模塊一 變頻的調(diào)速控制

1、模塊一模塊一 變頻調(diào)速控制變頻調(diào)速控制帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 主要任務(wù)主要任務(wù) 1.1 變頻器基礎(chǔ)知識(shí)變頻器基礎(chǔ)知識(shí) 1.1.1 變頻器含義變頻器含義 1.1.2 變頻器基本結(jié)構(gòu)變頻器基本結(jié)構(gòu) 1.1.3 變頻器工作原理變頻器工作原理 1.1.4 變頻器外部接口變頻器外部接口1.2 VF0變頻器簡介變頻器簡介1.3 VF0變頻器操作和實(shí)訓(xùn)變頻器操作和實(shí)訓(xùn) 1.3.1 變頻器的啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)變頻器的啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn) 1.3.2 變頻器的變位器調(diào)速變頻器的變位器調(diào)速 1.3.3 變頻器的多段速控制變頻器的多段速控制 1.3.4 變頻器的變頻器的 PWM調(diào)速調(diào)

2、速帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.1 變頻器基本知識(shí)變頻器基本知識(shí)功能：功能：利用交流異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速利用交流異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速n0隨電源頻率變隨電源頻率變化而變化的特性，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行的裝置?；兓奶匦?，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行的裝置。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 可很好實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的無極調(diào)速；可很好實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的無極調(diào)速； 可方便地進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速；可方便地進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速； 調(diào)速范圍廣、平滑性較好、機(jī)械特性較硬調(diào)速范圍廣、平滑性較好、機(jī)械特性較硬 可實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能?？蓪?shí)現(xiàn)有效的節(jié)能。1.1.1 概述概述帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶

3、工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 分類：分類：根據(jù)交流環(huán)節(jié)分：交根據(jù)交流環(huán)節(jié)分：交-直直-交和交交和交-交變頻器；交變頻器； 根據(jù)儲(chǔ)能環(huán)節(jié)分（濾波方式）根據(jù)儲(chǔ)能環(huán)節(jié)分（濾波方式）:電壓型（電壓型（C）和電流型（和電流型（L）；）； 根據(jù)電壓調(diào)制方式分：正弦脈寬調(diào)制根據(jù)電壓調(diào)制方式分：正弦脈寬調(diào)制（SPWM）和脈沖幅度調(diào)制（）和脈沖幅度調(diào)制（PAM） 根據(jù)輸入電源相數(shù)分：三進(jìn)三出和一進(jìn)三出。根據(jù)輸入電源相數(shù)分：三進(jìn)三出和一進(jìn)三出。分類：分類：矢量控制、無速度傳感器技術(shù)、高頻逆變技術(shù)、矢量控制、無速度傳感器技術(shù)、高頻逆變技術(shù)、高壓變頻調(diào)速等。高壓變頻調(diào)速等。分類：分類：更高性能、更大容量及智能

4、化等。更高性能、更大容量及智能化等。帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.1.2 變頻器的基本結(jié)構(gòu)（交變頻器的基本結(jié)構(gòu)（交-直直-交）交）帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.主電路主電路 整流器整流器-將工頻電源變換為直流電源。將工頻電源變換為直流電源。 濾波器濾波器-抑制電壓波動(dòng)、緩和和平滑直流電壓。抑制電壓波動(dòng)、緩和和平滑直流電壓。 逆變器逆變器-將直流電變換為頻率可調(diào)的三（單）相交流電。將直流電變換為頻率可調(diào)的三（單）相交流電。 另外，再變頻調(diào)速系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的降速和停機(jī)是另外，再變頻調(diào)速系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的降

5、速和停機(jī)是通過逐漸減小頻率來實(shí)現(xiàn)的，所以通常需要加入能耗制動(dòng)環(huán)通過逐漸減小頻率來實(shí)現(xiàn)的，所以通常需要加入能耗制動(dòng)環(huán)節(jié)。節(jié)。 主電路是為電動(dòng)機(jī)提供調(diào)頻調(diào)壓電源的電力部分。主電路是為電動(dòng)機(jī)提供調(diào)頻調(diào)壓電源的電力部分。帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.主電路主電路帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 2.控制電路控制電路 控制電路為主電路提供控制信號，對逆變器的開關(guān)控制電路為主電路提供控制信號，對逆變器的開關(guān)控制、對整流器的電壓控制、通過外部接口電路傳輸控制、對整流器的電壓控制、通過外部接口電路傳輸控制信息等?？刂菩畔⒌取ЧI(yè)

6、機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 2.控制電路控制電路運(yùn)算電路運(yùn)算電路對電壓和頻率進(jìn)行運(yùn)算。對電壓和頻率進(jìn)行運(yùn)算。檢測電路檢測電路對主電路的電壓、電流進(jìn)行檢測。對主電路的電壓、電流進(jìn)行檢測。保護(hù)電路保護(hù)電路對主電路和控制電路提供保護(hù)功能。對主電路和控制電路提供保護(hù)功能。帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.1.3 變頻調(diào)速的工作原理變頻調(diào)速的工作原理1、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法三種調(diào)速方法：改變磁極對數(shù)三種調(diào)速方法：改變磁極對數(shù)p 改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率s 改變電源頻率改變電源頻率f-最好的調(diào)速方法最好的調(diào)速方法

7、)1 (60sPfn電機(jī)轉(zhuǎn)速：電機(jī)轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：Pfn600變頻調(diào)速兩種調(diào)速方式變頻調(diào)速兩種調(diào)速方式恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速ff0帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.1.3 變頻調(diào)速的工作原理變頻調(diào)速的工作原理2、變頻調(diào)速器的控制方式、變頻調(diào)速器的控制方式恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速ffN帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.1.3 變頻調(diào)速的工作原理變頻調(diào)速的工作原理 3、變頻器脈寬調(diào)制、變頻器脈寬調(diào)制(PWM)方式方式 逆變電路是變頻器的核心。因二極管整流的直流電壓幅度不逆變電路是變頻器的核心。因

8、二極管整流的直流電壓幅度不可調(diào)節(jié)，逆變器的輸出電壓調(diào)節(jié)靠改變電壓輸出脈沖的寬度來完可調(diào)節(jié)，逆變器的輸出電壓調(diào)節(jié)靠改變電壓輸出脈沖的寬度來完成，所以現(xiàn)代變頻器產(chǎn)品的主導(dǎo)設(shè)計(jì)思想是在逆變器側(cè)采用脈沖成，所以現(xiàn)代變頻器產(chǎn)品的主導(dǎo)設(shè)計(jì)思想是在逆變器側(cè)采用脈沖寬度調(diào)制（寬度調(diào)制（Pluse Width Modulation，PWM）技術(shù)以合成變頻變）技術(shù)以合成變頻變壓的交流輸出波形。壓的交流輸出波形。 變頻器是將外界固定頻率的電源先轉(zhuǎn)化成直流，再根據(jù)變頻器是將外界固定頻率的電源先轉(zhuǎn)化成直流，再根據(jù)外電路的需要逆變成所需頻率、電壓的交流，根據(jù)負(fù)載類型的不同，的需要逆變成所需頻率、電壓的交流，根據(jù)負(fù)載類型的

9、不同，其計(jì)算方式是很復(fù)雜的。而其計(jì)算方式是很復(fù)雜的。而PWM并不改變電源頻率，只是通過并不改變電源頻率，只是通過控制通斷時(shí)間比例控制對外輸出的功率控制通斷時(shí)間比例控制對外輸出的功率。帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.2 VF0變頻器簡介變頻器簡介為了滿足各類機(jī)器小型化的需要，實(shí)現(xiàn)了同為了滿足各類機(jī)器小型化的需要，實(shí)現(xiàn)了同類產(chǎn)品中最小型化的目標(biāo)類產(chǎn)品中最小型化的目標(biāo)0.2KW和和0.4KW型，寬型，寬78mm高高110mm，體積僅松下公司過去產(chǎn)品的體積僅松下公司過去產(chǎn)品的40%50%可與可與PLC直接調(diào)節(jié)頻率、直接接收直接調(diào)節(jié)頻率、直接接收PLC的的PWM

10、信號并可控制電動(dòng)機(jī)頻率信號并可控制電動(dòng)機(jī)頻率采用了新設(shè)計(jì)的調(diào)頻電位器，用操作盤就可采用了新設(shè)計(jì)的調(diào)頻電位器，用操作盤就可容易地操作正轉(zhuǎn)容易地操作正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)內(nèi)裝內(nèi)裝8段速控制制動(dòng)功能（段速控制制動(dòng)功能（0.2KW無制動(dòng)功無制動(dòng)功能），再試功能等能），再試功能等帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 變頻器變頻器VF0全貌全貌操作板警告標(biāo)簽顯示部位頻率設(shè)定鈕SET設(shè)定鍵模式鍵運(yùn)行鍵停止鍵上升鍵下隆鍵帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 關(guān)于各部件說明關(guān)于各部件說明帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn)

11、1.2.1主電路接線圖主電路接線圖帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.2.2 控制電路接線圖控制電路接線圖帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 1.2.3 用到的參數(shù)用到的參數(shù)帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 關(guān)于制動(dòng)電阻連接端子的說明關(guān)于制動(dòng)電阻連接端子的說明 制動(dòng)電阻連接端子用于連接制動(dòng)電阻連接端子用于連接0.4KW帶制動(dòng)功能型帶制動(dòng)功能型號的制動(dòng)電阻器號的制動(dòng)電阻器(0.75,1.5KW帶制動(dòng)功能型號已帶制動(dòng)功能型

12、號已連接完畢連接完畢) 連接電阻器時(shí)先要把電源切斷連接電阻器時(shí)先要把電源切斷,經(jīng)過經(jīng)過5分鐘后再連分鐘后再連接接帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 選擇運(yùn)行指令（參數(shù)選擇運(yùn)行指令（參數(shù)P08） 可選擇操作面板（面板操作）或用外控操作的輸入信號來進(jìn)行運(yùn)行/停止和正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)。帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) SW123功能選擇功能選擇(參數(shù)參數(shù)P19、P20、P21)設(shè)定設(shè)定SW123（控制電路端子控制電路端子No.7、8、9)的控制功能的控制功能帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 多速多速SW

13、功能功能將將SW功能設(shè)定為多速功能時(shí)的功能設(shè)定為多速功能時(shí)的SW輸入組合動(dòng)作如下表所示輸入組合動(dòng)作如下表所示帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) PWM頻率信號選擇頻率信號選擇平均次數(shù)平均次數(shù)周期（參數(shù)周期（參數(shù)P22、23、24） VF0可由可由PLC等的等的PWM信號而控制運(yùn)行頻率（周期為信號而控制運(yùn)行頻率（周期為0.9ms1100ms以內(nèi)）以內(nèi)）參數(shù)P22：PWM頻率信號選擇控制電路端子的連接和功能說明選擇PWM頻率信號時(shí)，SW2（端子No.8）和SW3（端子No.9）的功能將強(qiáng)制性變?yōu)镻WM控制專用端子No.8:頻率信號切換輸入端子 ON：用參數(shù)P09設(shè)

14、定的信號 OFF：PWM頻率信號端子No.9:PWM頻率信號輸入端子最大額定電壓、電流：請用DC50V、50mA以上能力的開路式集電極信號輸入帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) PWM信號與頻率指令值之間的關(guān)系信號與頻率指令值之間的關(guān)系端子No.93之間的電壓波形頻率指令值（Hz）=ON時(shí)間PWM周期最大輸出頻率（Hz）x最大輸出頻率是參數(shù)P03的設(shè)定值為“50時(shí)的50Hz”、“60時(shí)的60Hz”、“FF時(shí)的參數(shù)P15的值”帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 參數(shù)參數(shù)P23：PWM的信號平均次數(shù)的信號平均次數(shù) 變頻器在每個(gè)PWM周期中進(jìn)行ON時(shí)間和OFF時(shí)間的測量和計(jì)算，作為其頻率指令。利用這一參數(shù)來設(shè)定要把上述每個(gè)PWM周期的指令進(jìn)行多少次平均才能決定最終輸出頻率指令的平均次數(shù) 平均次數(shù)多次進(jìn)行則頻率指令穩(wěn)定，但響應(yīng)速度會(huì)變慢帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操帶工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)操培訓(xùn)培訓(xùn) 參數(shù)參數(shù)24：PWM信號周期信號周期利用這一參數(shù)設(shè)定利用這一參數(shù)設(shè)定PWM輸入信號周期。輸入信號周期。請以請以PWM輸入信號周期的輸入信號周期的 12.5%以內(nèi)的值定數(shù)據(jù)以內(nèi)的值定數(shù)據(jù)帶工業(yè)機(jī)器