變頻器入門課程

變頻器入門課程1第一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。2第二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)整流器大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。逆變器同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使6個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。3第三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻在變頻器中的應(yīng)用當(dāng)電動(dòng)機(jī)快速停車時(shí)或者是提升機(jī)帶負(fù)載下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)變?yōu)椤鞍l(fā)電”狀態(tài)，反饋回能量給變頻器，造成直流母線電壓升高甚至損壞IGBT，因此需要制動(dòng)單元消耗這部分多余的能量以保護(hù)變頻器。有的變頻器是通過(guò)串接制動(dòng)電阻以熱量的形式消耗掉這些能量，也有的變頻器是通過(guò)可控的整流橋?qū)⑦@些能量送回電網(wǎng)。4第四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日變頻器節(jié)能

變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過(guò)程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過(guò)降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求5第五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日變頻器節(jié)能

無(wú)功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無(wú)功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無(wú)功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。

電機(jī)硬啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過(guò)高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門的損害極大，對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始，最大值也不超過(guò)額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用6第六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域1、空調(diào)負(fù)載類其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。2、破碎機(jī)類負(fù)載

冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī)，該類負(fù)載采用變頻后效果顯著。3、大型窯爐煅燒爐類負(fù)載

4、壓縮機(jī)類負(fù)載5、軋機(jī)類負(fù)載如多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用變頻器，滿足低頻帶載啟動(dòng)，機(jī)架間同步運(yùn)行，恒張力控制，操作簡(jiǎn)單可靠。6、卷?yè)P(yáng)機(jī)類負(fù)載卷?yè)P(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速，穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷?yè)P(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備。它要求啟、制動(dòng)平穩(wěn)，加減速均勻，可靠性高。7第七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域7、轉(zhuǎn)爐類負(fù)載8、輥道類負(fù)載9、泵類負(fù)載10、吊車、翻斗車類負(fù)載吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn)，正反頻繁且要求可靠。11、拉絲機(jī)類負(fù)載12、運(yùn)送車類負(fù)載13、電梯高架游覽車類負(fù)載14、給料機(jī)類負(fù)載15、堆取料機(jī)類負(fù)載16、風(fēng)機(jī)類負(fù)載17、攪拌機(jī)類負(fù)載18、造紙機(jī)類負(fù)載8第八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域19、磨床等機(jī)械類負(fù)載20、卷煙機(jī)類負(fù)載21、印染機(jī)類負(fù)載22、污水處理等環(huán)保類負(fù)載23、海上采油平臺(tái)類負(fù)載

因篇幅有限，以上這些例子也只是部分列舉，不是全部，所以我們可以看出變頻器因?yàn)槠鋬?yōu)良的性能在工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域都有著很好的應(yīng)用。AB公司作為工控行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，其PowerFlex系列變頻器在進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，憑借其先進(jìn)的設(shè)計(jì)以及依托于羅克韋爾的強(qiáng)大軟件支持，深得用戶喜愛(ài)。主要有PF4/40/40P/400P/4M/523/525以及PF70/700/700H/700S/700L/7000/753/755等，下面我們著重介紹一下PF525變頻器。9第九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日Allen-Bradley?PowerFlex?525變頻器具備卓越性能、能夠靈活控制的新一代第十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日PowerFlex

525變頻器Allen-Bradley的下一代PowerFlex緊湊型變頻器系列的第一個(gè)應(yīng)用起來(lái)非常靈活各項(xiàng)功能在市場(chǎng)上居于領(lǐng)先地位PowerFlex525能幫您節(jié)省開支，最大化系統(tǒng)性能，減少設(shè)計(jì)乃至交機(jī)的時(shí)間11第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日PowerFlex525變頻器家族功率范圍、方便控制、靈活性和各種特色功能廣泛適用于多種應(yīng)用對(duì)單獨(dú)運(yùn)行的機(jī)器和簡(jiǎn)單系統(tǒng)的集成來(lái)說(shuō)非常理想功率范圍:100-120V:0.4到

1.1kW/0.5to1.5Hp200-240V:0.4到15kW/0.5to20Hp380-480V:0.4到22kW/0.5to30Hp525-600V:0.4到22kW/0.5to30Hp獨(dú)特的模塊化設(shè)計(jì)無(wú)縫集成于Logix控制架構(gòu)具有EtherNet/IP和安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置端口配置工具容易使用靈活的馬達(dá)控制和安裝選件12第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日PowerFlex

525變頻器創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)控制模塊可拆卸，安裝更快速一種控制模塊適用各種功率范圍安裝選件卡時(shí)，無(wú)需額外空間易于編程Studio5000:AOPs&ADCConnectedComponentsWorkbench(CCW)軟件典型應(yīng)用的預(yù)選參數(shù)組MainsFree?編程(無(wú)功率模塊)通訊功能內(nèi)置EtherNet/IP端口可選的雙口EtherNet/IP卡有支持DeviceNet或ProfibusDP的選件卡13第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日PowerFlex

525變頻器安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)的SIL2/PLd級(jí)別的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷功能能在更高環(huán)境溫度下工作標(biāo)準(zhǔn)工作溫度可達(dá)50°C降容條件下可達(dá)60°C可選的風(fēng)機(jī)卡支持在高達(dá)70°C的環(huán)境下降容運(yùn)行功率范圍更寬

且適應(yīng)全球各種電壓0.2到22kW(30HP),400V110V,200V,400V,600V14第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)獨(dú)特的模塊化設(shè)計(jì)節(jié)省了用戶安裝和配置的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品內(nèi)置以太網(wǎng)口和安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷功能業(yè)界領(lǐng)先的緊湊型外觀添加選件卡無(wú)需另外空間變頻器上部和下部需要的安裝間距相當(dāng)小環(huán)境溫度可達(dá)70°C安裝方式靈活：豎直、水平和堆疊均可15第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日快速安裝&配置配置變頻器和對(duì)功率模塊進(jìn)行安裝接線可以同時(shí)進(jìn)行一種控制模塊適用所有功率段，減少了客戶的備件庫(kù)存用標(biāo)準(zhǔn)USB線進(jìn)行參數(shù)的上傳、下載和固件更新MainsFree?配置方式允許對(duì)控制模塊通過(guò)USB線供電16第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日參數(shù)表17第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日快速安裝&配置上傳/下載配置文件時(shí)采用USB連接僅作為數(shù)據(jù)傳輸口:上傳配置下載配置更新固件不能采用USB連接來(lái)進(jìn)行編程配置用ConnectedComponentsWorkbench來(lái)生成配置文件載配置時(shí)的計(jì)算機(jī)可以不安裝CCW這種USB連接類似于把一個(gè)智能設(shè)備與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)同步18第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日靈活的電機(jī)控制方式PF525是許多應(yīng)用的理想選擇—比任何其它同類變頻器的控制選件都要多V/Hz壓頻比無(wú)傳感器矢量控制(SVC)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式(Economizer)閉環(huán)速度矢量控制永磁電機(jī)控制(預(yù)計(jì)在2013年12月發(fā)布相應(yīng)固件)采用閉環(huán)反饋的定位功能可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的定位控制19第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日通訊功能上位可以利用PF525的網(wǎng)口來(lái)配置、控制和監(jiān)視本機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置EtherNet/IP端口無(wú)縫集成于Logix架構(gòu)可選的雙端口EtherNet/IP網(wǎng)卡使得連接方式更多，并支持設(shè)備級(jí)環(huán)網(wǎng)(DLR)可添加網(wǎng)卡，支持以下網(wǎng)絡(luò)DeviceNetProfibusDP(單口)20第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日EtherNet/IP?網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚€型星型環(huán)型僅有RockwellAutomation支持設(shè)備級(jí)的環(huán)網(wǎng)(DLR)21第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日自動(dòng)設(shè)備配置(ADC)ADC功能允許用戶通過(guò)配置Logix系統(tǒng)，使得變頻器的配置能夠自動(dòng)被下載更換變頻器時(shí)，表現(xiàn)最優(yōu)異ADC在LogixV20及以上版本中支持得力于以下產(chǎn)品和功能的支持:Stratix6000&8000和5700交換機(jī)自動(dòng)設(shè)置IP地址固件版本管理刷新變頻器及附件的固件下載按鍵RSLogix5000中的目標(biāo)變頻器的屬性說(shuō)明(AOP)第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日自動(dòng)設(shè)備配置(ADC)舉例EtherNet/IP2:00AMStratix6000/8000/5700IPAddressFlashConfiguration減少停機(jī)時(shí)間，從而幫助客戶節(jié)省時(shí)間和成本第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日自動(dòng)設(shè)備配置（ADC）減少停機(jī)時(shí)間拓?fù)銩DC自動(dòng)設(shè)定EtherNet/IP地址手動(dòng)設(shè)定EtherNet/IP地址競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手控制網(wǎng)絡(luò)否否必需Stratix2000是否必需Stratix5700,6000,8000是是非必需DLR是否必需僅有RockwellAutomation的變頻器支持此功能24第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日內(nèi)置EtherNet/IP接口&雙口以太網(wǎng)卡雙網(wǎng)口EtherNet/IP網(wǎng)卡能提供額外的網(wǎng)絡(luò)連接，簡(jiǎn)化安裝，減少與交換機(jī)相關(guān)的成本雙網(wǎng)口支持設(shè)備級(jí)環(huán)網(wǎng)(DLR)設(shè)備級(jí)環(huán)網(wǎng)(DLR)上的建議最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為50安裝雙網(wǎng)口后,內(nèi)置的單網(wǎng)口仍可用來(lái)進(jìn)行編程變頻器工作方式與E-Tap不同25第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日安全性標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置“安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷”功能可幫助保護(hù)您的工作人員和資產(chǎn)安全功能內(nèi)置使得接線少，安裝空間小初次啟動(dòng)更快速，減少電機(jī)資產(chǎn)上的損耗安全等級(jí)可達(dá)SIL2/PLdCat326第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日PowerFlex525輸入&輸出7路數(shù)字輸入(其中6個(gè)可編程)2路數(shù)字輸出2路模擬量輸入1路模擬量輸出2路繼電器輸出(1常開,1常閉)27第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日PowerFlex525輸入&輸出28第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日PowerFlex525輸入&輸出29第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日多變頻器級(jí)聯(lián)的配置模式至多5臺(tái)PF525共用EtherNet/IP或DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)要求一臺(tái)PF525作為RS-485/DSI的主站連接到EtherNet/IP或DeviceNet至多四臺(tái)變頻器可以作為從站連接到RS-485/DSI網(wǎng)絡(luò)EtherNet/IP或DeviceNetDSI至多5臺(tái)變頻器共享一個(gè)Ethernet/IP地址第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日世界范圍內(nèi)的產(chǎn)品認(rèn)證UL508CcUL508CREACHCE低壓:EN61800-5-1機(jī)器安全:EN60204:2006EMC:IEC61800-3:2004+Am1:2011C-TickEN61800-3(1996withA.11,2000)TUVSIL2:EN62061:2005/IEC61508/EN61800-5-2:2007Cat3/