變頻器和電機(jī)基本知識培訓(xùn)

Fundamentalsof3-phaseAC-driveswithfrequencyinverters變頻器和電機(jī)的基本知識KEB科比電機(jī)原理定子通入三相交流電源UVW，在定子線圈產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子切割定子磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電動勢在轉(zhuǎn)子中通過轉(zhuǎn)子電阻產(chǎn)生電流。磁場中的有電流通過的導(dǎo)體就會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，即力使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來！等效電路電機(jī)可以近似的看作是一個(gè)可變電阻，當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，阻值降低，電流增大。I=U/R注意：在變頻時(shí)電壓會隨著頻率一起升降，這時(shí)如果負(fù)載不變的話，電流也不會改變，所以實(shí)際上這個(gè)近似的可變電阻還會和頻率一起增減。XL=ωl星三角連接星型連接時(shí)，由于U和V或V和W之間電阻值比三角型連接時(shí)要大，所以允許加上的電壓值要大。電機(jī)銘牌Keb產(chǎn)品UMains=230/400VfMains=50HzUMotor=可變fMotor=可變U1I1UZKIZKU2I2主電路變頻器的基本知識變壓變頻頻率電壓VVVF:變頻的時(shí)候必須同時(shí)變壓！這是由電機(jī)的特性決定的！主回路R:啟動電阻，用來限制啟動電流Rt:制動電阻，用來消耗電機(jī)制動時(shí)的反饋能量變頻器不同頻率時(shí)輸出波形輸出波形HF-無線電干擾濾波器用于減小HF-干擾至30MHz進(jìn)線電抗器減小低頻諧波,因此減小了輸入電流和限制起動電流NHF-輸入濾波器綜合了無線電干擾濾波器和進(jìn)線電抗器電機(jī)輸出電抗器減小電壓上升時(shí)間(du/dt)，因此減小了對電機(jī)絕緣系統(tǒng)的沖擊du/dt-輸出濾波器限制了特定的電壓上升時(shí)間(du/dt)，確保了對電機(jī)絕緣系統(tǒng)的保護(hù)正弦波濾波器為電機(jī)提供正弦相電壓,但不對地線擴(kuò)展型正弦波濾波器為電機(jī)提供正弦相電壓，包括地線。因此可不必用電機(jī)屏蔽線高頻干擾抑制器用于減小高頻干擾脈沖。如：當(dāng)開關(guān)在輸出狀態(tài)時(shí)。

適于“干擾點(diǎn)的抑制測量”

EMC-部件強(qiáng)電接線端子L1,L2,L3:三相進(jìn)線++,PB:制動電阻++,--:直流母線T1,T2:電機(jī)溫度PTC檢測U,V,W:到電機(jī)出線PE:接地和屏蔽強(qiáng)電接線弱電接線端子和接線1:模擬量1正2:模擬量1負(fù)5:模擬量1輸出正7:10V參考電源輸出8:模擬地10:數(shù)字量1(點(diǎn)動1)11:數(shù)字量2(點(diǎn)動2)14:正向15:反向16:使能

20:24V參考電源輸出21:數(shù)字地負(fù)載特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：T不變，P變恒功率負(fù)載：P不變，T變P=Tn/9550恒轉(zhuǎn)矩和恒功率恒轉(zhuǎn)矩Mn恒功率P

T=Kt*i2*Φ*cosφ功率公式功率公式：P=Tn/9550公式應(yīng)用：齒輪減速比10：1的銑刀，需要切削速度為50轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩200Nm，負(fù)載功率：P=Tn/9550=50*200/9550=1KW，電機(jī)端的速度50*10=500轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩20Nm，電機(jī)端的功率：P=Tn/9550=500*20/9550=1KW，功率守恒定律。把齒輪減速比增加到20：1，需要切削速度還是為50轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩還是200Nm，負(fù)載功率1KW，電機(jī)端的速度50*20=1000轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩10Nm，電機(jī)端的功率1KW

對于變頻器來說，減速比加大一倍后所需轉(zhuǎn)矩是原來的1/2，開始提過，轉(zhuǎn)矩是由電流產(chǎn)生的，就是說只要1/2

的電流就能驅(qū)動1KW的負(fù)載。轉(zhuǎn)矩電機(jī)電流轉(zhuǎn)速電流轉(zhuǎn)矩實(shí)際運(yùn)行時(shí)

的電機(jī)特性n1

50Hz

空載速度:n1[min-1]=f[Hz]?120/電機(jī)極數(shù)n1

25Hz

n1

5Hz

MN變頻器運(yùn)行時(shí)

的M/n-特性Mn變頻節(jié)能n=n:轉(zhuǎn)速s:轉(zhuǎn)差p:級數(shù)如上圖所示，異步電動機(jī)的變頻調(diào)速機(jī)械特性平行移動，都工作在轉(zhuǎn)差率S很小的的條件下，比如6級電機(jī)，從50HZ運(yùn)行到5HZ，電機(jī)轉(zhuǎn)速從960轉(zhuǎn)下降到96轉(zhuǎn)(恒轉(zhuǎn)矩)，它們的轉(zhuǎn)差率:S=(1000-960)/1000=(100-96)/100=4%采用其它的方法改變轉(zhuǎn)差率S如轉(zhuǎn)子串電阻和定子調(diào)壓，從960轉(zhuǎn)調(diào)到96轉(zhuǎn)時(shí)，S=(1000-96)/1000=90%，轉(zhuǎn)子切割磁場的速度很快，感應(yīng)電壓很大，通過轉(zhuǎn)子電阻形成很大的電流發(fā)熱耗能。變頻器參數(shù)密碼實(shí)際轉(zhuǎn)速給定轉(zhuǎn)速CP參數(shù)1變頻器狀態(tài)使能端未短接沒有方向信號反向恒速運(yùn)轉(zhuǎn)正向恒速運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)電流最大轉(zhuǎn)速點(diǎn)動速度2點(diǎn)動速度1當(dāng)模擬量為10V時(shí)對應(yīng)100%即輸出轉(zhuǎn)速為CP22的設(shè)定值輸出電壓CP參數(shù)2CP參數(shù)3額定轉(zhuǎn)速適配電機(jī)參數(shù)額定功率功率因數(shù)額定電壓額定電流額定頻率CP參數(shù)4減速時(shí)間加速時(shí)間S曲線時(shí)間啟動順序1)連接變頻器、電機(jī)2)連接控制線，斷開使能端，接通電源4)自適應(yīng)電機(jī)參數(shù)：CP17=13)輸入電機(jī)參數(shù)：CP11，CP12，CP13，CP14，CP15，CP165)觀察CP3狀態(tài)，表明使能端未連接6)調(diào)整模擬量使設(shè)定轉(zhuǎn)速CP2在100轉(zhuǎn)左右7)連接使能端，CP3狀態(tài)表明使能端已連接8)連接方向控制端，CP3狀態(tài)表明變頻器已輸出轉(zhuǎn)速9)觀察電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，觀察電機(jī)電流