变频器的常见功能.ppt

3变频器及应用技术,第 3 章,变频器的常用功能,变频器的控制通道 模拟量频率给定 频率的外接数字量给定 电动机的起动与加速 电动机的变频停机与减速 制动电阻与制动单元 变频器主电路测量,主回路接口,控制回路接口 模拟量输入 模拟量输出 通信接口,控制回路接口 开关量输入 开关量输出 编码器接口,一、控制框图和控制通道,（1）面板主要用于近距离、基本控制 （2）外接控制端子和主要用于远距离、多功能控制 （3）通讯接口主要用于多电动机、系统控制,二、外接扩展端子,1. 外接频率给定和输入控制端,2. 外接输出控制端,外接输出控制端示例 a）康沃变频器 b）艾默生变频器,3. 模拟量输出端,模拟量输出端子的应用示例 a）模拟量输出的接法 b）修改成频率表 c）修改成电流表,多功能接点输入,多功能接 点输出,安川Varispeed E7变频器,1. 开关量I/O,模拟量指令设定,安川Varispeed E7变频器,2. 模拟量I/O,三、通信接口,标准装备RS422/485通信功能，配上选择通信卡可以对应世界各地的通信。,现场总线,OBUS（标准装备）,DeviceNet,Profibus-DP,InterBus-S,CC-Link,CANopen,LONWORKS,通讯接口,通讯接口,人机界面,通讯接口,使用场合： 各类中大型生产线或系统 特 点： 所有控制均通过通讯电缆 线路相对简单，自动化水平高，信息交换量大 实时性好，抗扰能力强,为防止网络故障，特设独立急停功能 投入大，调试维护困难,一、频率给定,1. 频率给定线,a）操作示意图 b）基本频率给定线 c）任意频率给定线,【实例】给定信号为28V，要求对应的输出频率为050Hz 。,2. 任意频率给定线的预置,（1） 直接坐标法,a）频率给定线 b）CVF的功能预置,（2） 偏置频率和频率增益,a）频率给定线 b）G11S的功能预置,3. 死 区,用模拟量给定信号进行正、反转空子时，常常在零信号附近出现正转或反转的“蠕动”现象。在零速附近设定一个“死区”X，使给定信号从X到X的区间内，输出频率为0Hz，从而保证转速为零。,二、频率给定的限制功能,1. 最高频率,a）键盘给定 b）外接模拟量给定 c）频率给定线上的对应点,2. 上限频率和下限频率,a）搅拌机实例 b）上、下限频率,3. 回避频率,a）回避频率参数 b）多回避频率,如果生产机械运行在某一转速时，机械振动与固有频率相吻合的话，将发生谐振，导致机械坏的严重后果。 回避频率的预置： 1）回避中心频率fJ和回避宽度fJ； 2）回避频率的上限fJH与下限fJL。,4. 点动频率,a）点动控制 b）点动频率的含义,点动运行时的工作频率称为点动频率，用fJOG。点动频率的大小应根据生产实际的需要进行预置。,三、载波频率,1双极性调制的工作特点,a）上、下两管交替导通 b）交替导通时的死区,2载波频率对输出电压的影响,3载波频率对输出电流的影响,a）输出侧的分布电容 b）载波频率对输出电流的影响,4载波频率与干扰,a）高频谐波的辐射 b）高频电压的静电感应,5载波频率与噪音,a）载波频率较低时 b）载波频率较高时,一、升、降速端子的功能及用法,1升速、降速端子的功能（UPDOWN功能）,a）电路图 b）控制结果,2升速、降速端子用法举例,（1）代替电位器,a）电位器控制 b）用按钮控制升降速,（2）两地控制,a）用电位器切换 b）用升、降速功能,（3）恒压控制,利用升、降速端子进行恒压控制,二、频率的程序给定,1程序要求举例 脱水机的程序控制 （1）低速脱水 工作频率：25Hz 脱水时间：3min （2）中速甩干 工作频率：50Hz 脱水时间：2min （3）高速甩干 工作频率：90Hz 脱水时间：2min,一、异步电动机的起动,1. 工频起动,（1）起动电流,a）起动方式 b）初始切割速度 c）起动电流 d）对电源电压影响,（2）起动过程,a）起动方式 b）动态转矩 c）转速上升过程,2. 软起动器起动,（1）起动电流,a）起动方式 b）初始状态 c）起动电流,（2）起动过程,a）起动方式 b）动态转矩 c）转速上升过程,从启动频率起动 变频器输出由0直接变化为起动频率对应的交流电压，而后在此基础上按照 加速曲线逐步提高输出频率和输出电压直到设定频率到达。 注：起动频率不宜过大，否则会造成起动冲击或过流 先制动后从启动频率再起动 变频器先给电机通脉冲直流，使电机保持在停止状态，然后再按照从起动 频率方式直接起动。 注：一般应用在负载初始状态不确定的场合 转速跟踪起动 直接将正在自由旋转的电机或负载由当前速度驱动到预定速度 注：非常适用于水泵的工频变频切换或重要设备的异常停机后的快速恢复,3. 变频起动,（1） 起动电流,a）起动方式 b）初始状态 c）起动电流,（2）起动过程,a）起动方式 b）动态转矩 c）转速上升过程,二、加速时间与起动电流,1. 电流与加速时间的关系,a）加速慢 b）转差小 c）电流小 d）加速快 e）转差大 f）电流大,2. 加速过程中的防止跳闸（防失速）,a）暂停加速方式 b）多次暂停延长了加速时间,失速防止功能的实际测定案例,安川Varispeed E7泵类、风机专用变频器,一、变频停机与减速,减速停车 变频器接到停止命令后按照减速时间对应曲线逐渐减小输出频率，到0后停机。 注：这种方式最常用，当直流母线电压过高时会自动启动能耗制动，此时需配置制动单元，否则会造成减速过电压。 自由停车 变频器接到运行停止命令后，立刻中止输出，负载靠自然阻力停止。 注：变频器故障时的停车方式就是自由停车。 减速直流制动停车 变频器接到运行停止命令后，按照减速时间对应曲线逐渐减少输出频率，当到达某一预设频率，即开始直流制动（通脉冲直流）停车，防止电机爬行 注：对于大惯量负载或有定位要求的场合非常适用。,1变频降速时电动机的状态,a）降速前 b）降速时 c）降速过程,2减速时变频器的泵升电压,a）逆变电路 b）发电机状态,3减速快慢与直流电压,a)直流电压 b）减速慢 c）直流电压 d）减速快 e）直流过电压,4减速防止跳闸功能（防失速）,a）暂停减速方式 b）多次暂停延长了减速时间,二、直流制动与停机功能,a）直流制动方法 b）直流制动原理 c）直流制动的相关功能,三、加、减速时间的预置,原则：起动加速时防“过流”，停机减速时防“过压”,1. 时间常数的粗测,a）拖动系统 b）粗测时间常数,自由停机,2逼近法决定加速时间,a）起动电动机 b）逐渐缩短加速时间,3逼近法决定减速时间,a）减速过程中的检测 b）逐渐缩短减速时间,4根据负载工况调整加、减速时间,a）连续运行的传输带 b）断续运行的传输带,一、能耗电路的作用,a）制动电路的作用 b）能量的消耗,1. 再生制动,a）不反复减速 b）反复减速,1. 制动单元（BV）工况,（1）减速,（2）重物下降,a）重物下降 b）能耗电路 c）能耗电路的工况,二、制动电阻的选择,制动电阻阻值,制动电阻容量,UBH直流电压上限值。我国电网统一为380V，则直流电压的上限值为600V。有些进口变频器的进线电压最高可达460V，故直流电压的上限值大多定位700V，也有定为800V。 B容量修正系数。用于减速停机时，取0.10.5；用于重力负载下降时，取0.81.0。,1. 制动电阻阻值和容量,常用制动电阻的阻值与容量的参考值（380V）,2. 用发热元件制作制动电阻,电炉丝电阻值的计算： 设 PB0N2kW，UB0N220V 则 注意：计算的电阻值是热态电阻，冷态时略小些。,三、制动单元,一、输出电压的测量,电磁式仪表测电压,数字式仪表测电压,整流式仪表测电压,标准值 测量值,二、输入电流的测量,a）7次谐波电流 b）电流互感器,由于输入电流高次谐波的存在，用电流互感器（包括钳形电流表）测量变频器的输入电流时，所得的电流读