模塊一 變頻的調(diào)速控制

主要任務(wù)1.1變頻器基礎(chǔ)知識1.1.1變頻器含義1.1.2變頻器基本結(jié)構(gòu)1.1.3變頻器工作原理1.1.4變頻器外部接口1.2VF0變頻器簡介1.3VF0變頻器操作和實(shí)訓(xùn)1.3.1變頻器的啟動和正反轉(zhuǎn)1.3.2變頻器的變位器調(diào)速1.3.3變頻器的多段速控制1.3.4變頻器的PWM調(diào)速1.1

變頻器基本知識功能：利用交流異步電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速n0隨電源頻率變化而變化的特性，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)調(diào)速運(yùn)行的裝置。特點(diǎn)：★

可很好實(shí)現(xiàn)異步電動機(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；

★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。1.1.1概述分類：★根據(jù)交流環(huán)節(jié)分：交-直-交和交-交變頻器；

★根據(jù)儲能環(huán)節(jié)分（濾波方式）:電壓型（C）和電流型（L）；

★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（PAM）★根據(jù)輸入電源相數(shù)分：三進(jìn)三出和一進(jìn)三出。分類：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。分類：更高性能、更大容量及智能化等。1.1.2變頻器的基本結(jié)構(gòu)（交-直-交）1.主電路整流器-將工頻電源變換為直流電源。濾波器-抑制電壓波動、緩和和平滑直流電壓。逆變器-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，異步電動機(jī)的降速和停機(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環(huán)節(jié)。主電路是為電動機(jī)提供調(diào)頻調(diào)壓電源的電力部分。1.主電路2.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、對整流器的電壓控制、通過外部接口電路傳輸控制信息等。2.控制電路運(yùn)算電路—對電壓和頻率進(jìn)行運(yùn)算。檢測電路—對主電路的電壓、電流進(jìn)行檢測。保護(hù)電路—對主電路和控制電路提供保護(hù)功能。1.1.3變頻調(diào)速的工作原理1、異步電動機(jī)的調(diào)速方法三種調(diào)速方法：改變磁極對數(shù)p改變轉(zhuǎn)差率s

改變電源頻率f-最好的調(diào)速方法電機(jī)轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：變頻調(diào)速兩種調(diào)速方式恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速f<f0恒功率調(diào)速f>f01.1.3變頻調(diào)速的工作原理2、變頻調(diào)速器的控制方式★恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速f<fN（V/f控制方式）★恒功率調(diào)速f>fN1.1.3變頻調(diào)速的工作原理3、變頻器脈寬調(diào)制(PWM)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)采用脈沖寬度調(diào)制（PluseWidthModulation，PWM）技術(shù)以合成變頻變壓的交流輸出波形。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)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，其計(jì)算方式是很復(fù)雜的。而PWM并不改變電源頻率，只是通過控制通斷時間比例控制對外輸出的功率。1.2VF0變頻器簡介◆為了滿足各類機(jī)器小型化的需要，實(shí)現(xiàn)了同類產(chǎn)品中最小型化的目標(biāo)◆0.2KW和0.4KW型，寬78mm×高110mm，體積僅松下公司過去產(chǎn)品的40%～50%◆可與PLC直接調(diào)節(jié)頻率、直接接收PLC的PWM信號并可控制電動機(jī)頻率◆采用了新設(shè)計(jì)的調(diào)頻電位器，用操作盤就可容易地操作正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)◆內(nèi)裝8段速控制制動功能（0.2KW無制動功能），再試功能等變頻器VF0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關(guān)于各部件說明1.2.1主電路接線圖1.2.2控制電路接線圖1.2.3用到的參數(shù)關(guān)于制動電阻連接端子的說明制動電阻連接端子用于連接0.4KW帶制動功能型號的制動電阻器(0.75,1.5KW帶制動功能型號已連接完畢)連接電阻器時先要把電源切斷,經(jīng)過5分鐘后再連接選擇運(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)。SW1?2?3功能選擇(參數(shù)P19、P20、P21)設(shè)定SW1?2?3（控制電路端子No.7、8、9)的控制功能多速SW功能將SW功能設(shè)定為多速功能時的SW輸入組合動作如下表所示PWM頻率信號選擇?平均次數(shù)?周期（參數(shù)P22、23、24）VF0可由PLC等的PWM信號而控制運(yùn)行頻率（周期為0.9ms~1100ms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，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)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PWM信號與頻率指令值之間的關(guān)系端子No.9~3之間的電壓波形頻率指令值（Hz）=ON時間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時的50Hz”、“60時的60Hz”、“FF時的參數(shù)P15的值”參數(shù)P23：PWM的信號平均次數(shù)變頻器在每個PWM周期中進(jìn)行ON時間和OFF時間的測量和計(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)速度會變慢參數(shù)24：PWM信號周期利用這一參數(shù)設(shè)定PWM輸入信號周期。