、繼電器、PLC開(kāi)關(guān)量輸出等開(kāi)關(guān)量無(wú)源節(jié)點(diǎn)控制）3、遠(yuǎn)程通訊控制（遠(yuǎn)程上位機(jī)、PLC或其它設(shè)備通訊方式控制）5、ACS800變頻器主要速度給定方式：變頻器主要速度給定方式：

43、1、手操板給定（手操板預(yù)先給定或直接按鍵增加減少）2、模擬量接口給定（遠(yuǎn)程模擬量接口給定010V、 020mA、 420mA ）3、開(kāi)關(guān)量輸入接口多段速給定控制（通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入接口的端子組合給定）4、遠(yuǎn)程通訊控制（遠(yuǎn)程上位機(jī)、PLC或其它設(shè)備通訊方式控制）tftff起動(dòng)頻率6、變頻器基本應(yīng)用功能、變頻器基本應(yīng)用功能-啟動(dòng)方式啟動(dòng)方式7、變頻器基本應(yīng)用功能、變頻器基本應(yīng)用功能-停車(chē)方式停車(chē)方式tftff制動(dòng)頻率8、變頻器基本應(yīng)用功能、變頻器基本應(yīng)用功能-加減速時(shí)間加減速時(shí)間頻率時(shí)間 Fmax最大輸出頻率加速時(shí)間減速時(shí)間9、變頻器基本應(yīng)用功能、變頻器基本應(yīng)用功能-點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行點(diǎn)動(dòng)命令點(diǎn)動(dòng)命令f

44、1 t1t3 t2時(shí)間頻率時(shí)間點(diǎn)動(dòng)間隔時(shí)間10、變頻器基本應(yīng)用功能、變頻器基本應(yīng)用功能-多段速運(yùn)行多段速運(yùn)行時(shí)間頻率3K1K2K3頻率1頻率2頻率5頻率4頻率6頻率711、變頻器基本應(yīng)用功能、變頻器基本應(yīng)用功能-主從通訊（功率平衡）主從通訊（功率平衡）主機(jī)從機(jī)從機(jī)從機(jī)通訊光纖ABB、西門(mén)子等公司用的光纖主、西門(mén)子等公司用的光纖主從通訊方式通訊方式主機(jī)從機(jī)從機(jī)從機(jī)通訊電纜普通變頻器用的主普通變頻器用的主從通訊方式通訊方式 多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)由于驅(qū)動(dòng)裝置的布置形式、膠帶的彈性、驅(qū)動(dòng)滾筒包角或磨損不一造成的差別、電動(dòng)機(jī)自身差異等使各個(gè)驅(qū)動(dòng)滾筒的牽引力不等，因而各驅(qū)動(dòng)電機(jī)不可避免的存在功率不平衡現(xiàn)象

45、。 功率不平衡使電機(jī)負(fù)荷分配不均，驅(qū)動(dòng)裝置過(guò)度磨損，其中一臺(tái)速度高的電機(jī)因過(guò)負(fù)荷而造成變頻器過(guò)電流跳閘，而另一臺(tái)速度低的電機(jī)被拖動(dòng)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)，產(chǎn)生的再生能量通過(guò)逆變器的續(xù)流二極管回饋到變頻器功率單元的中間直流回路中，使直流回路的電壓上升，達(dá)到限值即會(huì)保護(hù)跳閘，對(duì)直流回路濾波電容器壽命有直接影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞變頻器，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)所以必須采用主從同步控制，以保證功率平衡 主機(jī)和從機(jī)通過(guò)齒輪、滾筒、鏈條等進(jìn)行剛性連接，主機(jī)采用速度控制方式，從機(jī)采用轉(zhuǎn)矩控制模式，以使傳動(dòng)單元之間平均分配負(fù)載轉(zhuǎn)矩，此時(shí)是由機(jī)械結(jié)構(gòu)保證轉(zhuǎn)速同步。 當(dāng)主機(jī)和從機(jī)采用皮帶等柔性連接時(shí)，主機(jī)采用速度控制方式，從機(jī)采用速

46、度控制方式，在這種情況下，機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能保證同步運(yùn)行的要求，由變頻器組成的傳動(dòng)系統(tǒng)除了采用速度控制方式解決轉(zhuǎn)速同步問(wèn)題，同時(shí)還要利用轉(zhuǎn)矩下垂特性實(shí)現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩在各個(gè)電機(jī)上的平均分配。1#電機(jī)2#電機(jī)3#電機(jī)4#電機(jī)15、變頻器的選型注意事項(xiàng)、變頻器的選型注意事項(xiàng) 考慮變頻器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，變頻器選型保留適當(dāng)?shù)挠嗔渴潜匾?，要?zhǔn)確選型，必須要把握以下幾個(gè)原則：1、了解負(fù)載特性，根據(jù)負(fù)載類型選取適當(dāng)控制方式的變頻器，如風(fēng)機(jī)、水泵、皮帶、提升機(jī)等，兩象限、四象限；2、根據(jù)安裝環(huán)境選取變頻器的防護(hù)結(jié)構(gòu) ：變頻器的防護(hù)結(jié)構(gòu)要與其安裝環(huán)境相適 應(yīng)，如地面、井下、海拔高度、環(huán)境溫度、濕度、粉塵、酸堿度

47、、腐蝕性氣 體等因素，這與變頻器能否長(zhǎng)期、安全、可靠運(yùn)行關(guān)系重大； 3、4、5、出電抗器、出濾波器，軸編 碼器整流單元電機(jī)AC電源電機(jī)電機(jī)。電機(jī)DC BUS電機(jī)共直流母線1、共直流母線控制（中小功率）、共直流母線控制（中小功率）下面兩種典型的比較經(jīng)濟(jì)節(jié)省的配置方式下面兩種典型的比較經(jīng)濟(jì)節(jié)省的配置方式手動(dòng)手動(dòng)自動(dòng)自動(dòng)壓力反饋壓力反饋消防消防清水液位清水液位污水液位污水液位壓力設(shè)定壓力設(shè)定供水邏輯控制供水邏輯控制常規(guī)供水常規(guī)供水消防供水消防供水污水排水污水排水市政管網(wǎng)市政管網(wǎng)污水收集污水收集市電市電休眠休眠2、一拖多控制、一拖多控制16、變頻器的使用注意事項(xiàng)、變頻器的使用注意事項(xiàng)1、變頻器的接地：

48、變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制噪聲、抑制干擾的重要手段。變頻器的接地電阻、接地導(dǎo)線截面積、長(zhǎng)度串聯(lián)接地；2、散熱問(wèn)題：變頻器的發(fā)熱是由內(nèi)部的損耗產(chǎn)生的，在變頻器各部分損耗中主要IGBT模塊為主，為了保證變頻器正?？煽窟\(yùn)行，必須保證變頻器可靠散熱，環(huán)境、通風(fēng)、灰塵堆積3、電磁干擾：.變頻器在工作中由于整流和逆變，周?chē)a(chǎn)生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對(duì)附近的儀表、儀器有一定的干擾，而且會(huì)產(chǎn)生高次諧波，這種高次諧波會(huì)通過(guò)供電回路進(jìn)入整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)，從而影響其他儀表。當(dāng)系統(tǒng)中有高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源時(shí)，變頻器本身會(huì)因?yàn)楦蓴_而出現(xiàn)保護(hù)，則考慮整個(gè)系統(tǒng)的電源質(zhì)量問(wèn)題 ；4、防護(hù)問(wèn)題：I.

49、防水防結(jié)露，如果變頻器放在現(xiàn)場(chǎng)，需要注意變頻器柜上方不能有管道法蘭或其他漏點(diǎn)，在變頻器附近不能有噴濺水流或積水。 II. 防塵：所有進(jìn)風(fēng)口要設(shè)置防塵網(wǎng)阻隔絮狀雜物進(jìn)入，防塵網(wǎng)應(yīng)該設(shè)計(jì)為可拆卸式，以方便清理，維護(hù)。防塵網(wǎng)的網(wǎng)格根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況確定，防塵網(wǎng)四周與控制柜的結(jié)合處要處理嚴(yán)密。 III.防腐蝕性氣體：在化工行業(yè)這種情況比較多見(jiàn)。5、變頻器接線規(guī)范：信號(hào)線與動(dòng)力線必須分開(kāi)走線，距離應(yīng)在30cm以上，相交時(shí)90角，信號(hào)線與動(dòng)力線應(yīng)分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部。模擬量、控制信號(hào)線應(yīng)使用雙絞屏蔽線，電線規(guī)格為0.75mm2以上，在接線時(shí)一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左

50、右），同時(shí)對(duì)剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來(lái)，以防止屏蔽線與其它設(shè)備接觸引入干擾， 為了提高接線的簡(jiǎn)易性和可靠性，推薦信號(hào)線上使用壓線棒端子。 6、嚴(yán)禁將變頻器的輸出端子U、V、W連接到AC電源上。7、長(zhǎng)期不用的變頻器，進(jìn)行充電老化。方法是用調(diào)壓器慢慢升壓至額定電壓， 時(shí)間2小時(shí)以上。無(wú)需帶負(fù)載，每年至少一次8、變頻器斷開(kāi)電源后，待幾分鐘后方可維護(hù)操作，直流母線電壓（P+，P-）應(yīng) 在25V25V以下。9、變頻器驅(qū)動(dòng)三相交流電機(jī)長(zhǎng)期低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，建議選用變頻電機(jī)。 10、變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)長(zhǎng)期超過(guò)50HZ運(yùn)行時(shí)應(yīng)加輸出電抗器，應(yīng)保證電機(jī)軸承等機(jī)械裝置在使用的速度范圍內(nèi)，注意電機(jī)和設(shè)備的震動(dòng)、噪音、

51、溫升。11、變頻器驅(qū)動(dòng)減速箱、齒輪等需要潤(rùn)滑機(jī)械裝置，在長(zhǎng)期低速運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意潤(rùn)滑效果。12、變頻器在一確定頻率工作時(shí)，如遇到負(fù)載裝置的機(jī)械共振點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置跳躍頻率避開(kāi)共振點(diǎn)。13、嚴(yán)禁在變頻器的輸入側(cè)使用接觸器等開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行頻繁啟停操作。14、電機(jī)首次使用或長(zhǎng)期放置后使用，必須對(duì)電機(jī)進(jìn)行絕緣檢測(cè)。15、對(duì)電機(jī)絕緣檢測(cè)時(shí)必須將變頻器與電機(jī)連線斷開(kāi)。對(duì)電機(jī)絕緣檢測(cè)時(shí)必須將變頻器與電機(jī)連線斷開(kāi)。16、在變頻器的輸出側(cè)，嚴(yán)禁連接功率因數(shù)補(bǔ)償器、電容、 防雷壓敏電阻。17、變頻器的輸出側(cè)不要安裝接觸器、開(kāi)關(guān)器件。變頻器的日常維護(hù)變頻器的日常維護(hù)1、運(yùn)行參數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)，電源電壓是否正常？、運(yùn)行參數(shù)是否

52、在規(guī)定范圍內(nèi)，電源電壓是否正常？2、變頻器操作面板顯示是否正常，儀表指示是否正確，是否有振動(dòng)、變頻器操作面板顯示是否正常，儀表指示是否正確，是否有振動(dòng)、 震蕩現(xiàn)象？震蕩現(xiàn)象？3、冷卻風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，有無(wú)異常聲響？、冷卻風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，有無(wú)異常聲響？4、變頻器和電動(dòng)機(jī)是否有異常噪聲，異常震動(dòng)及過(guò)熱現(xiàn)象？、變頻器和電動(dòng)機(jī)是否有異常噪聲，異常震動(dòng)及過(guò)熱現(xiàn)象？5、變頻器及引出電纜是否過(guò)熱、變色、變形、異味、噪聲等？、變頻器及引出電纜是否過(guò)熱、變色、變形、異味、噪聲等？6、變頻器的周?chē)h(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，溫度和濕度是否正常？、變頻器的周?chē)h(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，溫度和濕度是否正常？17、變頻器的日常

53、維護(hù)及定期檢查、變頻器的日常維護(hù)及定期檢查定期檢查定期檢查1、輸入、輸出端子和銅排是否過(guò)熱變色、變形、螺釘是否松動(dòng)。、輸入、輸出端子和銅排是否過(guò)熱變色、變形、螺釘是否松動(dòng)。2、控制回路端子螺釘是否松動(dòng)。、控制回路端子螺釘是否松動(dòng)。3、主回路的絕緣是否滿足要求。、主回路的絕緣是否滿足要求。4、電解電容是否膨脹、漏液。、電解電容是否膨脹、漏液。5、用干燥的壓縮空氣吹去電路板、散熱器風(fēng)道上的粉塵。、用干燥的壓縮空氣吹去電路板、散熱器風(fēng)道上的粉塵。6、長(zhǎng)期不用的變頻器，進(jìn)行充電老化。方法是用調(diào)壓器慢慢升壓至額定、長(zhǎng)期不用的變頻器，進(jìn)行充電老化。方法是用調(diào)壓器慢慢升壓至額定 電壓，時(shí)間電壓，時(shí)間2小時(shí)以

54、上。無(wú)需帶負(fù)載，每年至少一次。小時(shí)以上。無(wú)需帶負(fù)載，每年至少一次。18、變頻器的常見(jiàn)故障檢查及處理、變頻器的常見(jiàn)故障檢查及處理1、變頻器、變頻器常用的維修檢常用的維修檢測(cè)方法方法1、看：看故障現(xiàn)象，看故障原因點(diǎn)，看元器件、板子、線路、整臺(tái)機(jī)器等等2、量：用萬(wàn)用表量懷凝的器件，虛接點(diǎn)、短路點(diǎn)、斷路點(diǎn)等3、測(cè)：測(cè)波形，測(cè)電壓、測(cè)阻值、測(cè)電流、上測(cè)試機(jī)測(cè)元器件4、聽(tīng)：元器件動(dòng)作及工作時(shí)的聲音5、摸：摸元器件、板子、變壓器、電抗器等是否有過(guò)熱6、斷：指斷開(kāi)信號(hào)連線、斷開(kāi)某些元器件7、短：把某一控制信號(hào)短接到另一點(diǎn)8、壓：由于元器件或連接件松動(dòng)，用手壓緊后故障可能會(huì)消失9、敲：震動(dòng)以下某些元器件10、放

55、：在拆卸板子、模塊或其它元器件前要先放電（電容、靜電） A、直觀檢查法：、直觀檢查法：就是發(fā)揮人的手、眼、耳、鼻的感知器官來(lái)尋找出故障原因。這種方法常用并且首先使用?！跋韧庠賰?nèi)”的維修原則要求維修人員在遇到故障時(shí)應(yīng)該先采用望、聞、 問(wèn)、摸的方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。有些故障采用這種直觀法可以迅速找到原因，否則會(huì)浪費(fèi)不少時(shí)間，甚至無(wú)從下手。利用視覺(jué)可以線路元件的連接是否松動(dòng)，斷線接觸器觸電是否燒蝕，壓力是否時(shí)常，發(fā)熱元件是否過(guò)熱變色，電解電容是否膨脹變形，耐壓元件是否有明顯的擊穿點(diǎn)。上電后聞一聞是否有焦糊的味道， 用手摸發(fā)熱元件是否燙手。很重要的是還要問(wèn),問(wèn)用戶故障發(fā)生的過(guò)程,有助于分析問(wèn)題的原因,便于直接命中要害.有時(shí)問(wèn)問(wèn)同行也是個(gè)捷徑。B B、報(bào)警參數(shù)檢查法、報(bào)警參數(shù)檢查法：所有的變頻器都以不同的方式給出故障指示，對(duì)于維修者來(lái)說(shuō)是非常重要的信息。通常情況下，變頻器會(huì)針對(duì)電壓、電流、溫度、通訊等故障給出相應(yīng)的報(bào)錯(cuò)信息，而且大部分采用微處理器或DSP處理器的變頻器會(huì)有專門(mén)的參數(shù)保存報(bào)警故障記錄（只通控制電源）。 C、類比檢查法：、類比檢查法：此法可以是自身相同回路的類比，也可以是故障元器件與已知好元器件的類比，這可以幫助維修者快速縮小檢查范圍。 D、備板置換檢查法