PLC與變頻器1_第六章-變頻器的選擇與操作課件

1、第六章第一節(jié)變頻器的結(jié)構(gòu)一、變頻器的基本結(jié)構(gòu)1.整流電路2.濾波及限流電路圖6-1電壓型通用變頻器的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)變頻器的結(jié)構(gòu)圖6-2交-直-交電壓型變頻器主電路第一節(jié)變頻器的結(jié)構(gòu)表格3.直流中間電路4.逆變電路1)為電動(dòng)機(jī)繞組的無(wú)功電流返回直流電路提供通路。2)當(dāng)頻率下降使同步轉(zhuǎn)速下降時(shí)，為電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通路。3)為電路的寄生電感在逆變過(guò)程中釋放能量提供通路。5.能耗制動(dòng)電路第一節(jié)變頻器的結(jié)構(gòu)二、變頻器控制電路(1)運(yùn)算電路運(yùn)算電路的主要作用是將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令信號(hào)同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定變頻器的輸出頻率和電壓。(2)信號(hào)檢測(cè)電路將變頻器和電動(dòng)機(jī)

2、的工作狀態(tài)反饋至微處理器，并由微處理器按事先確定的算法進(jìn)行處理后為各部分電路提供所需的控制或保護(hù)信號(hào)。(3)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路的作用是為變頻器中逆變電路的換流器件提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。(4)保護(hù)電路保護(hù)電路的主要作用是對(duì)檢測(cè)電路得到的各種信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，以判斷變頻器本身或系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常。三、變頻器與外部連接端子第一節(jié)變頻器的結(jié)構(gòu)1.主電路端子表6-1變頻器的主電路端子及其功能1)L1、L2、L3主電路電源輸入端子，經(jīng)接觸器和斷路器與電源連接，不用考慮相序。2)變頻器的保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)，繼電器的常閉觸點(diǎn)控制接觸器電路，會(huì)使接觸器斷開(kāi)，從而切斷變頻器的主電路電源。3)不應(yīng)以主電路的通斷來(lái)操作變頻器的運(yùn)行和

3、停止。4)變頻器輸出端子U、V、W直接接至三相電動(dòng)機(jī)上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向與設(shè)定不一致時(shí)，可以調(diào)換U、V、W三相中的任意兩相。5)變頻器的輸出端子不要連接到電力電容器或浪涌吸收器上。第一節(jié)變頻器的結(jié)構(gòu)6)從安全及降低噪聲的需要出發(fā)，為防止漏電和干擾侵入或輻射電磁波，變頻器必須接地。圖6-3多臺(tái)變頻器的接地a)正確b)錯(cuò)誤2.控制電路端子第一節(jié)變頻器的結(jié)構(gòu)(1)運(yùn)行控制端主要有正轉(zhuǎn)(FWD)、反轉(zhuǎn)(REV)、運(yùn)行(RUN)、停止(STOP)、點(diǎn)動(dòng)(JOG)等。(2)多段頻率控制端通常用變頻器的數(shù)字輸入端作為開(kāi)關(guān)，設(shè)定多段工作頻率，以便在程序控制的不同程序段，得到不同的轉(zhuǎn)速。圖6-4屏蔽線接線示意圖第一節(jié)

4、變頻器的結(jié)構(gòu)(3)其他功能控制端如緊急停機(jī)(EMS)、復(fù)位(RST)、外接保護(hù)(THR)等。3.外接輸出電路(1)狀態(tài)信號(hào)端為晶體管輸出，包括運(yùn)行信號(hào)端和頻率達(dá)到信號(hào)端。(2)報(bào)警信號(hào)端為繼電器輸出，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，繼電器動(dòng)作。(3)測(cè)量信號(hào)端測(cè)量信號(hào)端供外接顯示儀表用，包括頻率信號(hào)端和電流信號(hào)端等。第二節(jié)變頻器的頻率參數(shù)一、基本頻率參數(shù)1.給定頻率(1)給定頻率方式的選擇功能1)面板給定方式：通過(guò)面板上的鍵盤(pán)設(shè)置給定頻率。2)外接給定方式：通過(guò)外部的模擬量或數(shù)字輸入給定端口，將外部頻率給定信號(hào)輸入變頻器。3)通信接口給定方式：由計(jì)算機(jī)或其他控制器通過(guò)通信接口進(jìn)行給定。(2)外接給定信號(hào)的

5、選擇1)電壓信號(hào)：一般有05V、05V、010V、010V等幾種。2)電流信號(hào)：一般有020mA、420mA兩種。第二節(jié)變頻器的頻率參數(shù)2.輸出頻率3.基準(zhǔn)頻率4.上限頻率和下限頻率圖6-5基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)頻率的關(guān)系第二節(jié)變頻器的頻率參數(shù)圖6-6上限頻率和下限頻率二、其他頻率參數(shù)第二節(jié)變頻器的頻率參數(shù)1.點(diǎn)動(dòng)頻率2.載波頻率(PWM頻率)表6-2變頻器載波頻率與性能的關(guān)系3.起動(dòng)頻率4.多擋轉(zhuǎn)速頻率表6-3DIN狀態(tài)組合與轉(zhuǎn)速頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系第二節(jié)變頻器的頻率參數(shù)表6-3DIN狀態(tài)組合與轉(zhuǎn)速頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系第二節(jié)變頻器的頻率參數(shù)圖6-7開(kāi)關(guān)狀態(tài)的組合與各擋頻率之間的關(guān)系第三節(jié)變頻器的主要功能一、運(yùn)行功能

6、1.加速時(shí)間2.加速模式圖6-8變頻器的加速曲線a)線性方式b)S形方式c)半S形方式1)線性方式在加速過(guò)程中，頻率與時(shí)間成線性關(guān)系，第三節(jié)變頻器的主要功能如圖6-8a所示，如果沒(méi)有什么特殊要求，一般的負(fù)載大都選用線性方式。2)S形方式的初始階段加速較緩慢，中間階段為線性加速，尾段加速逐漸減為零，如圖6-8b所示。3)半S形方式加速時(shí)一半為S形方式，另一半為線性方式，如圖6-8c所示。3.減速時(shí)間4.減速模式5.多功能端子6.程序控制1)制定運(yùn)行程序時(shí)，首先要根據(jù)工藝要求制定拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行程序。第三節(jié)變頻器的主要功能2)根據(jù)制定拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行程序，將程序中各種參數(shù)用變頻器提供的功能碼進(jìn)行預(yù)置。

7、選擇程序運(yùn)行的時(shí)間單位可以在“分秒”之間選擇。選擇一個(gè)運(yùn)行組，將運(yùn)行程序中各程序段的旋轉(zhuǎn)方向、運(yùn)行頻率、持續(xù)時(shí)間(或開(kāi)始時(shí)間)輸入到所對(duì)應(yīng)的指令中去。運(yùn)行組的選擇和切換例如在變頻器的控制端子中選擇3個(gè)開(kāi)關(guān)DIN1、DIN2、DIN3、DIN4在各運(yùn)行組之間進(jìn)行切換，若DIN1閉合，選擇第一運(yùn)行組；若DIN3閉合，選擇第三運(yùn)行組。二、優(yōu)化特性功能1.節(jié)能功能2.自動(dòng)電壓調(diào)整3.瞬間停電再起動(dòng)第三節(jié)變頻器的主要功能4.電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整1)選擇矢量控制。2)輸入電動(dòng)機(jī)額定值，如額定電壓、電流、頻率等。3)選擇自動(dòng)調(diào)整的方式為“用”或“不用”。5.變頻器和工頻電源的切換1)報(bào)警時(shí)的工頻電源變頻器切

8、換選擇。2)自動(dòng)變頻器工頻電源切換選擇。三、保護(hù)功能1.過(guò)電流保護(hù)第三節(jié)變頻器的主要功能圖6-9加、減速時(shí)的失速防止第三節(jié)變頻器的主要功能10.TIF第三節(jié)變頻器的主要功能6Z10.TIF第三節(jié)變頻器的主要功能圖6-10恒速時(shí)的失速防止2.電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)3.過(guò)電壓保護(hù)第三節(jié)變頻器的主要功能圖6-11減速時(shí)防止跳閘功能4.欠電壓保護(hù)和瞬間停電的處理第四節(jié)變頻器的選擇一、籠型異步電動(dòng)機(jī)1.依據(jù)負(fù)載電流選擇變頻器二、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)三、變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)1)切換極數(shù)一定要在電動(dòng)機(jī)停止后進(jìn)行，如果在旋轉(zhuǎn)中切換，切換時(shí)將流過(guò)很大電流，變頻器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作使電動(dòng)機(jī)處于自由停車狀態(tài)，不能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。2)選擇變頻

9、器時(shí)，要考慮到變極電動(dòng)機(jī)的機(jī)座比一般電動(dòng)機(jī)大，電流也大，所以需要選擇大容量的變頻器。3)在工頻電源下使用的變極電動(dòng)機(jī)改為變頻器控制時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的強(qiáng)度、軸承壽命等都有限制。四、帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)第四節(jié)變頻器的選擇1.制動(dòng)器電源一定要接在變頻器的輸入端2.從工頻以上頻率的速度停止第五節(jié)變頻器的容量計(jì)算一、驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)1)滿足負(fù)載輸出要求，即2)滿足電動(dòng)機(jī)容量要求，即3)滿足電動(dòng)機(jī)電流要求，即二、驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)1)當(dāng)變頻器同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，一定要保證變頻器的額定輸出電流大于所有電動(dòng)機(jī)額定電流的總和。1.5P變k/cosNT+NS(kS-1)=PC1+(kS-1)1.5I變NTIE2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)加速

10、時(shí)間在1min以上時(shí)，必須滿足以下要求：1.5I變NTIE一、訓(xùn)練目的1)了解變頻器分類特點(diǎn)。2)掌握變頻器容量的計(jì)算。二、訓(xùn)練器材(1)工具螺釘旋具、電工刀、尖嘴鉗、直尺。(2)儀表MF47型萬(wàn)用表。(3)材料導(dǎo)線、按鈕、接觸器、小容量電動(dòng)機(jī)、MM440系列變頻器、A4紙。三、訓(xùn)練內(nèi)容與步驟1)所帶負(fù)載的類型，選擇變頻器。2)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式及功率大小，計(jì)算變頻器的容量。1.5I變NTIE1)從了解變頻器的結(jié)構(gòu)入手，介紹了交-直-交電壓型通用變頻器由主電路和控制電路的組成。2)變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻器的控制功能越來(lái)越多。3)為保證變頻器系統(tǒng)的正常安全、可靠運(yùn)行。4)從工作原理、控制方式和用途等幾個(gè)方面，變頻器分為各種