變頻器原理與應(yīng)用教案

1、退出退出2022-4-32變頻器的分類(lèi)變頻器的分類(lèi)按變換的環(huán)節(jié)分類(lèi)按變換的環(huán)節(jié)分類(lèi)1、交交變頻器 交交變頻器直接將電網(wǎng)頻率和電壓都固定的交流電源變換成頻率和電壓都連續(xù)可調(diào)的交流電源。主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，變換效率高。缺點(diǎn)是連續(xù)可調(diào)的頻率范圍比較窄，且只能在電網(wǎng)的固定頻率以下變化。一般為電網(wǎng)固定頻率的，主要用于電力牽引等容量較大的低速拖動(dòng)系統(tǒng)中。2、交直交變頻器 先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。在這類(lèi)裝置中，一般用不可控整流，則輸入功率因數(shù)不變；用PWM逆變，則輸出諧波可以減小。PWM逆變器需要全控式電力電子器件，其輸出諧波減小的程度取決于PWM的開(kāi)

2、關(guān)頻率，而開(kāi)關(guān)頻率則受器件開(kāi)關(guān)時(shí)間的限制。 交直交變頻器頻率調(diào)節(jié)范圍寬，變換的環(huán)節(jié)容易實(shí)現(xiàn)，目前廣泛采用。通用變頻器一般都采用交直交方式。按直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能方式分類(lèi)按直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能方式分類(lèi)1、電壓源型變頻器在交直交變壓變頻裝置中，當(dāng)中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波時(shí)，直流電壓波形比較平直，在理想情況下是個(gè)內(nèi)阻抗為零的恒壓源，輸出交流電壓是矩形波或階梯波，這類(lèi)變頻裝置叫做電壓源型變頻器，如圖所示。RSTUVW（b） 電流源型變頻器RSTUVW（a） 電壓源型變頻器C 電壓源型變頻器與電流源型變頻器2、電流源型變頻器 當(dāng)交直交變壓變頻裝置的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波時(shí)，直流電流波形比較平直，因而電源內(nèi)阻抗

3、很大，對(duì)負(fù)載來(lái)說(shuō)基本上是一個(gè)電流源，輸出交流電流是矩形波或階梯波，這類(lèi)變頻裝置叫做電流源型變頻器。 有的交一交變壓變頻裝置用電抗器將輸出電流強(qiáng)制變成矩形波或階梯波，具有電流源的性質(zhì)，它也是電流源型變頻器。 注意幾點(diǎn)：從主電路上看，電壓源型變頻器和電流源型變頻器的區(qū)別僅在于中間直流環(huán)節(jié)濾波器的形式不同，但是這樣一來(lái)，卻造成兩類(lèi)變頻器在性能上相當(dāng)大的差異，主要表現(xiàn)如下：(1) 無(wú)功能量的緩沖 對(duì)于變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，變頻器的負(fù)載是異步電機(jī)，屬于感性負(fù)載，在中間直流環(huán)節(jié)與電機(jī)之間，除了有功功率的傳送外，還存在無(wú)功功率的交換。逆變器中的電力電子開(kāi)關(guān)器件無(wú)法儲(chǔ)能，無(wú)功能量只能靠直流環(huán)節(jié)中作為濾波器的儲(chǔ)

4、能元件來(lái)緩沖，使它不致影響到交流電網(wǎng)。因此也可以說(shuō)，兩類(lèi)變頻器的主要區(qū)別在于用什么儲(chǔ)能元件(電容器或電抗器)來(lái)緩沖無(wú)功能量。 (2) 回饋制動(dòng) 如果把不可控整流器改為可控整流器，雖然電力電子器件具有單向?qū)щ娦?，電流不能反向，而可控整流器的輸出電壓是可以迅速反向的，因此電流源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，從而便于四象限運(yùn)行，適用于需要制動(dòng)和經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的機(jī)械。與此相反，采用電壓源型變頻器的調(diào)速系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)回調(diào)制動(dòng)和四象限運(yùn)行卻比較困難，因?yàn)槠渲虚g直流環(huán)節(jié)有大電容鉗制著電壓，使之不能迅速反向，而電流也不能反向，所以在原裝置上無(wú)法實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。必須制動(dòng)時(shí)，只好采用在直流環(huán)節(jié)中并聯(lián)電阻的能耗制動(dòng)，

5、或與可控整流器反并聯(lián)設(shè)置另一組反向整流器，工作在有源逆變狀態(tài)，以通過(guò)反向的制動(dòng)電流，而維持電壓極性不變，實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。這樣，設(shè)備就復(fù)雜了。 (3) 調(diào)速時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 由于交直交電流源型變壓變頻裝置的直流電壓可以迅速改變，所以由它供電的調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較快，而電壓源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)就慢得多。(4) 適用范圍 由于濾波電容上的電壓不能發(fā)生突變，所以電壓源型變頻器的電壓控制響應(yīng)慢，適用于作為多臺(tái)電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)的供電電源但不要求快速加減速的場(chǎng)合。電流源型變頻器則相反，由于濾波電感上的電流不能發(fā)生突變，所以電流源型變頻器對(duì)負(fù)載變化的反應(yīng)遲緩，不適用于多電機(jī)傳動(dòng)，而更適合于一臺(tái)變頻器給一臺(tái)電

6、機(jī)供電的單電機(jī)傳動(dòng)，但可以滿足快速起動(dòng)、制動(dòng)和可逆運(yùn)行的要求。按控制方式分類(lèi)按控制方式分類(lèi)1、U/f控制變頻器 U/f控制變頻器的方法是在改變頻率的同時(shí)控制變頻器的輸出電壓，通過(guò)使U/f（電壓和頻率的比）保持一定或按一定的規(guī)律變化而得到所需要的轉(zhuǎn)矩特性。采用U/f控制的變頻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，多用于要求精度不是太高的通用變頻器。2、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器 轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對(duì)U/f控制的一種改進(jìn)。這種控制需要由安裝在電動(dòng)機(jī)上的速度傳感器檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)。速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，而變頻器的輸出頻率則有電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率之和決定。由于通過(guò)控制轉(zhuǎn)差頻率來(lái)控制轉(zhuǎn)矩和電流，與

7、U/f控制相比，其加減速特性和限制過(guò)電流的能力得到提高。 3、矢量控制變頻器 矢量控制是一種高性能異步電動(dòng)機(jī)控制方式，它的基本思路是將電動(dòng)機(jī)的定子電流分為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量（勵(lì)磁電流）和與其垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流），并分別加以控制。由于在這種控制方式中必須同時(shí)控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流的幅值和相位，即定子電流的矢量，因此這種控制方式被成為矢量控制方式。4、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器 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)矩直接作為被控矢量來(lái)控制。其特點(diǎn)為轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器測(cè)速。按功能分類(lèi)按功能分類(lèi)1、恒轉(zhuǎn)矩變頻器 變頻器的控制對(duì)象

8、具有恒轉(zhuǎn)矩特性，在轉(zhuǎn)速精度及動(dòng)態(tài)性能方面要求一般不高。當(dāng)用變頻器進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，必須加大電動(dòng)機(jī)和變頻器的容量，以提高低速轉(zhuǎn)矩。主要用于擠壓機(jī)、攪拌機(jī)、傳送帶、提升機(jī)等。2、平方轉(zhuǎn)矩變頻器 變頻器的控制對(duì)象在過(guò)載能力方面要求不高，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比 （TLn2），所以低速運(yùn)行時(shí)負(fù)載較輕，并具有節(jié)能的效果。主要用于風(fēng)機(jī)和泵類(lèi)負(fù)載。按用途分類(lèi)按用途分類(lèi)1、通用變頻器 通用變頻器是指能與普通的異步電動(dòng)機(jī)配套使用，能適合于各種不同性質(zhì)的負(fù)載，并具有多種可供選擇功能的變頻器。 一般用途多數(shù)使用通用變頻器，但在使用之前必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)、工藝要求等因素對(duì)變頻器進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置。2、高性能專(zhuān)用變頻器

9、 高性能專(zhuān)用變頻器主要用于對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制要求較高的系統(tǒng)。與通用變頻器相比，高性能專(zhuān)用變頻器大多數(shù)采用矢量控制方式，驅(qū)動(dòng)對(duì)象通常是變頻器生產(chǎn)廠家指定的專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)。3、高頻變頻器 在超精度加工和高性能機(jī)械中，通常要用到高速電動(dòng)機(jī)。為了滿足這些高速電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)要求，出現(xiàn)了PAM（脈沖幅值調(diào)制）控制方式的高頻變頻器，其生產(chǎn)頻率可達(dá)3kHz。 交直交變頻器的基本工作原理交直交變頻器的基本工作原理變頻器的功能就是將頻率、電壓都固定的交流電源變成頻率、電壓都連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。按照變換環(huán)節(jié)有無(wú)直流環(huán)節(jié)可以分為交交變頻器和交直交變頻器。 交直交變頻器的主電路交直交變頻器的主電路 交直交變頻器的主電路如圖所

10、示?？梢苑譃橐韵?幾部分：1、整流電路交直部分整流電路通常由二極管或可控硅構(gòu)成的橋式電路組成。根據(jù)輸入電源的不同，分為單相橋式整流電路和三相橋式整流電路。我國(guó)常用的小功率的變頻器多數(shù)為單相220V輸入，較大功率的變頻器多數(shù)為三相380V（線電壓）輸入。VT1VT3VT5VT2VT4VT6OCAB整流電路 濾波電路 逆變電路變頻器的主電路UdZA 三相電源ZBZC2、中間環(huán)節(jié)濾波電路 根據(jù)貯能元件不同，可分為電容濾波和電感濾波兩種。由于電容兩端的電壓不能突變，流過(guò)電感的電流不能突變，所以用電容濾波就構(gòu)成電壓源型變頻器，用電感濾波就構(gòu)成電流源型變頻器。3、逆變電路直交部分 逆變電路是交直交變頻器的

11、核心部分，其中6個(gè)三極管按其導(dǎo)通順序分別用 VT1VT6表示，與三極管反向并聯(lián)的二極管起續(xù)流作用。 按每個(gè)三極管的導(dǎo)通電角度又分為120導(dǎo)通型和180導(dǎo)通型兩種類(lèi)型。逆變電路的輸出電壓為階梯波，雖然不是正弦波，卻是彼此相差120的交流電壓，即實(shí)現(xiàn)了從直流電到交流電的逆變。輸出電壓的頻率取決于逆變器開(kāi)關(guān)器件的切換頻率，達(dá)到了變頻的目的。 實(shí)際逆變電路除了基本元件三極管和續(xù)流二極管外，還有保護(hù)半導(dǎo)體元件的緩沖電路，三極管也可以用門(mén)極可關(guān)斷晶閘管代替。SPWM控制技術(shù)原理控制技術(shù)原理 我們期望通用變頻器的輸出電壓波形是純粹的正弦波形，但就目前技術(shù)而言，還不能制造功率大、體積小、輸出波形如同正弦波發(fā)生

12、器那樣標(biāo)準(zhǔn)的可變頻變壓的逆變器。目前技術(shù)很容易實(shí)現(xiàn)的一種方法是：逆變器的輸出波形是一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形，這些波型與正弦波等效。 12t12ttUmsint 單極式SPWM電壓波形u等效的原則是每一區(qū)間的面積相等。如果把一個(gè)正弦半波分作n等份（圖中n等于12，實(shí)際n要大得多），然后把每一等份的正弦曲線與橫軸所包圍的面積都用一個(gè)與此面積相等的矩形脈沖來(lái)代替，脈沖幅值不變，寬度為t，各脈沖的中點(diǎn)與正弦波每一等份的中點(diǎn)重合。這樣，有n個(gè)等幅不等寬的矩形脈沖組成的波形就與正弦波的正半周等效，稱(chēng)為SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation 正弦波脈沖寬度調(diào)制）波

13、形。同樣，正弦波的負(fù)半周也可以用同樣的方法與一系列負(fù)脈沖等效。這種正、負(fù)半周分別用正、負(fù)半周等效的SPWM波形稱(chēng)為單極式SPWM波形。 雖然SPWM電壓波形與正弦波相差甚遠(yuǎn)，但由于變頻器的負(fù)載是電感性負(fù)載電動(dòng)機(jī)，而流過(guò)電感的電流是不能突變的，當(dāng)把調(diào)制頻率為幾kHz的SPWM電壓波形加到電動(dòng)機(jī)時(shí)，其電流波形就是比較好的正弦波了。通用變頻器電壓與頻率的關(guān)系通用變頻器電壓與頻率的關(guān)系 為了充分利用電機(jī)鐵心，發(fā)揮電機(jī)轉(zhuǎn)矩的最佳性能，適合各種不同種類(lèi)的負(fù)載，通用變頻器電壓與頻率之間的關(guān)系如圖所示。UfnPL額定電壓基頻電壓與頻率之間的關(guān)系1、基頻以下調(diào)速在基頻（額定頻率）以下調(diào)速，電壓和頻率同時(shí)變化，但

14、變化的曲線不同，需要在使用變頻器時(shí)，根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)設(shè)定。（1）曲線n 對(duì)于曲線n，U/f =常數(shù)，屬于恒壓頻比控制方式，適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。（2）曲線L 曲線L也適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，但頻率為零時(shí)，電壓不為零，在電機(jī)并聯(lián)使用或某些特殊電機(jī)選用曲線L。（3）曲線P 曲線P適合于可變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，主要用于泵類(lèi)負(fù)載和風(fēng)機(jī)負(fù)載。 2、基頻以上調(diào)速 在基頻以上調(diào)速時(shí)，頻率可以從基頻往上增高，但電壓U卻始終保持為額定電壓，輸出功率基本保持不變。所以，在基頻以上變頻調(diào)速屬于恒功率調(diào)速。 由此可見(jiàn)，通用變頻器屬于變壓變頻(VVVF)裝置，其中VVVF是英文Variable Voltage Variable Freque

15、ncy的縮寫(xiě)。這是通用變頻器工作的最基本方式，也是設(shè)計(jì)變頻器時(shí)所滿足的最基本要求。 交交變頻器的工作原理交交變頻器的工作原理 交交變頻器是指無(wú)直流中間環(huán)節(jié)，直接將電網(wǎng)固定頻率的恒壓恒頻（CVCF）交流電源變換成變壓變頻（VVVF）交流電源的變頻器，因此稱(chēng)之為“直接”變壓變頻器或交交變頻器，亦稱(chēng)周波變換器（Cycloconverter）。 交交變頻器的基本原理交交變頻器的基本原理 在有源逆變電路中，若采用兩組反向并聯(lián)的可控整流電路，適當(dāng)控制各組可控硅的關(guān)斷與導(dǎo)通，就可以在負(fù)載上得到電壓極性和大小都改變的直流電壓。若再適當(dāng)控制正反兩組可控硅的切換頻率，在負(fù)載兩端就能得到交變的輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)交交

16、直接變頻。 單相輸出的交交變頻器如圖所示。它實(shí)質(zhì)上是一 套三相橋式無(wú)環(huán)流反并聯(lián)的可逆裝置。正、反向兩組晶闡管按一定周期相互切換。正向組工作時(shí)，反向組關(guān)斷，在負(fù)載上得到正向電壓；反向組工作時(shí)，正向組關(guān)斷，在負(fù)載上得到反向電壓。工作晶闡管的關(guān)斷通過(guò)交流電源的自然換相來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，在負(fù)載上就獲得了交變的輸出電壓uo。負(fù)載反向組正向組50Hz50Hzuo+_a) 電路示意圖 交交變頻器一相電路及波形b) 方波型輸出電壓輸出波形正向組反向組Uot1.2.2 運(yùn)行方式運(yùn)行方式 交交變頻器的運(yùn)行方式分為無(wú)環(huán)流運(yùn)行方式、自然環(huán)流運(yùn)行方式和局部環(huán)流運(yùn)行方式。1、無(wú)環(huán)流運(yùn)行方式 圖1.2.1a是無(wú)環(huán)流運(yùn)行方式變頻

17、器原理圖。采用這種運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，成本較低。但缺點(diǎn)也很明顯，決不允許兩組整流器同時(shí)獲得觸發(fā)脈沖而形成環(huán)流，因?yàn)榄h(huán)流的出現(xiàn)將造成電源短路。由于這一原因，必須等到一組整流器的電流完全消失后，另一組整流器才允許導(dǎo)通。切換延時(shí)是必不可少的，而且延時(shí)較長(zhǎng)。一般情況下這種結(jié)構(gòu)能提供的輸出電壓的最高頻率只是電網(wǎng)頻率的三分之一或更低。 輸出的交流電流是由正向橋和反向橋輪換提供，在進(jìn)行換橋時(shí)，由于普通晶閘管在觸發(fā)脈沖消失且正向電流完全停止后，還需要1050s的時(shí)間才能夠恢復(fù)正向阻斷能力， 所以在測(cè)得電流真正為零后，還需延時(shí)5001500s才允許另一組晶閘管導(dǎo)通。因此這種變頻器提供的交流電流在過(guò)零時(shí)必然

18、存在著一小段死區(qū)。延時(shí)時(shí)間愈長(zhǎng)，產(chǎn)生環(huán)流的可能性愈小，系統(tǒng)愈可靠，這種死區(qū)也愈長(zhǎng)。在死區(qū)期間電流等于0，這段時(shí)間是無(wú)效時(shí)間。 無(wú)環(huán)流控制的重要條件是準(zhǔn)確而且迅速地檢測(cè)出電流過(guò)零信號(hào)。不管主回路的工作電流是大是小，零電流檢測(cè)環(huán)節(jié)都必須能對(duì)主回路的電流作出正確的響應(yīng)。過(guò)去的零電流檢測(cè)在輸入側(cè)使用交流電流互感器，在輸出側(cè)使用直流電流互感器，它們都既能保證電流檢測(cè)的準(zhǔn)確性，又能使主回路和控制回路之間得到可靠的隔離。 近幾年，由于光電隔離器件的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，已研制成由光電隔離器組成的零電流檢測(cè)器，性能更加可靠。2、自然環(huán)流運(yùn)行方式 如果同時(shí)對(duì)兩組整流器施加觸發(fā)脈沖，正向組的觸發(fā)角P與反向組的觸發(fā)角N之

19、間保持P +N =，這種控制方式稱(chēng)為自然環(huán)流運(yùn)行方式。為限制環(huán)流，在正、反向組間接有抑制環(huán)流的電抗器。這種運(yùn)行方式的交-交變頻器，除有因紋波電壓瞬時(shí)值不同而引起的環(huán)流外，還存在著環(huán)流電抗器在交流輸出電流作用下引起的“自感應(yīng)環(huán)流”，如圖1.2.3所示。 圖中忽略了因紋波電壓引起的環(huán)流。產(chǎn)生自感應(yīng)環(huán)流的根本原因是因?yàn)榻?交變頻器的輸出電流是交流，其上升和下降在環(huán)流電抗器上引起自感應(yīng)電壓，使兩組的自感應(yīng)電壓產(chǎn)生不平衡，從而構(gòu)成兩倍電流輸出頻率的低次諧波脈動(dòng)電流。 根據(jù)分析可知，自感應(yīng)環(huán)流的平均值可達(dá)總電流平均值的57%，這顯然加重了整流器的負(fù)擔(dān)。因此，完全不加控制的自然環(huán)流運(yùn)行方式只能用于特定的場(chǎng)合

20、。由圖1.2.3可見(jiàn)，自感應(yīng)環(huán)流在交流輸出電流靠近零點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)最大值，這對(duì)保持電流連續(xù)是有利的。另外在有環(huán)流運(yùn)行方式中，負(fù)載電壓為環(huán)流電抗器的中點(diǎn)電壓。由于兩組輸出電壓瞬時(shí)值中一些諧波分量抵消了，故輸出電壓的波形較好。3、局部環(huán)流運(yùn)行方式 把無(wú)環(huán)流運(yùn)行方式和有環(huán)流運(yùn)行方式相結(jié)合，即在負(fù)載電流有可能不連續(xù)時(shí)以有環(huán)流方式工作，而在負(fù)載電流連續(xù)時(shí)以無(wú)環(huán)流方式工作。這樣的運(yùn)行方式既可以使控制簡(jiǎn)化，運(yùn)行穩(wěn)定，改善輸出電壓波形的畸變，又不至于使電流過(guò)大，這就是局部環(huán)流運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)。 主電路形式主電路形式 交交變頻器主要用于大容量交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，幾乎沒(méi)有采用單相輸入的，主要采用三相輸入。主回路有三脈波零式電

21、路（有18個(gè)晶閘管）、三脈波帶中點(diǎn)三角形負(fù)載電路（有12個(gè)晶閘管）、三脈波環(huán)路電路（有9個(gè)晶閘管）、六脈波橋式電路（有36個(gè)晶閘管）、十二脈波橋式電路等多種。 用的最多的是六脈波橋式電路，又分為分離負(fù)載橋式電路和輸出負(fù)載Y聯(lián)結(jié)兩種型式。 通用變頻器的面板結(jié)構(gòu)通用變頻器的面板結(jié)構(gòu) 盡管生產(chǎn)變頻器的廠家不同，型號(hào)各異，但其面板結(jié)構(gòu)大致相同。圖是施耐德Altivar31變頻器的面板結(jié)構(gòu)。主要部分的作用為：.ESCENTSTOPRESETRUNRUNEERCANAltivar31紅色LED直流總線接通選擇以前的菜單或參數(shù)或增大顯示值選擇下一菜單或參數(shù)，或減小顯示值給定電位器，如果CtL菜單中的Fr1參

22、數(shù)設(shè)置為AIP時(shí)激活RUN按鍵，電動(dòng)機(jī)正向模式接通控制，如果I/O菜單中的tCC參數(shù)設(shè)置為L(zhǎng)OC時(shí)激活2個(gè)CAN總線接通狀態(tài)LED退出菜單或參數(shù)，或清除顯示值，以恢復(fù)以前的顯示值進(jìn)入某一菜單或參數(shù)，或?qū)︼@示參數(shù)或顯示值進(jìn)行儲(chǔ)存STOP/RESET鍵用于故障復(fù)位可用于控制電動(dòng)機(jī)停車(chē)，如果I/O菜單中的參數(shù)tCC沒(méi)有設(shè)置為L(zhǎng)OC，為斜坡停車(chē)模式，但如果過(guò)程中有注入制動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生自由停車(chē)Altivar31變頻器操作面板4個(gè)7段顯示器 通用變頻器的接線端子通用變頻器的接線端子 變頻器能把電壓、頻率固定的交流電變換成電壓、頻率連續(xù)可調(diào)的交流電。變頻器與外界的聯(lián)系靠接線端子相連，接線端子又分主端子和控制端

23、子。變頻器主端子 變頻器的輸入端分為三相輸入和單相輸入兩種，而輸出端均為三相輸出變頻器的主端子功能端端 子子功功 能能備備 注注接地端子 接地線，不能與電源零線相接R/L1、S/L2單相電源對(duì)于單相輸入變頻器R/L1、S/L2、T/L3三相電源對(duì)于三相輸入變頻器，不分相序PO直流母線“”極性，接外部電抗器出廠時(shí)已短接PA/+接制動(dòng)電阻、電抗器PB接制動(dòng)電阻PC/-直流母線“”極性U/T1、 V/T2 、W/T3接三相異步電動(dòng)機(jī) 有相序之分 不同品牌的變頻器的主電路端子基本相同。變頻器主電路的接線包括接工頻電網(wǎng)的輸入端(三相R/L1、S/L2、T/L3，單相R/L1、S/L2)和接電動(dòng)機(jī)的電壓、

24、頻率連續(xù)可調(diào)的輸出端(U/T1、V/T2、W/T3)，特別注意：變頻器的輸出端只能接電動(dòng)機(jī)，若把三相交流電特別注意：變頻器的輸出端只能接電動(dòng)機(jī)，若把三相交流電源直接接在變頻器上，會(huì)損壞變頻器！源直接接在變頻器上，會(huì)損壞變頻器！ U V WM2QS變頻器變頻器 R S L N（a） 三相輸入 （b） 單相輸入變頻器主電路的連接 U V WM2QS變頻器變頻器 R S T L1 L2 L3變頻器輸出變頻器輸出異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)U V WU V W實(shí)驗(yàn)臺(tái)變頻器與電動(dòng)機(jī)的連接變頻器控制端子變頻器控制端子 Altivar31變頻器控制端子。在變頻器的下方還有6個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，供6個(gè)邏輯輸入端使用。這些按鈕

25、帶自鎖功能，只接了1個(gè)觸點(diǎn)，按下接通，彈起斷開(kāi)。 控制端子的接線如圖所示。圖中邏輯輸入端的觸點(diǎn)可以是按鈕，但用得更多的是中間繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)或其它低壓電器的觸點(diǎn)，也可以是PLC輸出觸點(diǎn)。R1A R1C R1B R2A R2CCLI LI1 LI2 LI3 LI4 LI5 LI6 24V+10V AI1 COM AI3 AI2 AOV AOC模擬電流模擬電壓模擬電壓輸出模擬電流輸出控制端子的接線示意圖通用變頻器的參數(shù)設(shè)置通用變頻器的參數(shù)設(shè)置變頻器的運(yùn)行與給定方式變頻器的運(yùn)行與給定方式變頻器的多段速度控制變頻器的多段速度控制變頻器的變頻器的PI調(diào)節(jié)功能調(diào)節(jié)功能通用變頻器的參數(shù)設(shè)置及功能選擇

26、通用變頻器的參數(shù)設(shè)置及功能選擇 變頻調(diào)速控制線路的控制方式變頻調(diào)速控制線路的控制方式變頻器的控制電路都是在邏輯輸入端子上接按鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制的，并且主要使用帶自鎖的按鈕，這種按鈕不能自動(dòng)復(fù)位，在系統(tǒng)突然停電重新送電后，有的變頻器會(huì)重新起動(dòng)，很不安全，另一方面不能組成較復(fù)雜的自動(dòng)控制線路。所以，大多數(shù)的變頻調(diào)速控制線路不用按鈕控制變頻器，而是用以下方式控制：1、用低壓電器控制 在邏輯輸入端子上接中間繼電器的觸點(diǎn)或交流接觸器的觸點(diǎn)，也可以接其它低壓電器的觸點(diǎn)。比較簡(jiǎn)單的控制電路常用這種方法。2、直接用PLC控制 把PLC的輸出端子直接接在變頻器的邏輯輸入端子上。這種方法線路簡(jiǎn)單，控制方便，但占用PL

27、C較多的輸出端子。變頻器數(shù)量較少，且PLC輸出點(diǎn)數(shù)夠用時(shí)，可以采用這種方法。 直接用PLC控制變頻器時(shí)，PLC的邏輯輸出端子除了接變頻器的輸入端子外，還可能接信號(hào)燈及其它電器，它們的額定電壓可能各不相同，由于PLC的多個(gè)輸出有一個(gè)公用端，特別注意不能造成電源短路或者電源錯(cuò)接。3、PLC加低壓電器控制 這種方法是用PLC控制中間繼電器或交流接觸器的線圈，再用中間繼電器或交流接觸器的觸點(diǎn)控制變頻器。多數(shù)控制線路采用這種控制方式。 變頻器的選用變頻器的選用變頻器的選擇包括型號(hào)選擇與容量選擇兩方面。根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流選擇變頻器容量 采用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，在異步電動(dòng)機(jī)確定后，通常應(yīng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的額

28、定電流來(lái)選擇變頻器，或者根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的電流值（最大值）來(lái)選擇變頻器。 選擇變頻器容量的基本原則：最大負(fù)載電流不能超過(guò)變頻器的額定電流。一般情況下，按照變頻器使用說(shuō)明書(shū)中所規(guī)定的配用電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選擇。 選擇時(shí)應(yīng)注意：變頻器過(guò)載能力允許電流瞬時(shí)過(guò)載為150額定電流(每分鐘)或120額定電流(每分鐘)，這對(duì)于設(shè)定電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程才有意義，而和電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載200以上、時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾分鐘是無(wú)法比擬的。凡是在工作過(guò)程中可能使電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載的場(chǎng)合，變頻器的容量都應(yīng)加大一檔。 房間空調(diào)的室內(nèi)部分備有室溫傳感器，并將設(shè)定溫度和運(yùn)行情況等信息傳送給室外部分。室外部分則分析這些信息，了解溫差與室溫

29、變化的時(shí)間等，然后計(jì)算并指定壓縮機(jī)電機(jī)的頻率。開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，如果室溫與設(shè)定溫度差別很大，采用高頻運(yùn)行，隨著溫度差的減小采用低頻運(yùn)行。另外，在室溫急劇變化時(shí)使頻率也大幅度變化，緩慢時(shí)使頻率小范圍變化，并在平衡冷暖氣負(fù)載與壓縮機(jī)輸出的同時(shí)，以最短時(shí)間使室溫達(dá)到希望值。使用變頻器控制空調(diào)可以達(dá)到以下效果：（1）利用變頻控制節(jié)能 房間空調(diào)一年的運(yùn)行模式基本上是在輕負(fù)載下運(yùn)行。變頻器的容量控制在負(fù)載下降時(shí)使壓縮機(jī)能力也下降，以此來(lái)保持與負(fù)載的平衡。交流變頻調(diào)速在空調(diào)中的應(yīng)用交流變頻調(diào)速在空調(diào)中的應(yīng)用（2）壓縮機(jī)ON/OFF損耗減少 由于使用變頻器控制的空調(diào)可用變頻來(lái)對(duì)應(yīng)輕負(fù)載，所以可減少壓縮機(jī)開(kāi)停次數(shù)，使

30、制冷回路的制冷劑壓力變化引起的損耗減少。（3）舒適性改善 與通常的熱泵空調(diào)相比，裝上變頻器后，在室外氣溫下降、負(fù)載增加時(shí)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速上升，能提高暖氣效果。（4）消除50/60Hz地區(qū)的能力差 由于變頻器控制的空調(diào)在原理上是先將交流變?yōu)橹绷髟佼a(chǎn)生交流，所以與50Hz和60Hz的地區(qū)差無(wú)關(guān)，始終具有最大能力。（5）起動(dòng)電流減小 由變頻器控制的空調(diào)在起動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，選擇較低電壓及頻率來(lái)抑制起動(dòng)電流，并獲得所需起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以可防止預(yù)定導(dǎo)通電流的增加。變頻調(diào)速在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用變頻調(diào)速在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 所謂恒壓供水是指通過(guò)閉環(huán)控制，使供水的壓力自動(dòng)地保持恒定，其主要意義是：1、提高供水的質(zhì)量 用戶

31、用水的多少是經(jīng)常變動(dòng)的，因此供水不足或供水過(guò)剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水壓力上，即用水多而供水少則壓力低；用水少而供水多則壓力大。保持供水的壓力恒定可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時(shí)供水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水質(zhì)量。2、節(jié)約能源 用變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比較，節(jié)能效果十分明顯。3、起動(dòng)平穩(wěn) 起動(dòng)電流可以限制在額定電流以內(nèi)，從而避免起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，對(duì)于比較大的電機(jī)，可省去降壓起動(dòng)的裝置。4、可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng) 電機(jī)在全壓下起動(dòng)時(shí)，在很短的起動(dòng)時(shí)間里，管道內(nèi)的流量從零增大到額定流量，液體流量十分急劇的變化將在管道內(nèi)產(chǎn)生壓強(qiáng)過(guò)高或過(guò)低的沖擊力，壓力沖擊管壁將產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管子一般，故稱(chēng)水錘效應(yīng)。采用了變頻調(diào)速后，可以