变频器原理介绍.doc

五INVERTER1.常用分类 变频器是对电机驱动的电源变换的装置. 变频器的生产厂商很多,本工程使用的是MITSUBISHI生产的FR-Z020型和FR-U100型,以及FUJI生产的FVR.C9S型.2.工作原理整流电路逆变电路控制电路AC电源主电路变频器变频器的构成 2.1主回路框图 控制电路完成对主电路的控制 整流电路把交流电变成直流电 逆变电路将再变成交流电 对于通用变频器单元,变频器一般是指包括整流电路和逆变电路部分的装置. 2.2整流电路工作原理(波形) 整流电路是把交流电变换为直流电. 上图C以前电路为整流电路,波形如下: *.输入电压大于整流器输出电压时,才有电流流过二极管 *.峰值电压=1.414U=220*1.414=280V平滑DC电压无平滑电容时输出电压 整流器输出电压叠加, 2.3逆变电路工作原理 逆变电路是将直流电变换成交流电的装置.它的基本原理与单相交流电的产生原理相同.下图,顺次通断开关S1到S6,在U-V,V-W及W-U端,产生等效于逆变器的脉冲波形,该矩形波AC电压给电机供电.通过改变开关通断周期,可以得到要求的电机供电频率;而通过改变DC电压,可以改变电机的供电电压.通过改变开关的接通顺序,可以改变电机的旋转方向.DC电源逆变等效电路MOTOR三相AC电压的产生 2.4变频器控制方式 常用变频器使用的控制方式有V/F控制,简单磁通矢量控制,磁通矢量控制和矢量控制. 2.4.1V/F控制为了实现变频调速,通用变频器在变频控制时使电压与频率的比率(V/F)不变,为常数,该系统称为V/F控制. 特点:低速时扭矩不足,但控制简单. 2.4.2简单磁通矢量控制通过把变频器的输出电流进行矢量计算划分成励磁电流和扭矩成分电流,然后调节电压使产生的电机电流与负载扭矩匹配,从而改善低速扭矩特性. 特点:不需设定和调节电机常数,就可实现满意的效果,但电机适用范围小. 2.4.3磁通矢量控制磁通矢量控制通过矢量计算把变频器的输出电流划分成励磁电流和扭矩成分电流,并调节电压和频率使生成的电机电流与负载扭矩匹配,从而改善变频器低速扭矩和调速精度.特点: 磁通矢量控制和简单磁通矢量控制中增加了降音调功能以确保低速时产生的大的扭矩. 2.4.4矢量控制(闭环)对变化的负载进行矢量计算, 把变频器的输出电流划分成励磁电流和扭矩成分电流,故可按需要电流完成频率和电压的控制. 特点:要求专用电机,且使用精确的编码器. 2.5噪音 急剧上升和下降的输出电压波包含许多高频分量,这些高频分量就是产生噪 音的根源. 在0.510MHZ频率段,噪音会对调幅电波及其他无线电波产生影响,所以要适 当地考虑噪声衰减技术. 为了降低噪音通常采用的方法有: .添加滤波器; .为变频器增加屏蔽盒等 由于噪音对本工程的影响比较小,多方面考虑未采用任何噪音衰减措施. 2.6变频器的安装 .采用强迫通风的冷却技术; .安装空调; .避免光照; .避免安装在易燃物附近; .配电柜周围空气要流通等3.调节方法（MITSUBISHI） 以下介绍MITSUBISHI公司的FR-U100型INVENTER的使用及调节方法. FR-U100型变频器本工程用在DIP设备DUST马达上，用以将50HZ转换为 60HZ的频率.接线端子基本接线图外部控制接线图异常输出频率调节正反转控制 3.1接线图 3.2操作频率显示模式转换确认键运行停止按键UP/DOWN键操作面板 3.2.1操作面板.模式切换.频率调节 3.2.2操作.参数NO变更.参数调节3.2.3参数意义 参数编号参数定意设定范围单位出厂设定0转矩提升015%1%6%1上限频率0120HZ1HZ120HZ2下限频率060HZ1HZ0HZ3V/F基底频率50120HZ1HZ60HZ7加速时间0,0.1999S0.1S5S8减速时间0,0.1999S0.1S5S9电子过流保护015A0.1A10PWM控制015,1311直流制动动作时间010S0.1S0.5S12直流制动电压015%1%8%20加减速基准频率1120HZ1HZ60HZ21频率设定电压偏置060HZ1HZ0HZ22频率设定电压增益0120HZ1HZ60HZ23失速防止0101571音色选择0,11072PWM频率2.314.5KHZ0.1KHZ7KHZ75PU脱离检测/STOP选择0,1411477写入控制0,11078逆转防止0,1,21079运转方式选择1,2,3,411Clr参数校正0,1,210C-2频率设定偏置校正060HZ1HZ0HZC-3频率设定增益校正0120HZ1HZ60HZ a.P0 转矩提升 出厂设定:6% 通过补偿电压降以改善电机在低速范围的转矩降 *.可以调整低频域电机转矩使之配合负荷并增大启动转矩输出电压P0设定范围频率输出频率 *.通过端子开关能选择二种启动转矩中的一种 .假定基底频率电压为100%,用百分数设定0HZ时的电压 .设定过大将导致电机过热,最大不超过10% b.P1上限频率,P2下限频率 出厂设定120,05VP2P1 *.若设定输出频率PR1,则输出频率=上限频率设定范围输出频率 c.PR3基底频率 出厂设定60 d.P7,8加减速时间 出厂设定5.0输出频率P7时间P8时间P20 *.时间值是从0到基准频率的值,而不是到运行频率的值 e.P9 电子过电流保护 出厂设定 电机额定电流 *.唯一一个对电机保护的参数 *.当设定为0时,只对自己不对电机起保护作用 *.当连接23台电机时无效.需在每台电机上安装热继电器 f.P10 PWM频率 出厂设定 3 此参数改变电机的音频 *.通过此参数的选择,可改变电机音频的SOFT-PWM控制 *.S-PWM控制将电机噪音从金属式音频改变为无害的合成式音频设定值F设定值F设定值F00.7KHZ61.3KHZ121.9KHZ10.8KHZ71.4KHZ132.0KHZ20.9KHZ81.5KHZ142.1KHZ31.0KHZ91.6KHZ152.2KHZ41.1KHZ101.7KHZ-51.2KHZ111.8KHZ- *.减小PWM频率将降低INV产生的噪音及漏电流,但增大了电机的噪音 g.P11直流制动时间 出厂设定0.5 h.P12直流制动电压 出厂设定8% 注:直流制动频率出厂设定为3HZ,目的提高定位精度输出f直流制动V3HZ 三相中任何一相给个直流电压电机就不动了i. P20加减速基准频率 出厂设定60 j.P21频率设定电压偏置 出厂设定0P22P21出厂设定k.P22频率设定电压增益 出厂设定60 l.PR23失速防止动作水平 出厂设定5 *.在用于60HZ以上高速运转场合,有时电机电流不增加就不能加速,为了改善此时电机运转特性可降低此值*.高频时当电机卡住时电流比INV额定电流小时,电机即使STOP,也不会报警, 若想使其报警,降低此值设定值动作水平设定值动作水平设定值动作水平1110%5150%9190%2120%6160%10200%3130%7170%0/4140%8180% m.P72 PWM频率选择 出厂设定7KHZ 通过改变参数设定值将电机噪音从金属式音频变为无害的合成式音频. n.P75 PU脱离检测/STOP选择 出厂设定14 0 仅在PU操作模式下,按STOP电机减速到停止 14 在PU,外部和通信任意一种模式下,按STOP电机