《变频器实例》PPT课件.ppt

3G3RV 3G3MV 1、变频器-的基本构成 从结构上看，变频器分为交交和交直交两种形式。 交交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流， 又称直接式变频器。 交直交变频器则是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把 直流变换成频率、电压均可控制的交流，又称间接式变频器。目前常用的 通用变频器即属于交直交变频器，以下简称变频器。 变频变频 器的基本结结构 2、 通 用 变 频 器 的 内 部 结 构 欧姆龙欧姆龙 变频器系列特点变频器系列特点 欧姆龙开发的欧姆龙开发的SYSDRIVESYSDRIVE系列系列 变频器具有高可靠性、易于使变频器具有高可靠性、易于使 用、更令人满意的性能和功能用、更令人满意的性能和功能 。为各种各样的需要速度、扭。为各种各样的需要速度、扭 矩控制的设备，提供了一个完矩控制的设备，提供了一个完 整的解决方案。整的解决方案。 高功能高功能 完善的完善的PIDPID控制控制 能量补偿算法能量补偿算法 矢量控制矢量控制 低噪音低噪音 有效的刹车手段有效的刹车手段 多功能的输入输出多功能的输入输出 以应用为导向以应用为导向 大额定电流大额定电流 刹车短路器（刹车短路器（15kW15kW以上）以上） 大额定电压大额定电压 高起始转矩高起始转矩 短路及漏电检测短路及漏电检测 掉电故障释放掉电故障释放 通讯和使用方便通讯和使用方便 内建一系列接口内建一系列接口 驱动总线耦合驱动总线耦合 标准内建操作界面标准内建操作界面 WindowsWindows界面的参数设定界面的参数设定 软件软件 部分型号支持部分型号支持DevieNetDevieNet现现 场总线场总线 功功 率率 性能性能 3G3JV3G3JV 3G3MV3G3MV 3G3FV3G3FV 3G3RV3G3RV SYSDriveSYSDrive 配置软件配置软件 简单速简单速 度控制度控制 高速度高速度 控制控制 过程过程 控制控制 扭矩扭矩 控制控制 欧姆龙欧姆龙 变频器系列变频器系列 欧姆龙欧姆龙 变频器系列典型应用变频器系列典型应用 速度控制速度控制 扭矩控制扭矩控制 位置控制位置控制 传送带传送带 泵泵 通风系统通风系统 堆栈堆栈/ /托盘托盘 3G3RV3G3RV 3G3RV3G3RV 3G3MV3G3MV 3G3JV3G3JV 3G3FV3G3FV 3G3JV3G3JV 搅拌器搅拌器 经济型紧凑设计变频器经济型紧凑设计变频器3G3JV3G3JV系列系列 3G3JV3G3JV是一小型、高效、高性价比的变频器。大是一小型、高效、高性价比的变频器。大 范围的电源适用，保证了高启动力矩以及过载时的范围的电源适用，保证了高启动力矩以及过载时的 低磁化系数，增强了设备的可靠性。低磁化系数，增强了设备的可靠性。 可编程的输入输出。为方便速度控制而设计的电压可编程的输入输出。为方便速度控制而设计的电压 计。多种监控功能为变频器提供了更高的适应性。计。多种监控功能为变频器提供了更高的适应性。 简化速度调整，前仪表板的频率调节旋钮设计。简化速度调整，前仪表板的频率调节旋钮设计。 优越的紧凑型设计优越的紧凑型设计 完善的可选电压计完善的可选电压计 总线网络接口总线网络接口 多级速度控制可达多级速度控制可达9 9级，加减级，加减 速微调速微调 特点特点 4 4个多功能数字输入个多功能数字输入 1 1个多功能数字输出个多功能数字输出 恒转矩网络型变频器恒转矩网络型变频器3G3MV3G3MV系列系列 3G3MV3G3MV是一具有开环控制功能的小型变频器。当 输出频率为1Hz时也能保证150的输出扭矩，能抑 制由负载引起的波动。 一体化的高速限流功能，抑制了高转矩引起的过流 现象，保证了马达的平滑操作。 优越的紧凑型设计优越的紧凑型设计 总线网络接口总线网络接口 可选现场总线插件（可选现场总线插件（DeviceNetDeviceNet ) ) 1616个固定频率个固定频率 6 6个多功能数字信号输入个多功能数字信号输入 3 3个多功能数字信号输出个多功能数字信号输出 3 3个多功能模拟量输出个多功能模拟量输出 1 1个多功能模拟量输入个多功能模拟量输入 特点特点 UL/CSA/CEUL/CSA/CE安全认证安全认证 DeviceNetDeviceNet适配卡适配卡 3G3MV-PDRT21-SIN3G3MV-PDRT21-SIN 选项卡适配器选项卡适配器 高性能矢量控制变频器高性能矢量控制变频器3G3FV3G3FV系列系列 3G3HV3G3HV是智能化、高性能和简单操作的完美结合 。使用独特的磁通矢量控制，在闭环时从静止起就 可获得150的转矩，在开环时，频率为1Hz的情况 也能得到不少于100的转矩。 易懂的LCD操作界面，支持7种语言。内置了自整定 功能。 高转矩高转矩 满负荷高速度稳定性满负荷高速度稳定性 PIDPID控制控制 高速模拟量输入（高速模拟量输入（2ms2ms） 3232位位DSPDSP 低失真缩短停止启动时间低失真缩短停止启动时间 特点特点 自整定功能自整定功能 滑动补偿滑动补偿 各种保护功能各种保护功能 可选现场总线插件可选现场总线插件( (DeviceNetDeviceNet ) ) 3G3FV-PDRT1-SIN3G3FV-PDRT1-SIN 高功能型通用变频器高功能型通用变频器 SYSDRIVE 3G3RV3G3RV系列系列 可以实现可以实现 DeviceNetDeviceNet 通信的高功通信的高功 能变频器能变频器 将高功能规格集中在小巧中将高功能规格集中在小巧中 搭载了无PG矢量控制 无PG矢量控制时，可实现高起 动转矩/高精度速度控制。 作为变频器的控制模式，可选 择无PG的V/f控制、带PG的V/f 控制、以及无PG矢量控制。 无PG控制时，可实现0.2 的高精度速度控制。由此即使 从轻负荷变动至高符合时，也 不会受其影响，照样实现高精 度运转。同时，实现0.5Hz时 150的高起动转矩 使用现状 根据各种机械来设定过载量很困 难,过载容量难确定 不能对机械的异常状态进行监控 使用效果 可以检测出各种机械的异常状态 容易的确定过载容量,对电机保 护性能增强. 负荷种类恒转矩（CT）变转矩（VT） 特性 应用举例 变频器过载保护水平 载波频率选择 最高输出频率 150%变频器额定电流/1分钟 低载波噪音，或者2kHz 150Hz 120%变频器额定电流/1分钟 低载波噪音、或者2kHz可以选择 400Hz 相对速度负荷转矩一定的负荷 转矩 马达运转速度 转矩 马达运转速度 随着速度的降低，负荷转矩减小的负荷 传送带、起重机等摩擦负荷、 重力负荷 风扇、泵等风力水利设备 将高功能规格集中在小巧中将高功能规格集中在小巧中 停止型在线自动调整使用现状 使用效果 INVINV INVINV 机器机器 马达之间的马达之间的 电气配线完成后电气配线完成后、 开始调试开始调试 把马达搭载把马达搭载 在机器上在机器上 带齿轮或制动的马达、马达本身不能做 调节。各个厂家生产电机性能不一致,有 可能电机不是工作在最佳状态. 升降机等、马达调节时不能和机器分离 。 通过自学习可以在短时间内进行设定 马达不转情况下测定电机参数可以确保 安全 不在变频器一侧进行调节、先把机器和马达 接在一起、分别进行机器和电气方面的制造 、进行安装。 不运转马达就可以自动测定马达的常数。 事先把马达与事先把马达与 机器安装在一起机器安装在一起 电气配线后电气配线后、 开始调节开始调节 机器机器 机器机器 丰富的在线自动调整功能丰富的在线自动调整功能 竞争对手的差异点 其他公司也有停止形自动调节功能、但有关停止调节后的控 制特性不清楚。 低速时高转矩输出功能使用现状 使用效果 低速需要高转矩时、负载变化大时 、或者、希望缩短生产节拍时、原 来的模式下的设定必须在工 厂进行调整、有时不能完全调整。 这个时候、使用变频器专用马达、 要采用高一等级的变频器。 是阻碍控制柜、设备机械小型化的 原因之一。 使用高转矩控制的话、用通用相马达 在低速领域也可以输出额定转矩以上的 转矩、不需 要使用更大功率的变频器专用马达、 降低变频器本体的成本 可以实现控制柜、设备机械的小 型化 系列 转矩特性 100 200 300 0 10020040080012001800 转矩转矩 运转速度运转速度 min-1 矢量传感控制不用传感器检测出马达 速度、在低速领域也 可以输出很强转矩（时 ）。 转矩特性的波形越垂直就越表示转矩 (负荷)即使变化 速度也不变。变频器对电机控制性能 提高. 低速时高转矩输出功能低速时高转矩输出功能 全域全自动转矩增强功能 使用现状 使用效果 在低速运行领域的应用（搅拌机、传送 带、升降机等）、低速时的转矩输出是 选择的标准。 因此、要使用比马达高一等级的变频器 、使其在低速時输出转矩。而且、有时 不是低速的时候也会使用转矩输出的大 马达。 阻碍控制柜、设备机械的小型化 的原因之一。 动作调整时时间和技术是必须的。 即使在低速领域也可以输出额定转矩以上的 转矩、没有必要使用更高等级变频器和更大 的马达 变频器单体成本可以便宜 控制柜、设备机械可以实现小 型化 通常转矩增强完全可以自动操作、所以 没有必要变更动作设定、可以将调整工 作削减 给马达加负载,指令速度比实际速度 慢时自动提高 输出电压和输出转矩、矫正指令速度 的迟缓。 频率（） 输出电压（） 方式 自动提高输出电压 回转速度（min-1） 扭矩（） 全域全自动转矩增强功能全域全自动转矩增强功能 竞争对手差异点 三菱、只有在限定領域手动设定功能（ 手動转矩增强） 所以、要按照动作进行调整。 三菱是自动转矩增强所以 没有差别。 PID控制功能使用现状 使用效果 在采用反馈进行高精度控制的应用时 （阀门泵控制、风扇温度控制等）、 需要控制。 因此、要使用另置的可以进行 控制的模块,或者采用带有模块 的来实现控制。 因为要另加模块、所以阻碍控制柜、 设备机械小型化。 在需要控制的应用中,可以用 变频器单体实现控制、没有必 要使用其他模块 可以降低采用其他模块的成本 元 可以实现控制柜、设备机械小 型化 压力传 感器 水槽 泵 温度传感器 风扇 马达 控制功能内藏于变频器本体、可 以在变频器本体操作设定控制所 需要的数值。 而且、在个内可以进行 控制变频器控制实现高速演算处理。 用频率指示值控制、可以对应 多样的应用情况。 多彩的功能多彩的功能PIDPID控制控制 速度推定型速度检索功能使用现状 使用效果 以前的速度检索、起动电流过大给机器 带来过大的冲击、再启动时需要很长时 间。而且、由于其他原因会造成向运转 方向相反的方向空转,这 时则不能启动。 空空转转 2sec. 空空转转 抑制始动电流抑制始动电流 1.5sec. 没有冲击震动所以可以很快启动。而 且、向反方向空转时、不需速度检测 器也可以轻松启动速度快时间短。 速度推定型速度检索、在开始检索时、根 据推定的马达运转速度抑制始动电流、而 且由于可以推测运转方向,可以无震动地真 正始动。 速度推定速度推定型瞬时型瞬时速度速度检索瞬间停止运转检索瞬间停止运转 多彩的功能多彩的功能速度检索速度检索 高速滑差制动功能使用现状 使用效果 在冲压成形机、离心分离机、送风机等 高慣性运转负载中、采用低频停止用的 制动电阻器。 回转数 停止 時間 冲压成形机 减速机 边缘 INVINV 非常 停止 长长 没有制动电阻器 减速时间延长 停止 时间 冲压成形机 减速机 边缘 INVINV 非常 停止 短短 减速时间大大缩短 約約 短縮短縮 减数时故意将马达滑动提高，将能量消耗在 马达一侧 高速滑动制动效果 提早制动，安全性提高 自动阻抗省空间，降低成本 有利点 回转数 减速或停止过程利用反充电压回生电能, 控制电机迅速减速或停机。 对已设定的频率进行减速、设定减速时 间、在运行循环不成问题的离心分离机 、及紧急停止处理上非常有效。 多彩的功能滑差补偿多彩的功能滑差补偿 竞争对手差异点 其他公司产品没有此功能。 高慣性负载的紧急停止停止时,没有制动电阻器也可 以缩短制动时间。 KEB 功能使用现状 使用效果 瞬时停后希望继续运转、但有时不 能继续运转。 停电时希望尽早停止运转、负载过 大有惯性,需要很长时间才能停下来。 几台变频器同时使用时、由于瞬停 中的速度变化和速度偏差会引起生产 线停止。 有KEB功能、即使在瞬停时没有BASE BLOCK也可以继续运行。即使在瞬停和停 电时也可一边保持LINE的揃速性一边继 续运转或停止揃速。 KEB动作中主动把运行指令调到OFF 、也可用于瞬停和停电时等紧急停止情 况。 停电同时频率减速、使马达产生回生能量、 利用这个慣性（运动）能量可以继续运转。 （条件：瞬停中运行指令） 通常通常的的KEBKEB动作动作 OFF KEB指令 主回路 直流电 压 ON OFF 0 输出频率 0 14内能选择 的加速时间 停电 上电 继电器 延时 继电器延时 自动晶体管 动作电压主回路低 电压检测 表 非常停止时间 多彩的功能多彩的功能KEBKEB功能功能 两马达切换功能使用现状 使用效果 （1 1）功率不同时功率不同时 （2 2）功率相同时功率相同时 需要需要2 2台台 变频器变频器 7.5kW 3.7kW 7.5kW 7.5kW 用用 3.7kW 3.7kW 用用 INVINV INVINV 7.5kW 7.5kW 用用 7.5kW V/F 7.5kW V/F INVINVV/FV/F矢量型矢量型 任意任意设定设定 台运行,单方面停止时的状况 2台电机特性功率控制方式是不同的 可以由一台变频器控制台马达切换运行 （1 1）功率不同时功率不同时 （2 2）功率相同时功率相同时 7.5kW 3.7kW 变频器变频器 台台 7.5kW V/F 7.5kW V/FV/F矢量型矢量型 混合混合 设定设定 7.5kW 7.5kW 用用 7.5kW 7.5kW 用用 条件：容量比条件：容量比在在1/21/2以内以内 多彩的功能马达切换多彩的功能马达切换 输入输出的选择功能使用现状 使用效果 即使是同样的装置根据最終用户对 装置的要求不同也呈现出多样化、 每个用户都有所不同。同一个频率 指令、也会有各种各样的電流、電 圧、（多段設定）。 而且、销往海外的装置、也必须针 对地区規格、或者输出形态（ ）等作出多样的对应。 因此、就有必要根据当时的规格情 况来选择产品。 只用一个产品就可以满足客户要求的规格, 随着使用零件的标准化、维护资材的削减、 削减选定零件的工数 削减维护部材 从输入规格来讲,在外部不需使用切换单元（ 模拟输入、切换等） 可降低装置机械成本的 多功能输出入选择功能 u输入信号可以从以下任意选择种输入 外部异常、异常复位、多段指令、加減速时间 切换、 外部BASE BLOCK、搜寻指令、局部远程(遥 控)切换、紧急停止、 紧急停止报警、相关信号、UPDOWN指 令、自动测试 u输出信号可以从以下任意选择种输出 异常输出、运行中、频率一致、零速中、频率 检测、过转矩检测、 报警输出、BASE BLOCK中、运行状态、变频器 准备完毕、 异常重试中、低电压检测中、逆运行、速度搜 寻中、通讯输出 u各种各样的输入规格 可以简便进行输入状态的切换（ 输入）、 使用连线结点来实现频率指令的切换（电压电流 输入）。 多功能的输入输出多功能的输入输出 脉冲列输入输出功能 使用现状 使用效果 用2台传送带进行同步速度跟踪，并 且在出面加1个D/A转换器，另一面进 行速度同步跟踪。 需要转换器需要转换器 传送带（主侧） 传送带 驱动马达 传送带（从站） INVINV D/A変換器 PGPG 检测传送带 速度 传送带 驱动马达 1.1.不用转换器不用转换器 2.2.根据脉冲的指示，根据脉冲的指示， 提高追踪精度提高追踪精度 脉冲指令（ 以下） 传送带（从站） INVINV PGPG 检测传送带 速度 传送带（主侧） 检测主面的检出速度直接在另一个传 送带上进行输入。 作为输入规格来讲. 不用在外部使用変換器、所以 降低装置机械的成本 由于周围温度的変化产生的频率指令值的变动消失. 多功能的输入输出多功能的输入输出 与竞争厂家差异点 具有脉冲列输出输入功能仅限于3G3MV/3G3RV（竞争厂家： 三菱F500/F500L，富士P11S，东芝V7，日立L300P等只具有 具有脉冲输出功能） 多功能监控功能使用现状 使用效果 完成配线工作之后、确认装置的动作 前要检查配线、但随着输出输入信号 的插座化、控制柜的小型化、装置的 小型化,检查配线的工作变得困难起来 . 是检查配线的时间和工数増加 的原因之一。 u输出输入端子的监控功能 可以用变频器本体的LED来确认变频器的多功能输 入端子、多功能输出端子的监控。 u异常记录（最新个）保持功能 可以把过去发生的异常情况、记录下最新的个、 其内容可以通过变频器本体的来确认。而且、 异常记录通过通信（RS-422/485、DeviceNnet）也以 在上位控制器进行确认。 u指令值、电流值等的监控功能 频率指令、输出频率、输出电流、输出电压指令、 主回路直流电压、转矩指令、输出电力、输出 入量都可以用变频器本体的来确认。 使用变频器本体的监控功能 使检查配线的时间工时缩减 故障时的故障特定时间短縮 多彩的功能监控功能多彩的功能监控功能 转矩不足检测功能 使用现状使用效果 皮带驱动时,、无法简单地检测出皮 带的切断。可以检测出过载（SENSOR 、功能）、但是检测不了轻负载。根 据机械不同、异常检测应该不仅能检 测过载, 也应该能检测出超轻负载状 态。 INVINV 垃圾 垃圾 机器机器 皮带断裂 滑车滑车 由于常年使用磨损等原因、皮带 断裂时、变频器可以报警监测出 异常情况。 可以检测出风扇和导管上附着 的尘土等用眼看不到的东西、 可以确认风扇的能力低下。 因为使用变频器单体的检测功能, 可以降低装置机械的成本 多彩的功能转矩不足检测多彩的功能转矩不足检测 竞争对手的差异点 其他公司的产品没有这种功能。 用于检测轻负载状态异常只有 可以做到。 通信处理使用现状 使用效果 设备的弹性提高、厂家对设备要求提 高、这样就要求一台设备控制马达的 轴数增加。因此、需要使用起動/停 止、指令値等输入信号、或报警、等 输出信号、配线数量增多。 使用DeviceNet、RS-422/485的通信功能 节省配线时间、和工数 减少误配线缩短调试安装时间 上位控制器的一体化管理可以使维护 工作削减 使用通讯功能,从上位控制器给变频器发 指令（频率、起動停止等）而且、还可 以从控制器监控变频器的状态（电流值、 报警等）。 多彩的功能通信能力多彩的功能通信能力 RS422/485RS422/485 3G3FV-PDRT1-SIN3G3FV-PDRT1-SIN 最大连接最大连接3232台台 最大速率最大速率192000bps192000bps 最大连接最大连接6363台台/1/1主站主站 最大速率最大速率500K500K 实现简单操作实现简单操作 数字操作器 l l标准装备的标准装备的LEDLED型型l l可选的可选的LCDLCD型型 因为操作简单，所以安装设定、维护的时间都可以缩短因为操作简单，所以安装设定、维护的时间都可以缩短 支持快速编程模式（可按最低限度的常数设定运行）、验证模式（变更常 数一次性确认）、拷贝功能（可以对应由于常数的上/下而万一发生重启） 。另外，备有日语/英语对应的LCD型操作器以供选择。 冷却风扇单元使用现状 使用效果 维护维修时要花费很多时间维护维修时要花费很多时间。 冷却风扇是变频器的消耗部件, 更换 风扇时、需要更换整个变频器、或者 即使是只更换风扇也需要拆卸变频器 然后再重新安装一次。 u冷却风扇的一次操作更换功能 可以使维护维修的工作时间工数 减少 u只在冷却