通用變頻器的使用與維護(hù)

1、變頻器的使用與維護(hù)變頻器的使用與維護(hù) 希望森蘭科技有限公司希望森蘭科技有限公司 二零零八年四月二零零八年四月 通用變頻器的參數(shù)設(shè)定及功能選擇通用變頻器的參數(shù)設(shè)定及功能選擇 一一.通過操作面板設(shè)定和選擇變頻器的參數(shù)與功能通過操作面板設(shè)定和選擇變頻器的參數(shù)與功能1.給定頻率的設(shè)定方法給定頻率的設(shè)定方法(一）通用變頻器運(yùn)行頻率的設(shè)定方法一）通用變頻器運(yùn)行頻率的設(shè)定方法（1）面板給定：數(shù)字增加鍵或少鍵操作（內(nèi)控）面板給定：數(shù)字增加鍵或少鍵操作（內(nèi)控）（2）預(yù)置給定：）預(yù)置給定：RUN（3）外接給定：電流）外接給定：電流4-20mA或或0-10V(0-5V)（4）通訊給定：）通訊給定：2.變頻器的外接給

2、定配置變頻器的外接給定配置（1）外接電壓給定信號(hào)控制端）外接電壓給定信號(hào)控制端10VGNDAI1+-10VAI1-AI2-AI2+圖圖1 ACS600給定信號(hào)控制端給定信號(hào)控制端子子 選應(yīng)用宏選應(yīng)用宏P(guān)I或或PFC,AI2為反饋輸入；選為反饋輸入；選手動(dòng)手動(dòng)/自動(dòng)，即可本地自動(dòng)，即可本地/遠(yuǎn)方操作。遠(yuǎn)方操作。10V0V131112C 10V頻率設(shè)定電流輸入端頻率設(shè)定電流輸入端10VIR 2G N DG N DV R 1IR 1V R 2圖圖2 G11給定信號(hào)控制端子給定信號(hào)控制端子圖圖3 SB61給定信號(hào)控制端子給定信號(hào)控制端子 H20-H25設(shè)定設(shè)定PID控制功能：控制功能：H20:0(NO

3、) , 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增益（增益（P大響應(yīng)快）；大響應(yīng)快）；H23:積分時(shí)間；積分時(shí)間；H24:微分時(shí)間微分時(shí)間;H25:反反饋增益。饋增益。X1-X9,E17,E18. F001頻率給定模式：頻率給定模式：0上下鍵；上下鍵；1電動(dòng)電位器，存儲(chǔ)電動(dòng)電位器，存儲(chǔ) ；2電動(dòng)電動(dòng)電位器，不存儲(chǔ)；電位器，不存儲(chǔ)；3上下鍵和電動(dòng)電位器，停電不存儲(chǔ)。上下鍵和電動(dòng)電位器，停電不存儲(chǔ)。FACS400 D13U,4D;D13U,4D(R).停電復(fù)位到零。停電復(fù)位到零。

4、 （2）電流給定信號(hào)控制端：）電流給定信號(hào)控制端：4-20mA(0-20mA)（3）外接輔助給定信號(hào)）外接輔助給定信號(hào)3.電位器的選擇：電位器的選擇：WX-4.7k-2W(110k) 二、通用變頻器運(yùn)行頻率范圍的設(shè)定及有關(guān)的功能：二、通用變頻器運(yùn)行頻率范圍的設(shè)定及有關(guān)的功能： 1、基本頻率與最高頻率：電機(jī)的額定頻率、基本頻率與最高頻率：電機(jī)的額定頻率-基本頻率；當(dāng)頻率基本頻率；當(dāng)頻率給定值信號(hào)為最大時(shí)，變頻器的給定頻率給定值信號(hào)為最大時(shí)，變頻器的給定頻率-最高頻率。最高頻率。 2、上限頻率與下限頻率：、上限頻率與下限頻率： 調(diào)速系統(tǒng)所要求的工作調(diào)速系統(tǒng)所要求的工作范圍。范圍。 3、載波頻率設(shè)定

5、：、載波頻率設(shè)定： 圖圖4 各種頻率的關(guān)系各種頻率的關(guān)系 輸出頻率輸出頻率(HZ)最高輸出頻率最高輸出頻率上限頻率上限頻率下限頻率下限頻率偏置頻率偏置頻率起動(dòng)頻率起動(dòng)頻率設(shè)定頻率設(shè)定頻率(HZ) 4、變頻器自處理功能、變頻器自處理功能 變頻器的保護(hù)功能是比較準(zhǔn)確而靈敏的，但過多的跳閘，也會(huì)變頻器的保護(hù)功能是比較準(zhǔn)確而靈敏的，但過多的跳閘，也會(huì)使用戶感到不方便。為此，變頻器對(duì)于某些持續(xù)時(shí)間不長、電流或使用戶感到不方便。為此，變頻器對(duì)于某些持續(xù)時(shí)間不長、電流或電壓在上升時(shí)的變化率（電壓在上升時(shí)的變化率（ 和和 ）不高的）不高的“故障故障”，設(shè)置了避免跳，設(shè)置了避免跳閘的自處理功能，也叫失速防止功能

6、。例如，在升、降速過程中的閘的自處理功能，也叫失速防止功能。例如，在升、降速過程中的過電流和過電壓，以及偶發(fā)性的短時(shí)間過載等。過電流和過電壓，以及偶發(fā)性的短時(shí)間過載等。 （1）加速過程中的過電流）加速過程中的過電流 加速時(shí)間預(yù)置得太短，會(huì)產(chǎn)生過電流。加速時(shí)間預(yù)置得太短，會(huì)產(chǎn)生過電流。 在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，加速時(shí)間的長短是一個(gè)相對(duì)的概念。它是和在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，加速時(shí)間的長短是一個(gè)相對(duì)的概念。它是和拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性大小（由拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性大?。ㄓ蒅D2表示）有關(guān)的。如果拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性表示）有關(guān)的。如果拖動(dòng)系統(tǒng)的慣性很大，預(yù)置的加、減速時(shí)間并不短，只要出現(xiàn)拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟不很大，預(yù)置的加、減速時(shí)間并不短

7、，只要出現(xiàn)拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟不上頻率的變化，導(dǎo)致過電流者，就是加速時(shí)間預(yù)置得太短所形成的。上頻率的變化，導(dǎo)致過電流者，就是加速時(shí)間預(yù)置得太短所形成的。 在加速過程中，如果加速電流超過在加速過程中，如果加速電流超過了某一設(shè)定值了某一設(shè)定值Iset（即起動(dòng)電流的最大（即起動(dòng)電流的最大允許值），變頻器的輸出頻率將暫停允許值），變頻器的輸出頻率將暫停增加，待拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟了上來，電增加，待拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速跟了上來，電流下降到設(shè)定值流下降到設(shè)定值Iset以下后再繼續(xù)升速，以下后再繼續(xù)升速，如圖所示。（挖土機(jī)功能）如圖所示。（挖土機(jī)功能） （2）運(yùn)行過電流的自處理功能）運(yùn)行過電流的自處理功能 變頻器在運(yùn)行過

8、程中出現(xiàn)過電流時(shí)，變頻器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過電流時(shí)，其自處理方法是：當(dāng)電流超過設(shè)定值其自處理方法是：當(dāng)電流超過設(shè)定值Iset時(shí)，變頻器首先將工作頻率適當(dāng)降低，時(shí)，變頻器首先將工作頻率適當(dāng)降低，到電流低于設(shè)定值到電流低于設(shè)定值Iset時(shí)，工作頻率再逐時(shí)，工作頻率再逐漸恢復(fù)，如圖所示。（電流限幅功能、漸恢復(fù)，如圖所示。（電流限幅功能、電流限幅動(dòng)作水平）電流限幅動(dòng)作水平）運(yùn)行過電流的自處理功能運(yùn)行過電流的自處理功能加速過電流的自處理功能加速過電流的自處理功能 （3）減速過電壓的自處理功能）減速過電壓的自處理功能 降速過快會(huì)引起的過電壓。和升速降速過快會(huì)引起的過電壓。和升速過程相仿，對(duì)于慣性較大的負(fù)載，

9、如過程相仿，對(duì)于慣性較大的負(fù)載，如果降速時(shí)間預(yù)置得過短，會(huì)因拖動(dòng)系果降速時(shí)間預(yù)置得過短，會(huì)因拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能釋放得太快而引起直流回路的統(tǒng)的動(dòng)能釋放得太快而引起直流回路的過電壓。如果在降速過程中，直流電壓過電壓。如果在降速過程中，直流電壓超過了某一設(shè)定值超過了某一設(shè)定值Uset，變頻器的輸出，變頻器的輸出頻率將不再下降，電動(dòng)機(jī)暫緩降速，待頻率將不再下降，電動(dòng)機(jī)暫緩降速，待直流電壓下降到設(shè)定值以下后再繼續(xù)降直流電壓下降到設(shè)定值以下后再繼續(xù)降速，如所示。速，如所示。 降速自處理功能降速自處理功能 5、給定方式中的特殊功能、給定方式中的特殊功能 模擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制，不少變頻器具有用模擬量給定信號(hào)模

10、擬量給定的正、反轉(zhuǎn)控制，不少變頻器具有用模擬量給定信號(hào)直接進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制的功能，主要有兩種方式：直接進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制的功能，主要有兩種方式： （a） 由給定信號(hào)的正、負(fù)值來控制正、反轉(zhuǎn)。例如，給定信號(hào)由給定信號(hào)的正、負(fù)值來控制正、反轉(zhuǎn)。例如，給定信號(hào)可以預(yù)置為（可以預(yù)置為（-10+10）V，其中（，其中（-100）V為反轉(zhuǎn)信號(hào)，（為反轉(zhuǎn)信號(hào)，（0+10）V為正轉(zhuǎn)信號(hào)。為正轉(zhuǎn)信號(hào)。 （b）由給定信號(hào)的中間值作為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的分界點(diǎn)。例如，給）由給定信號(hào)的中間值作為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的分界點(diǎn)。例如，給定信號(hào)為（定信號(hào)為（0+10）V時(shí)，可以預(yù)置成（時(shí)，可以預(yù)置成（05）V為反轉(zhuǎn)信號(hào)，為反轉(zhuǎn)信號(hào)，（510）

11、V為正轉(zhuǎn)信號(hào)。為正轉(zhuǎn)信號(hào)。針對(duì)這種正、反轉(zhuǎn)控制方式，有的變頻器設(shè)置了如下的功能：針對(duì)這種正、反轉(zhuǎn)控制方式，有的變頻器設(shè)置了如下的功能： （1）死區(qū)功能）死區(qū)功能 用模擬量給定信號(hào)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制時(shí)，用模擬量給定信號(hào)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制時(shí)，“0”速控制很難穩(wěn)定，速控制很難穩(wěn)定，常常出現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的常常出現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的“蠕動(dòng)蠕動(dòng)”現(xiàn)象。為了防止這種現(xiàn)象。為了防止這種“蠕動(dòng)蠕動(dòng)”現(xiàn)象，現(xiàn)象，需需要在要在“0”速附近設(shè)定一個(gè)死區(qū)。具體方法是：在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)方向分速附近設(shè)定一個(gè)死區(qū)。具體方法是：在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)方向分別預(yù)置一個(gè)最低頻別預(yù)置一個(gè)最低頻“ ”率和率和“- ”，死區(qū)范圍即為，死區(qū)范圍即為“ - ”。 例

12、如，在森蘭例如，在森蘭SB70系列變頻器（中國）和系列變頻器（中國）和Vacon CX系列變頻器系列變頻器中，采用上述的第中，采用上述的第(1)種方式，其死區(qū)呈回線狀，如圖種方式，其死區(qū)呈回線狀，如圖(a)所示；而所示；而在在ABB-ACS800變頻器中，則采用上述的第變頻器中，則采用上述的第(2)種方式，其死區(qū)如圖種方式，其死區(qū)如圖(b)所示。所示。 模擬給定的正、反轉(zhuǎn)控制 (a)正、負(fù)信號(hào)控制 (b)正、負(fù)信號(hào)控制 （2）有效）有效“0”信號(hào)功能信號(hào)功能 在上述第（在上述第（2）種控制方式中，存在著一個(gè)特殊的問題。即，萬）種控制方式中，存在著一個(gè)特殊的問題。即，萬一給定信號(hào)因電路接觸不良或

13、其他原因而一給定信號(hào)因電路接觸不良或其他原因而“丟失丟失”，則變頻器的給，則變頻器的給定輸入端得到的信號(hào)為定輸入端得到的信號(hào)為“0”。按照?qǐng)D。按照?qǐng)D(b)所示曲線，其輸出頻率應(yīng)為所示曲線，其輸出頻率應(yīng)為-50Hz，電動(dòng)機(jī)將處于高速反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在實(shí)際工作中，這種情況常，電動(dòng)機(jī)將處于高速反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在實(shí)際工作中，這種情況常常是十分有害的，甚至有可能損壞生產(chǎn)機(jī)械。常是十分有害的，甚至有可能損壞生產(chǎn)機(jī)械。 對(duì)此，變頻器設(shè)置了一個(gè)有效對(duì)此，變頻器設(shè)置了一個(gè)有效“0”功能。例如，將有效功能。例如，將有效“0”預(yù)置預(yù)置為為5V或更高。則當(dāng)給定信號(hào)小于預(yù)置的有效或更高。則當(dāng)給定信號(hào)小于預(yù)置的有效“0”時(shí)，變頻器的

14、輸出時(shí)，變頻器的輸出頻率將降為頻率將降為0Hz。 6、模擬輸入掉線保護(hù)功能、模擬輸入掉線保護(hù)功能 在張力閉環(huán)控制系統(tǒng)中，若張力反饋信號(hào)丟失，卷取設(shè)備以在張力閉環(huán)控制系統(tǒng)中，若張力反饋信號(hào)丟失，卷取設(shè)備以50Hz高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這很危險(xiǎn)。高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這很危險(xiǎn)。 可設(shè)置掉線后不動(dòng)作；報(bào)警并按掉線前可設(shè)置掉線后不動(dòng)作；報(bào)警并按掉線前10s平均頻率運(yùn)行；報(bào)警平均頻率運(yùn)行；報(bào)警并按設(shè)置的并按設(shè)置的“掉線強(qiáng)制頻率掉線強(qiáng)制頻率”運(yùn)行；過障并自由停車。運(yùn)行；過障并自由停車。 7、比例聯(lián)鎖給定、比例聯(lián)鎖給定 在實(shí)際生產(chǎn)中，變頻器的基本轉(zhuǎn)速由主給定信號(hào)給定。但在生產(chǎn)在實(shí)際生產(chǎn)中，變頻器的基本轉(zhuǎn)速由主給定信號(hào)給定。但在生產(chǎn)

15、過程中，常常還需要根據(jù)其他信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正（微過程中，常常還需要根據(jù)其他信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正（微調(diào)）。例如，某機(jī)械的冷卻風(fēng)機(jī)，其基本轉(zhuǎn)速由操作工根據(jù)具體情調(diào)）。例如，某機(jī)械的冷卻風(fēng)機(jī)，其基本轉(zhuǎn)速由操作工根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，要求轉(zhuǎn)速能自動(dòng)地進(jìn)況進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，要求轉(zhuǎn)速能自動(dòng)地進(jìn)行微調(diào)。一般的變頻器都能實(shí)現(xiàn)這種控制，而明電行微調(diào)。一般的變頻器都能實(shí)現(xiàn)這種控制，而明電VT230S系列變系列變頻器（日本）則專門設(shè)置了一個(gè)輔助信號(hào)輸入端，并給出了十分明頻器（日本）則專門設(shè)置了一個(gè)輔助信號(hào)輸入端，并給出了十分明確的計(jì)算方法，如圖所示。圖確

16、的計(jì)算方法，如圖所示。圖(a)為外接給定端子的安排，為外接給定端子的安排，F(xiàn)SV是主是主信號(hào)給定端，信號(hào)給定端，AUX是輔助信號(hào)給定端。其邏輯關(guān)系如圖是輔助信號(hào)給定端。其邏輯關(guān)系如圖(b)所示，所示，圖中各量之間的關(guān)系是：圖中各量之間的關(guān)系是： Y=AX+B+C 式中：式中： Y為綜合給定信號(hào)；為綜合給定信號(hào)； X為主給定信號(hào)；為主給定信號(hào)； A為頻率增益；為頻率增益； B為偏置頻率；為偏置頻率； C為輔助給定信號(hào)。為輔助給定信號(hào)。 8、升、降速特殊功能、升、降速特殊功能 （1）齒隙補(bǔ)償功能）齒隙補(bǔ)償功能 當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中有齒輪箱的情況下，電動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)剛開始升當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中有齒輪箱的情況下，電動(dòng)

17、機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)剛開始升速，以及從運(yùn)行狀態(tài)剛開始降速時(shí)，齒輪間將發(fā)生撞擊，影響齒輪速，以及從運(yùn)行狀態(tài)剛開始降速時(shí)，齒輪間將發(fā)生撞擊，影響齒輪的壽命。為此，有的變頻器專門設(shè)置了齒隙補(bǔ)償功能，以三菱的壽命。為此，有的變頻器專門設(shè)置了齒隙補(bǔ)償功能，以三菱FR-A500系列變頻器（日本）為例，其功能設(shè)置如圖所示：系列變頻器（日本）為例，其功能設(shè)置如圖所示： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)開當(dāng)電動(dòng)機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)開始升速時(shí)，預(yù)置一個(gè)較低始升速時(shí)，預(yù)置一個(gè)較低的上升頻率的上升頻率 和維持時(shí)間和維持時(shí)間 ，使電動(dòng)機(jī)在極低的頻率，使電動(dòng)機(jī)在極低的頻率 下運(yùn)行一個(gè)短時(shí)間下運(yùn)行一個(gè)短時(shí)間 ，然后再按預(yù)置的升速時(shí)間然后再按預(yù)置的升速時(shí)

18、間升速，從而避免了齒輪間的升速，從而避免了齒輪間的撞擊。反之，當(dāng)電動(dòng)機(jī)從運(yùn)行狀態(tài)開始降速時(shí)，預(yù)置一個(gè)較小的下撞擊。反之，當(dāng)電動(dòng)機(jī)從運(yùn)行狀態(tài)開始降速時(shí)，預(yù)置一個(gè)較小的下降頻率降頻率 和維持時(shí)間和維持時(shí)間 ，以達(dá)到避免齒輪間撞擊的目的。，以達(dá)到避免齒輪間撞擊的目的。齒隙補(bǔ)償功能齒隙補(bǔ)償功能 9、斷電后的減速功能、斷電后的減速功能 （1）功能的含義）功能的含義 大多數(shù)變頻器在斷電后，大多數(shù)變頻器在斷電后，變頻器將因發(fā)生變頻器將因發(fā)生“欠壓欠壓”故障故障而把逆變電路封鎖，停止輸而把逆變電路封鎖，停止輸出。這時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于自出。這時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于自由制動(dòng)狀態(tài)。但有的生產(chǎn)機(jī)由制動(dòng)狀態(tài)。但有的生產(chǎn)機(jī)械不希

19、望出現(xiàn)自由制動(dòng)的狀械不希望出現(xiàn)自由制動(dòng)的狀態(tài)，例如，水泵在變頻器停止輸出時(shí)，將會(huì)迅速停住，產(chǎn)生態(tài)，例如，水泵在變頻器停止輸出時(shí)，將會(huì)迅速停住，產(chǎn)生“水錘水錘現(xiàn)象現(xiàn)象”，對(duì)水泵、閥門和管路等具有破壞作用。為此，有的變頻器，對(duì)水泵、閥門和管路等具有破壞作用。為此，有的變頻器在停電或低電壓的情況下，也可以在一段時(shí)間內(nèi)按預(yù)置的降速時(shí)間在停電或低電壓的情況下，也可以在一段時(shí)間內(nèi)按預(yù)置的降速時(shí)間進(jìn)行降速，如圖所示。進(jìn)行降速，如圖所示。 斷電后的減速功能斷電后的減速功能 （2）功能的設(shè)置）功能的設(shè)置 以三菱以三菱FR-A500系列變頻器（日本）為例，其預(yù)置功能的步驟如系列變頻器（日本）為例，其預(yù)置功能的步驟

20、如下：下： 選擇斷電后的選擇斷電后的“降速停機(jī)降速停機(jī)”方式；方式； 預(yù)置剛開始斷電時(shí)的初始頻率降預(yù)置剛開始斷電時(shí)的初始頻率降 ； 預(yù)置斷電后的降速時(shí)間預(yù)置斷電后的降速時(shí)間 和和 ； 預(yù)置改變降速時(shí)間的切換頻率預(yù)置改變降速時(shí)間的切換頻率 。 10、PDA界面：界面： 個(gè)人數(shù)字助理，掌上電腦（電子記事無線接收及上網(wǎng)）。個(gè)人數(shù)字助理，掌上電腦（電子記事無線接收及上網(wǎng)）。Rockwell公司將上市的一種變頻器采用公司將上市的一種變頻器采用PDA界面，在變頻器本體上界面，在變頻器本體上加裝了加裝了Rockwell公司特制的無線端口器件，利用公司特制的無線端口器件，利用PDA的無線接收技的無線接收技術(shù)，

21、可直接與最新型術(shù)，可直接與最新型PowerFlex變頻器或者安裝由變頻器或者安裝由SCA Nport的的13361305老型號(hào)變頻器直接進(jìn)行通信。老型號(hào)變頻器直接進(jìn)行通信。 采用采用PDA界面的變頻器，通過藍(lán)牙技術(shù)和界面的變頻器，通過藍(lán)牙技術(shù)和WIFI網(wǎng)絡(luò)可直接在網(wǎng)絡(luò)可直接在PDA界面進(jìn)行參數(shù)編程故障診斷和數(shù)據(jù)監(jiān)視，這樣可以不打開柜界面進(jìn)行參數(shù)編程故障診斷和數(shù)據(jù)監(jiān)視，這樣可以不打開柜門而能在較遠(yuǎn)距離操作一臺(tái)或多臺(tái)變頻器。不僅可省去變頻器與計(jì)門而能在較遠(yuǎn)距離操作一臺(tái)或多臺(tái)變頻器。不僅可省去變頻器與計(jì)算機(jī)之間的布線，還可以像以前的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控一樣，對(duì)掛在算機(jī)之間的布線，還可以像以前的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控一樣，對(duì)掛

22、在WIFI網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的所有變頻器進(jìn)行管理和操作。絡(luò)上的所有變頻器進(jìn)行管理和操作。 施耐德施耐德ATV71變頻器也支持無線藍(lán)牙技術(shù)的變頻器也支持無線藍(lán)牙技術(shù)的PDA方式進(jìn)行編程方式進(jìn)行編程和控制。和控制。 三、制動(dòng)三、制動(dòng) 1、直流制動(dòng)：、直流制動(dòng)： 變頻器的輸出頻率為零，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到一定數(shù)值時(shí)，變頻變頻器的輸出頻率為零，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到一定數(shù)值時(shí)，變頻器向電機(jī)定子繞組通入直流，轉(zhuǎn)子切割靜止磁場產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩器向電機(jī)定子繞組通入直流，轉(zhuǎn)子切割靜止磁場產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩.幾種幾種變頻器的設(shè)定如下表變頻器的設(shè)定如下表: 不適用于永磁同步電機(jī)，更不適合位能負(fù)載。不適用于永磁同步電機(jī)，更不適合位能負(fù)載。2

23、.能耗制動(dòng)：能耗制動(dòng)： 適合位能負(fù)載和需快速停車的大慣性負(fù)載。適合位能負(fù)載和需快速停車的大慣性負(fù)載。LM393+-PNRR1R2R3VRV1V2圖圖4 制動(dòng)單元原理圖制動(dòng)單元原理圖 對(duì)于非四象限運(yùn)行的變頻器，當(dāng)對(duì)于非四象限運(yùn)行的變頻器，當(dāng)需要進(jìn)行頻繁的制動(dòng)或高轉(zhuǎn)矩制動(dòng)需要進(jìn)行頻繁的制動(dòng)或高轉(zhuǎn)矩制動(dòng)時(shí)，就應(yīng)選擇制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。時(shí)，就應(yīng)選擇制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。 （1）制動(dòng)單元：）制動(dòng)單元：制動(dòng)的頻繁程度；制動(dòng)能量的大制動(dòng)的頻繁程度；制動(dòng)能量的大小。小。 （2）制動(dòng)電阻：阻值；功率。）制動(dòng)電阻：阻值；功率。 （3）設(shè)定很簡單：減速停車）設(shè)定很簡單：減速停車3.回饋制動(dòng)：回饋制動(dòng)： （1）電流源型

24、變頻器可四象限運(yùn)行）電流源型變頻器可四象限運(yùn)行圖圖5 電流源型變頻器原理圖電流源型變頻器原理圖電流源供電時(shí)異步電機(jī)的工作特電流源供電時(shí)異步電機(jī)的工作特性：性：R1X1X2R2/SxmIIII121m圖圖6 異步電機(jī)在恒流源供電時(shí)的異步電機(jī)在恒流源供電時(shí)的等值電路等值電路 由戴維南定理，開路電勢和由戴維南定理，開路電勢和等效內(nèi)阻：等效內(nèi)阻：m1thXIE2mgXXX22m22m12)XX()SR(XII由此求出由此求出I2:電磁轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩：)XX()SR(f2XIn3SRI3npnPT22m2212m21p2221pm1p1m（1）nT電壓源供電轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)電壓源供電轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)-速特性速特性電流源供電

25、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)電流源供電轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)-速特性速特性圖圖7-電流源供電機(jī)轉(zhuǎn)矩電流源供電機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性 由（由（1）式畫出其轉(zhuǎn)矩）式畫出其轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速特性如圖特性如圖7。并求出最大轉(zhuǎn)矩和。并求出最大轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率：臨界轉(zhuǎn)差率：)xx(f4XInT2m12m21pmax2m2mxaXXRS 電壓源供電的情況下，最大電壓源供電的情況下，最大轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)在 的的地方。地方。)XX(RS212mxa由于由于 ，所以在恒流源供電時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)在轉(zhuǎn)差率，所以在恒流源供電時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)在轉(zhuǎn)差率1mXX小得多的地方。電機(jī)轉(zhuǎn)矩小得多的地方。電機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性成尖峰狀，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小，穩(wěn)轉(zhuǎn)速特性成尖峰狀，起動(dòng)

26、轉(zhuǎn)矩很小，穩(wěn)定運(yùn)行的范圍很窄。定運(yùn)行的范圍很窄。（2）電壓型變頻器：雙）電壓型變頻器：雙pwm （3）實(shí)現(xiàn)回饋的條件：）實(shí)現(xiàn)回饋的條件： 四四.變頻器的控制方式和開閉環(huán)的選擇變頻器的控制方式和開閉環(huán)的選擇（一）矢量控制變頻器的選擇與設(shè)定：（一）矢量控制變頻器的選擇與設(shè)定： 調(diào)速精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求較高：高速紙機(jī)，電纜成型機(jī)，拉幅定調(diào)速精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求較高：高速紙機(jī)，電纜成型機(jī)，拉幅定型機(jī)，圓網(wǎng)印花機(jī)等。型機(jī)，圓網(wǎng)印花機(jī)等。1.矢量控制的技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用范圍：矢量控制的技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用范圍：2.使用矢量控制變頻器的注意事項(xiàng)：使用矢量控制變頻器的注意事項(xiàng)： 多臺(tái)電機(jī)并聯(lián)；轉(zhuǎn)速精度要求較高，或動(dòng)態(tài)指標(biāo)要

27、求較高時(shí)，采多臺(tái)電機(jī)并聯(lián)；轉(zhuǎn)速精度要求較高，或動(dòng)態(tài)指標(biāo)要求較高時(shí)，采用閉環(huán)。用閉環(huán)。 3.設(shè)定方法：設(shè)定方法：參數(shù)辨識(shí)。參數(shù)辨識(shí)。五五.基于基于RS485網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)變頻器的多機(jī)控制：對(duì)變頻器的多機(jī)控制： （一）（一） VFD-A 1.變頻器設(shè)置：變頻器設(shè)置：Pr00=d0002 主頻輸入來源選擇；主頻輸入來源選擇；Pr01=d0003 運(yùn)轉(zhuǎn)指令來源運(yùn)轉(zhuǎn)指令來源Pr78=d0000 (d000-d0031); 地址地址 Pr77=d0002(4800) (d0000:1000;d0001:2400) 傳輸速率傳輸速率 2.PLC設(shè)置設(shè)置: CQM1H CQM1H的通訊方式：上位機(jī)通

28、訊方式和無協(xié)議通訊方式的通訊方式：上位機(jī)通訊方式和無協(xié)議通訊方式適配器適配器RS232/RS485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 CQM1H-SB41,ADAM45208位數(shù)據(jù)位，位數(shù)據(jù)位，1位停止位，奇校驗(yàn)位停止位，奇校驗(yàn) DM6654=1001,DM6646=0702 3 .指令格式指令格式C，S，A，UU，MM，F(xiàn)FFF C-43H 控制命令字串字頭控制命令字串字頭 S- 03H 和檢查和檢查 A-02H 命令認(rèn)可（命令認(rèn)可（01H單臺(tái)）單臺(tái)） UU-30H 30H-33H 31H(00-31)位址位址 MM-58H 30H-38H (X無定義無定義 ） 運(yùn)轉(zhuǎn)命令運(yùn)轉(zhuǎn)命令 X0-停止；停止；X1-正轉(zhuǎn)；正

29、轉(zhuǎn)；X2-停止；停止；X3 反轉(zhuǎn)；反轉(zhuǎn)；X4,X5-寸動(dòng)正轉(zhuǎn)；寸動(dòng)正轉(zhuǎn)； X6,X7-寸動(dòng)反轉(zhuǎn)；寸動(dòng)反轉(zhuǎn)；X8-RESET FFFF-30H 30H 30H 30H 頻率指令頻率指令 設(shè)設(shè)03號(hào)變頻器正轉(zhuǎn)在號(hào)變頻器正轉(zhuǎn)在25.3HZ 4303023032583130323533 4.PLC的串口指令：的串口指令： TXD(-)發(fā)送指令；發(fā)送指令；RXD(-)接收，接收，TXDRXDSCCNND S-發(fā)送信息的首字地址，發(fā)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-發(fā)送和接收信息字節(jié)數(shù)。發(fā)送和接收信息字節(jié)數(shù)。例：通過例：通過PLC控制地址為控制地

30、址為03的變頻器以的變頻器以25.3HZ正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)，PLC從從RS232口發(fā)出的控制碼為口發(fā)出的控制碼為4303023032583130323533，TXD命令命令S=DM0000,C=#0000,N=#0011其中其中DM0000=4303,DM0001=0230,DM0002=3258，DM0003=3130,DM0004=3235,DM0005=3300.DM的內(nèi)容用的內(nèi)容用MOV指令傳送。指令傳送。六變頻器設(shè)定實(shí)例六變頻器設(shè)定實(shí)例：1.湖南大源渡水電站湖南大源渡水電站200T門式起重機(jī)：門式起重機(jī)： 主起升，電機(jī)主起升，電機(jī)90KW繞線式，機(jī)械抱閘，能耗制動(dòng)，調(diào)速范圍繞線式，機(jī)械抱閘，

31、能耗制動(dòng)，調(diào)速范圍0.272m/min-2.272m/min上升，下降各五檔。上升，下降各五檔。 大車：電機(jī)大車：電機(jī)13KWx4=52KW,機(jī)械抱閘，調(diào)速范圍前，后各五檔。機(jī)械抱閘，調(diào)速范圍前，后各五檔。小車：電機(jī)小車：電機(jī)7.5KWx2=15KW,機(jī)械抱閘，調(diào)速范圍左，右各五檔。機(jī)械抱閘，調(diào)速范圍左，右各五檔。變頻器：變頻器：ACS500-170-3;ACS500-100-2;ACS500-025-3各一臺(tái)。各一臺(tái)。 主起升變頻器設(shè)定：主起升變頻器設(shè)定： （1）起動(dòng)數(shù)據(jù)：）起動(dòng)數(shù)據(jù)：A語言語言:英語；英語；B應(yīng)用應(yīng)用:順序控制；順序控制；C應(yīng)用恢復(fù)應(yīng)用恢復(fù):是；是；D電源電壓電源電壓:40

32、0V；E電機(jī)極數(shù)電機(jī)極數(shù):6；F電機(jī)額定電流電機(jī)額定電流:186A；G電機(jī)額電機(jī)額定功率定功率:90KW；H功率因數(shù)功率因數(shù):0.83。（2）主菜單）主菜單10：控制連接：控制連接組組11：11.1允許運(yùn)行允許運(yùn)行:Yes；11.2外部控制區(qū)選擇外部控制區(qū)選擇:鍵盤：鍵盤：11.3外部外部 DZFUI0I1I2I3I4I52122DI1DI2DI3DI4DI5ROI1ROI2PNRO1ZJ1ZJ2ZJ3ZJ4KR1KR2ACS504-170-3RMYBL制動(dòng)單元RO1KR1KR2ZJ1ZJ2ZJ3ZJ401234512345ZKFU1SBLN圖8 200T門機(jī)主起升電路圖上升下降速度選擇電磁抱

33、閘1I/O選擇選擇:DI1.2：11.4外部外部2I/O控制選擇控制選擇:不選擇：不選擇：11.5外部給定外部給定1選選擇擇:AI1；11.6外部給定外部給定2選擇選擇:鍵盤；鍵盤；11.7多段速度選擇多段速度選擇:DI3.4.5；11.8:方向方向:可逆；可逆；11.9；11.10；11.10按缺省值。按缺省值。 組組14：輸出信號(hào)；：輸出信號(hào)；14.3頻率頻率1極限；其余按缺省值。極限；其余按缺省值。D13D14D15100 恒定速度1010 恒定速度2110 恒定速度3001 恒定速度4101 恒定速度5（3）主菜單）主菜單20：傳動(dòng)：傳動(dòng) 組組21:加速加速/減速：減速：21.1加速加

34、速/減速積分類型減速積分類型:線性：線性：21.2加速時(shí)間加速時(shí)間1:10S；21.3減速時(shí)間減速時(shí)間1:10S；21.4-21.7按缺省值。按缺省值。 組組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。 組組26起動(dòng)起動(dòng)/停止：停止：26.1起動(dòng)功能起動(dòng)功能:TORQ BOOST；26.2轉(zhuǎn)矩提升轉(zhuǎn)矩提升電流選擇電流選擇1.5IN；26.3電機(jī)減速條件電機(jī)減速條件:積分減速；積分減速；26.4制動(dòng)斬波器制動(dòng)斬波器:是；是；26.5-26.7無選擇。無選擇。 （4）主菜單）主菜

35、單30：保護(hù)：保護(hù) 組組31:監(jiān)視；監(jiān)視；31.1輸出頻率輸出頻率1監(jiān)視監(jiān)視:低限；低限；31.2輸出頻率輸出頻率1監(jiān)視監(jiān)視:0.5HZ;其余按缺省值。其余按缺省值。 大車和小車的變頻器設(shè)置：大車和小車的變頻器設(shè)置：26.4制動(dòng)斬波器制動(dòng)斬波器:否；組否；組31:監(jiān)視不設(shè)監(jiān)視不設(shè)定，其余與主起升變頻器設(shè)定相同。定，其余與主起升變頻器設(shè)定相同。 2.綿陽游仙自來水廠恒壓供水綿陽游仙自來水廠恒壓供水：2臺(tái)臺(tái)160KW水泵，水泵， 2臺(tái)臺(tái)75KW水泵，采用循環(huán)投切方案，系統(tǒng)框圖如下：水泵，采用循環(huán)投切方案，系統(tǒng)框圖如下： 變頻器變頻器ACS604-170-3一臺(tái)，采用一臺(tái)，采用PLC控制過程。切換過

36、程中要控制過程。切換過程中要求先關(guān)閥后切換，然后再開閥。求先關(guān)閥后切換，然后再開閥。為適應(yīng)恒壓供水，變頻器接口按下圖聯(lián)結(jié)為適應(yīng)恒壓供水，變頻器接口按下圖聯(lián)結(jié)圖9 變頻器恒壓供水系統(tǒng)圖X22X21123456751ACS604-0170-3ZJ9ZJ22PTR25262829X253132RO1RO2RO3X26X27M1M2M3M4160KW160KW75KW75KWLLLLLLDZ1DZ2DZ3DZ4DZ5DZ6FU1FU2KM1KM2KM3KM4KM5KM6KM7KM8KM9KM10RJ1RJ2RJ3RJ4PSS300 選選PFC應(yīng)用宏應(yīng)用宏 組組10：起動(dòng)：起動(dòng)/停機(jī)停機(jī)/方向：方向：1

37、0.01外部控制地外部控制地1選擇選擇:DI1：10.2外部控外部控制地制地2選擇選擇:DI1：10.3旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向:正或反。正或反。 99組：啟動(dòng)參數(shù)：組：啟動(dòng)參數(shù)：9901語言語言:英語；英語；9902應(yīng)用宏應(yīng)用宏:PFC；9903應(yīng)用應(yīng)用恢復(fù)恢復(fù):是；是；9904電機(jī)控制模式電機(jī)控制模式:標(biāo)量：標(biāo)量：9905電機(jī)銘牌電壓電機(jī)銘牌電壓:400V；9906電機(jī)額定電流電機(jī)額定電流:297.5A；9907電機(jī)額定頻率電機(jī)額定頻率:50HZ；9908電機(jī)銘牌額電機(jī)銘牌額定速度定速度:1440rpm：9909電機(jī)銘牌額定功率電機(jī)銘牌額定功率:160KW：9910選擇電機(jī)選擇電機(jī)辨識(shí)運(yùn)行的類型辨

38、識(shí)運(yùn)行的類型:NO。 組組11：給定選擇：給定選擇：11.02外部控制地選擇輸入外部控制地選擇輸入:DI1；11.03外部給定外部給定1的給定源的給定源:AI1;11.04,11.05外給定的最大值和最小值；外給定的最大值和最小值；11.06外部給外部給定定1的給定源；的給定源；11.07，11.09外給定的最大值和最小值。外給定的最大值和最小值。 組組12：恒速：組：恒速：組13模擬輸入；模擬輸入；13.01:AI1的最小值對(duì)應(yīng)的最小給定，的最小值對(duì)應(yīng)的最小給定，0V；13.02的最大值，對(duì)應(yīng)的最大給定的最大值，對(duì)應(yīng)的最大給定10V；13.06 AI2的最小值對(duì)應(yīng)的最小值對(duì)應(yīng)最小給定最小給定

39、:0mA；13.09AI2濾波時(shí)間常數(shù)濾波時(shí)間常數(shù):5S；其余按缺省值。；其余按缺省值。 組組14繼電器輸出：繼電器輸出：14.01繼電器輸出繼電器輸出1的內(nèi)容的內(nèi)容:PFC控制；控制；14 02繼繼電器輸出電器輸出1的內(nèi)容的內(nèi)容:PFC控制；控制；14.03故障。故障。 組組15：模擬輸出；組：模擬輸出；組16：系統(tǒng)控制輸入：系統(tǒng)控制輸入：16.01允許運(yùn)行允許運(yùn)行:Yes：組組22：加速：加速/減速：減速：22.02/22.03加速加速/減速時(shí)間減速時(shí)間10s。 組組81水泵風(fēng)機(jī)控制：水泵風(fēng)機(jī)控制：81.01水泵風(fēng)機(jī)控制的信號(hào)來源，過程給定水泵風(fēng)機(jī)控制的信號(hào)來源，過程給定從參數(shù)從參數(shù)11.

40、06定義，控制盤必須使遠(yuǎn)程控制模式；定義，控制盤必須使遠(yuǎn)程控制模式；81.09，81.10設(shè)置設(shè)置起動(dòng)頻率起動(dòng)頻率52HZ；81.12，81.13設(shè)置下限停機(jī)頻率；設(shè)置下限停機(jī)頻率；81.20電機(jī)互鎖功電機(jī)互鎖功能能:NO. 3.金堂自來水廠金堂自來水廠：成都野生動(dòng)物園供水站：成都野生動(dòng)物園供水站,30KW,18.5KW,11KW水泵各一臺(tái)，采用循環(huán)投切方案，系統(tǒng)框圖如下：水泵各一臺(tái)，采用循環(huán)投切方案，系統(tǒng)框圖如下：5VVRFGNDIRFIPFGNDCMFWDBT12S30KWZJ1PTR30A30BRO1RO2RO3M1M2M330KW18.5KW11KWLLLLLDZ1DZ2DZ3DZ4D

41、Z5FU1FU2KM1KM2KM3KM4KM5KM6KM7RJ1RJ2RJ3自耦減壓自耦減壓啟動(dòng)器啟動(dòng)器繼電器繼電器擴(kuò)展板擴(kuò)展板圖圖10 變頻器恒壓供水系統(tǒng)圖變頻器恒壓供水系統(tǒng)圖 第二部分 變頻器故障分析與維護(hù) 一一 變頻器結(jié)構(gòu)變頻器結(jié)構(gòu) 變頻器結(jié)構(gòu)大多采用模塊化設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)由主電路，控制回路，變頻器結(jié)構(gòu)大多采用模塊化設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)由主電路，控制回路，保護(hù)回路，驅(qū)動(dòng)回路等組成。各部分又有更多的的組成，如下圖為保護(hù)回路，驅(qū)動(dòng)回路等組成。各部分又有更多的的組成，如下圖為主電路主電路C1C2MT1T2T3T4T5T6T7D1D2D3D4D5D6R1R2R3R4KM圖圖1 主電路原理圖主電路原理圖

42、1、主電路、主電路 整流橋，充電限流電路，逆變橋，浪涌吸收電路整流橋，充電限流電路，逆變橋，浪涌吸收電路 （1）二極管整流橋，雙）二極管整流橋，雙PWM （2）充電限流電路有幾種形式：）充電限流電路有幾種形式： a).用可控硅代替交流接觸器：如圖用可控硅代替交流接觸器：如圖2 b).整流橋?yàn)榘肟貥颍喝鐖D整流橋?yàn)榘肟貥颍喝鐖D3 Icd=Id/1.57=Im/2.72 式中：式中：Icd-平均值平均值 Id-有效值有效值 Im-峰值峰值 （3）二極管的選型計(jì)算：）二極管的選型計(jì)算： 例：例：110kW變頻器整流橋容量的計(jì)算變頻器整流橋容量的計(jì)算 220kW變頻器額定電流變頻器額定電流210A 不考

43、慮直流側(cè)充電電容的影響，可取不考慮直流側(cè)充電電容的影響，可取200A，若考慮電容的充電，若考慮電容的充電電流的影響，可取電流的影響，可取250A。 整流橋二極管的耐壓為線電壓峰值的整流橋二極管的耐壓為線電壓峰值的(23)倍，通常為倍，通常為1600V。 （4）直流側(cè)電容計(jì)算：）直流側(cè)電容計(jì)算： 等效電容與負(fù)載等效電阻的乘積（時(shí)間常數(shù)）應(yīng)遠(yuǎn)大于三相整等效電容與負(fù)載等效電阻的乘積（時(shí)間常數(shù)）應(yīng)遠(yuǎn)大于三相整流橋輸出電壓的脈動(dòng)周期，流橋輸出電壓的脈動(dòng)周期，T=0.0033s。AIcd21872. 2/22102)(30033. 0fRCt線路板吸收電容圖圖3 可控硅開關(guān)可控硅開關(guān)12345678910

44、1112ABCD121110987654321DCBATitleNumberRevisionSizeA1Date:5-Nov-2009 Sheet of File:D:Design Explorer 99ExamplesPLC網(wǎng)絡(luò)1.ddb Drawn By:PNRKMCCR1R2圖圖2 限流電路的另一種接法限流電路的另一種接法 D1D2D3D4D5D6C1C2R1R2RSTD7R5圖圖4 單相二極管充電電路單相二極管充電電路 C).整流橋?yàn)槿卣鳂颍喝鐖D整流橋?yàn)槿卣鳂颍喝鐖D4 圖圖5 輔助整流橋充電電路輔助整流橋充電電路D1D2D3D4D5D6C 1C 2R1R2RSTD7D8D9D1

45、0D11D12R5各種接法的優(yōu)、缺點(diǎn)：各種接法的優(yōu)、缺點(diǎn)：交流接觸器：發(fā)熱量小、控制電路簡單；體積大。交流接觸器：發(fā)熱量小、控制電路簡單；體積大。 圖圖2的交流接觸器不流過直流電流。的交流接觸器不流過直流電流?？煽匕霕颍煽厝珮颍┱鳎喊l(fā)熱量較二極管大，散熱器適可控半橋（可控全橋）整流：發(fā)熱量較二極管大，散熱器適當(dāng)增大或風(fēng)機(jī)風(fēng)量加大，控制電路略復(fù)雜，體積小。當(dāng)增大或風(fēng)機(jī)風(fēng)量加大，控制電路略復(fù)雜，體積小。 d).整流橋的測量：整流橋的測量： 二極管的測量方法，比較幾個(gè)二極管的正向電阻值，二極管反二極管的測量方法，比較幾個(gè)二極管的正向電阻值，二極管反向耐壓較高（向耐壓較高（1600V）。一般幾個(gè)二

46、極管的正向電阻值接近，整）。一般幾個(gè)二極管的正向電阻值接近，整流橋基本都是好的。流橋基本都是好的。 e).與此有關(guān)的故障：與此有關(guān)的故障： 整流橋個(gè)別二極管損壞：負(fù)載輕，正常負(fù)載整流橋個(gè)別二極管損壞：負(fù)載輕，正常負(fù)載 充電電阻損壞充電電阻損壞 交流接觸器故障交流接觸器故障 均壓電阻故障均壓電阻故障 整流橋的代換：額定電流值，耐壓值整流橋的代換：額定電流值，耐壓值 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 維修變頻器充電燈必須熄滅維修變頻器充電燈必須熄滅 （3）逆變橋：）逆變橋：IGBT,IPM a). 概述：變頻技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。在低壓概述：變頻技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。在低壓交流電動(dòng)

47、機(jī)的傳動(dòng)控制中，應(yīng)用最多的功率器件有交流電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)控制中，應(yīng)用最多的功率器件有GTO、GTR、IGBT以及智能模塊以及智能模塊IPM，后面二種集，后面二種集GTR的低飽和電壓特性和的低飽和電壓特性和MOSFET的高頻開關(guān)特性于一體是目前通用變頻器中最廣泛使用的高頻開關(guān)特性于一體是目前通用變頻器中最廣泛使用的主流功率器件。的主流功率器件。IGBT集射電壓集射電壓Vces可可3V, 頻率可達(dá)到頻率可達(dá)到20KHZ,內(nèi)含的集射極間超高速二極管內(nèi)含的集射極間超高速二極管Trr可達(dá)可達(dá)150ns, 1992年前后開始在通年前后開始在通用變頻器中得到廣泛應(yīng)用。其發(fā)展的方向是損耗更低用變頻器中得到廣泛應(yīng)用

48、。其發(fā)展的方向是損耗更低, 開關(guān)速度更開關(guān)速度更快、電壓更高快、電壓更高,容量更大容量更大(3.3KV、 1200A), 目前，采用溝道型柵極目前，采用溝道型柵極技術(shù)、非穿通技術(shù)、非穿通NPT技術(shù)等方法大幅度降低了集電極一發(fā)射極之間技術(shù)等方法大幅度降低了集電極一發(fā)射極之間的飽和電壓的飽和電壓VCE（sat）的第四代的第四代IGBT也已問世。第四代也已問世。第四代IGBT的應(yīng)用使變頻器的性能有了很大的提高。其一是的應(yīng)用使變頻器的性能有了很大的提高。其一是ICBT開關(guān)器件發(fā)熱減少，將曾占主回路發(fā)熱開關(guān)器件發(fā)熱減少，將曾占主回路發(fā)熱5070的器件發(fā)熱的器件發(fā)熱降低了降低了30。其二是高載波控制，使輸

49、出電流波形有明顯改。其二是高載波控制，使輸出電流波形有明顯改善；其三是開關(guān)頻率提高，使之超過人耳的感受范圍，即實(shí)善；其三是開關(guān)頻率提高，使之超過人耳的感受范圍，即實(shí)現(xiàn)了電機(jī)運(yùn)行的靜音化；其四是驅(qū)動(dòng)功率減少，體積趨于更現(xiàn)了電機(jī)運(yùn)行的靜音化；其四是驅(qū)動(dòng)功率減少，體積趨于更小。而小。而IPM的投入應(yīng)用比的投入應(yīng)用比IGBT約晚二年，由于約晚二年，由于IPM包含了包含了1GBT芯片及外圍的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路甚至還有的把光耦也集芯片及外圍的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路甚至還有的把光耦也集成于一體，因此是種更為好用的集成型功率器件，目前，在成于一體，因此是種更為好用的集成型功率器件，目前，在模塊額定電流模塊額定電流1060

50、0A范圍內(nèi)，通用變頻器均有采用范圍內(nèi)，通用變頻器均有采用IPM的的趨問，其優(yōu)點(diǎn)是：（趨問，其優(yōu)點(diǎn)是：（l）開關(guān)速度快，驅(qū)動(dòng)電流小，控制驅(qū)動(dòng)）開關(guān)速度快，驅(qū)動(dòng)電流小，控制驅(qū)動(dòng)更為簡單。（更為簡單。（2）內(nèi)含電流傳感器，可以高效迅速地檢測出過）內(nèi)含電流傳感器，可以高效迅速地檢測出過電流和短路電流，能對(duì)功率芯片給予足夠的保護(hù)，故障率大電流和短路電流，能對(duì)功率芯片給予足夠的保護(hù)，故障率大大降低。（大降低。（3）由于在器件內(nèi)部電源電路和）由于在器件內(nèi)部電源電路和驅(qū)動(dòng)電路的配線設(shè)計(jì)上做到優(yōu)化，所以浪涌電壓，門極振蕩，噪聲驅(qū)動(dòng)電路的配線設(shè)計(jì)上做到優(yōu)化，所以浪涌電壓，門極振蕩，噪聲引起的干擾等問題能有效得到控

51、制。（引起的干擾等問題能有效得到控制。（4）保護(hù)功能較為豐富，如）保護(hù)功能較為豐富，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、溫度保護(hù)一應(yīng)俱全，隨著技術(shù)的進(jìn)步，保護(hù)電流保護(hù)、電壓保護(hù)、溫度保護(hù)一應(yīng)俱全，隨著技術(shù)的進(jìn)步，保護(hù)功能將進(jìn)一步日臻完善功能將進(jìn)一步日臻完善 .（5）IPM的售價(jià)已逐漸接近的售價(jià)已逐漸接近IGBT而計(jì)而計(jì)入采用入采用IPM后的開關(guān)電源容量、驅(qū)動(dòng)功率容量的減小和器件的節(jié)省后的開關(guān)電源容量、驅(qū)動(dòng)功率容量的減小和器件的節(jié)省以及綜合性能提高等因素后在許多場合其性價(jià)比已高過以及綜合性能提高等因素后在許多場合其性價(jià)比已高過IGBT，有，有很好的經(jīng)濟(jì)性。為此很好的經(jīng)濟(jì)性。為此IPM除了在工業(yè)變頻器中被大量采

52、用之后，經(jīng)除了在工業(yè)變頻器中被大量采用之后，經(jīng)濟(jì)型的濟(jì)型的IPM在近年內(nèi)也開始在一些民用品如家用空調(diào)變頻器，冰箱在近年內(nèi)也開始在一些民用品如家用空調(diào)變頻器，冰箱變頻器、洗衣機(jī)變頻器中得到應(yīng)用。變頻器、洗衣機(jī)變頻器中得到應(yīng)用。IPM也在向更高的水平發(fā)展，也在向更高的水平發(fā)展，日本三菱電機(jī)最近開發(fā)的專用智能模塊日本三菱電機(jī)最近開發(fā)的專用智能模塊ASIPM將不需要外接光耦將不需要外接光耦;通過內(nèi)部自舉電路可單電源供電并采用了低電感的封裝技術(shù)，在實(shí)通過內(nèi)部自舉電路可單電源供電并采用了低電感的封裝技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化，專用化，高性能，低成本方面又推進(jìn)了一步。現(xiàn)系統(tǒng)小型化，專用化，高性能，低成本方面又推

53、進(jìn)了一步。 C）. IPM的自保護(hù)功能：的自保護(hù)功能： 欠電壓鎖定：內(nèi)部控制電壓由一個(gè)欠電壓鎖定：內(nèi)部控制電壓由一個(gè)15V的直流電源供電，若某種的直流電源供電，若某種原因是這一電源低于規(guī)定的欠電壓動(dòng)作數(shù)值，則功率器件關(guān)斷并輸原因是這一電源低于規(guī)定的欠電壓動(dòng)作數(shù)值，則功率器件關(guān)斷并輸出故障信號(hào)，小毛刺部動(dòng)作。出故障信號(hào)，小毛刺部動(dòng)作。 過熱保護(hù)：在靠近芯片的絕緣基板上安裝一溫度傳感器，若基過熱保護(hù)：在靠近芯片的絕緣基板上安裝一溫度傳感器，若基板溫度超過過熱動(dòng)作數(shù)值，板溫度超過過熱動(dòng)作數(shù)值，IPM截止并輸出故障信號(hào)。截止并輸出故障信號(hào)。PNG1G2G3G4G5G6UVW圖6 IGBT六單元結(jié)構(gòu)圖5

54、 IGBT二單元結(jié)構(gòu)C1C2 E1E2G1G2 b). 電路圖電路圖C1E1C1E2FOFOWPWN控制電源圖7 2單元 IPM外部接線圖控制電源 過流保護(hù)：若流過過流保護(hù)：若流過IPM的電流超過動(dòng)作數(shù)值的的電流超過動(dòng)作數(shù)值的時(shí)間大于時(shí)間大于toff(oc),則則IPM將被軟關(guān)斷，并輸出故障將被軟關(guān)斷，并輸出故障信號(hào)，第信號(hào)，第3代代IPM的的toff(oc)=10 。 短路保護(hù)：若負(fù)載短路短路保護(hù)：若負(fù)載短路或控制器故障引起上下橋或控制器故障引起上下橋臂短路，則臂短路，則IPM將被軟關(guān)將被軟關(guān)斷，并輸出故障信號(hào)，響斷，并輸出故障信號(hào)，響應(yīng)時(shí)間不足應(yīng)時(shí)間不足100ns.Sd). 命名與編號(hào)：命

55、名與編號(hào)： 三菱系列三菱系列（1）器件）器件 CM=IGBT模塊模塊 (4)對(duì)對(duì) IPM PM=IPM模塊模塊 H =一單元一單元 （2）電流額定值）電流額定值IC(安培安培) D =二單元二單元 （3）對(duì)）對(duì)IGBT C=六合一六合一 H=一單元一單元 R=七合一七合一 D=二單元二單元 （5）外型或局部變化）外型或局部變化 T=六合一六合一 （6）耐壓值（）耐壓值（IGBT)乘乘50 E=制動(dòng)或斬波制動(dòng)或斬波 （7）耐壓值（）耐壓值（IPM)乘乘10 （8）H=H系列模塊系列模塊 （IGBT) 例：例： CM 100 D Y- 24 H PM 600 H -SA 120 東芝系列東芝系列

56、MG 150 M 2 YL 1（1） （2） （4）（5） （6） （8）（1） （2） （3） （5） （7） 東芝 電流 額定值 耐壓等級(jí) 單元數(shù) 接線方式 產(chǎn)品系列G600V M1000V N1100V Q1200V S1400Ve). IGBT好壞的簡單判別：好壞的簡單判別： 耐壓值：搖表或兆歐表，能產(chǎn)生耐壓值：搖表或兆歐表，能產(chǎn)生1000V直流電源，測量電路如圖直流電源，測量電路如圖8所示：所示： 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：G即必須與即必須與E相連相連1000V圖8 IGBT耐壓測量電路導(dǎo)通和截止的測量：導(dǎo)通和截止的測量： 對(duì)對(duì)GE充正電測量導(dǎo)通，對(duì)充正電測量導(dǎo)通，對(duì)GE充負(fù)電測量截止。充

57、負(fù)電測量截止。 續(xù)流二極管正向電阻的測量：容量相同的模塊其續(xù)流二極管正續(xù)流二極管正向電阻的測量：容量相同的模塊其續(xù)流二極管正向電阻值基本相近，一般位數(shù)百歐。向電阻值基本相近，一般位數(shù)百歐。 f).與此有關(guān)的故障與此有關(guān)的故障 過流：加速過流，減速過流，運(yùn)行過流過流：加速過流，減速過流，運(yùn)行過流 IGBT故障故障 導(dǎo)熱硅脂干涸導(dǎo)熱硅脂干涸 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 主回路通電前，主回路通電前，IGBT的的G極嚴(yán)禁開路。極嚴(yán)禁開路。 換換IGBT的底板要均勻地涂一層導(dǎo)熱硅脂，固定螺釘需擰緊。的底板要均勻地涂一層導(dǎo)熱硅脂，固定螺釘需擰緊。 換換IGBT后通電之前在直流回路中串入限流電阻后通電之前在直流回

58、路中串入限流電阻,接法如圖接法如圖9。 如圖中如圖中R4,一定要接在電容與逆變橋之間。一定要接在電容與逆變橋之間。 IGBT的代換：同型號(hào)，考慮不同代產(chǎn)品的損耗不同。的代換：同型號(hào)，考慮不同代產(chǎn)品的損耗不同。 不同型號(hào)，不同型號(hào)，IC VCE滿足的前提下考慮滿足的前提下考慮 體積，安裝位置，接線體積，安裝位置，接線方式，不同代產(chǎn)品的損耗等。方式，不同代產(chǎn)品的損耗等。 （4）電解電容：）電解電容： 壽命壽命5年，容量下降發(fā)熱膨脹漏液，用電容測試儀測量。電解電年，容量下降發(fā)熱膨脹漏液，用電容測試儀測量。電解電容的誤差為標(biāo)稱值的容的誤差為標(biāo)稱值的 20%。 （5）浪涌吸收電路：）浪涌吸收電路： 目前

59、變頻器普遍使用的吸收回路如圖所示的三種電路。目前變頻器普遍使用的吸收回路如圖所示的三種電路。 T1T4T1T4T1T4(a)(b)(c) 2、控制電路：、控制電路： 變頻器的控制電路有主控電路，保護(hù)電路和操作，顯示變頻器的控制電路有主控電路，保護(hù)電路和操作，顯示電路構(gòu)成。控制電路的核心是電路構(gòu)成。控制電路的核心是CPU,V/F控制型變頻器使用控制型變頻器使用8XC196MC/MH,PD78366,M37705或或TMS320C24X/28X等。矢量控制變頻器等。矢量控制變頻器采用雙采用雙CPU或或DSP. 從維修角度講，修主板的難度較大。判定主板的好壞，從維修角度講，修主板的難度較大。判定主板

60、的好壞，最常用的方法就是代換法。板上明顯故障可修理，隱藏故障最常用的方法就是代換法。板上明顯故障可修理，隱藏故障的修理比較復(fù)雜，利用示波器，加上經(jīng)驗(yàn)，再分析判斷。的修理比較復(fù)雜，利用示波器，加上經(jīng)驗(yàn)，再分析判斷。 3、驅(qū)動(dòng)回路：、驅(qū)動(dòng)回路： 驅(qū)動(dòng)電路作為逆變電路的一部分，對(duì)變頻器的三相輸出有著驅(qū)動(dòng)電路作為逆變電路的一部分，對(duì)變頻器的三相輸出有著巨大的影響。驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一般有這樣幾種方式巨大的影響。驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一般有這樣幾種方式 (1)分立插腳式元件組成的驅(qū)動(dòng)電路分立插腳式元件組成的驅(qū)動(dòng)電路; (2)光耦驅(qū)動(dòng)電路光耦驅(qū)動(dòng)電路; (3)厚膜驅(qū)動(dòng)電路厚膜驅(qū)動(dòng)電路; (4)專用集成塊驅(qū)動(dòng)電路等幾種