变频器原理原理和接线图PPT课件.ppt

变频器简介 变频器 接受生活挑战培养全面素质 电工实训 1 主要内容 一 变频器简介二 变频器的用途三 变频器的安装方法四 变频器外部线路的连接五 变频器的主要功能操作键说明六 变频器的参数设定 2 一 变频器简介 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置 变频器主要用来通过调整频率而改变电动机转速 因此也叫变频调速器 3 早 晚 发展时间 在变频器出现前同步电机无法实现调速功能 因此只能在定速传动领域使用三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳 但其结构坚固 经久耐用且价格低廉还是在一些性能较低的传动现场使用 调速系统的发展历程 4 变频器的特点 5 交直交变频器系统框图 控制电路完成对主电路的控制 整流电路将交流电变换成直流电 直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波 逆变电路将直流电再逆变成交流电 对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说 有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路 6 变频器的保护功能 由于变频器大量的使用了各种半导体器件 如整流桥 IGBT 电解电容等 要想保证变频器长期稳定工作 则必须保证各器件工作在其允许条件下 超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作 待异常条件消失后才能重新开始工作 如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害 7 二 变频器的用途 变频器在日常生活及工业生产中用途非常广泛 比如我们日常生活中的供水 住户只要上了七楼以上 自来水公司的压力就很难满足需要了 水压不够 打不开热水器 启动不了全自动洗衣机的电磁阀 因为它们是靠水压来开启的 所以 对于一般的高层建筑 我们可以利用变频器的调速特性和编程自动化控制功能 把它装配在地下水池的水泵上 让水泵直接往用户管道供水 用户用水量大 变频器控制水泵自动加速运行 用户用水量小 变频器控制水泵减速运行 无人用水 自动减速甚至停机 这就是我们通常说的变频恒压供水 8 变频恒压供水系统原理图 电源 9 变频器不仅可以用于恒压供水 供油 送风同样适用 化工厂 化纤厂 冶金厂 铸造厂 印染厂 纺织 制药厂 塑料厂 水泥厂 矿井 各行各业的工厂 根据它们工艺要求 会派上不同的用场 提升机 皮带传送 送风机 引风机 给料系统 注塑机 挤塑机 油田磕头机 可以说每一个行业的每一个生产工艺中 都能用上变频器 不论机关 院校 工厂 变频器都很适用 生活 消防也都需要 10 三 变频器的安装方法 1 变频器应垂直安装 在正前方能看到FRENIC5000G11S或FRENIC5000P11S 2 变频器运行时要产生热量 为确保冷却空气的通路 在设计时要在变频器的各个方向留有一定的空间 3 变频器运行时 散热板的温度能达到接近90摄氏度 所以 变频器背面的安装面必须要用能耐受较高温度的材质 11 四 变频器外部线路的连接 如果打开变频器的控制面板 我们会发现 面板的下面是一排接线端子 我们所有对变频器的连线都是从这一排接线端子引出来的 12 具体连线 刚才已经说过 变频器的控制面板下面是一排接线端子 我们所有对变频器的连线都是从这一排接线端子引出来的 但变频器的控制面板是不能频繁的拆卸的 所以为了保护变频器 也为了方便同学们做实验 我们已经将大家在实验中需要用到的接线端子都连上线并且引出来了 一会我会告诉大家所有的连线分别是跟哪个端子相连的 在实验中 大家只需要将这些引出的线按照要求作一下连接就可以了 13 变频恒压供水控制典型接线方案 变频器输出线中有3条颜色相同的软线为电动机接线剩余的一条线为接地线 硬质导线 M3 A B C KM 变频器 CM FWD REV KM 压力表电位器 SB3 插头 14 具体连线 1 连接外部按钮端子CM 黄线 REV 蓝线 FWD 绿线 接按钮开关 注 此线组为硬线 黄线为公共端 具体连线方法如右图所示 15 具体连线 2 连接电位器端子11 黄线 12 绿线 13 红线 接电位器的三个端子 其中 12 绿线 接电位器的中间的端子 注 此线组为软线 变频器在正常工作过程中 电位器两端有10V的电压 已经接好 请同学们确认 3 连接电源主电路电源端子L1 R L2 S L3 T与电源连接 已接好 4 连接电动机变频输出端子 U V W 应按正确相序连接至电动机 在变频器上已经给出的接线中有3条颜色相同的软线 将这3条线通过接线端子与电动机相连 16 17 连线时注意事项 在变频器的线路连接过程中 同学们需要注意以下几个方面 1 电源一定要连接于主电路电源端子L1 R L2 S L3 T 如果错将电源连接于其他端子 则将损坏变频器 2 接地端子必须良好接地 一方面可以防止电击或火警事故 另外能降低噪音 3 一定要用压接端子连接端子和导线 保证连接的高可靠性 18 连线时注意事项 4 完成电路连接后 需检查以下诸点 1 所有连接是否都正确无误 2 有无漏接线 3 各端子和连接线之间是否有短路或对地短路 5 投入电源后 要改变接线 首先应切除电源 并必须注意主电路直流部分滤波电容器完成放电需要一定时间 要等待充电指示灯熄灭 再用直流电压表测试 确认电压值小于DC25V安全电压值后 才能开始作业 19 五 变频器的主要功能操作键说明 此外 面板上还有2个绿色的按钮 一个是正转另一个是反转 20 六 变频器的参数设定 21 在使用变频器之前 首先要对变频器进行初始化 方法 将H03设为1 在将变频器初始化以后 变频器内的参数都会恢复为出厂数值 然后就可以对变频器进行其它参数设置了 22 1 F01频率设定1该参数设定的目的是将频率设定的按钮移植到外部的电位器上当F01参数为0时 频率调整由键盘面板 键 设定当F01参数为1时 频率调整由外接电位器设定当F01参数为1时 变频器输出给外接电位器电压信号当F01参数为2时 变频器输出给外接电位器电流信号 23 2 F02运行操作该参数设定的目的是将键盘面板上的启停运行功能移植到外接开关上当F02参数为0时 启停调整由键盘面板的绿色按钮设定当F02参数为1时 启停调整由外接开关控制 常开辅助触头 24 3 F03最高频率F04基本频率不知道同学们有没有注意 我们的变频器的最高频率为60HZ 其实变频器的最高输出频率和额定频率都是可以调节的 但其设定值应和驱动装置匹配 如果设定值过大 则有可能损坏电动机 最高频率的设定范围 G11S 50 400Hz基本频率 额定频率 该频率应与电动机额定铭牌记载值配合设定基本频率的设定范围 G11S 型号 25 400Hz注 无论是最高输出频率还是基本频率其设定都应与驱动装置相匹配 如设定值大于驱动装置的额定值 电动机或机器可能损坏 25 4 F05额定电压F06最高输出电压F05为设定变频器输出的额定电压 F06为设定变频器的最高输出电压 但均不能输出比输入电源更高的电压 设定范围320 480VF05设定为0时 输出电压将正比于输入电压 F06功能无效如设定F05额定电压大于F06最高输出电压 则受最高输出电压的限制 输出电压不能上升至额定电压 26 5 F07加速时间F08减速时间输出频率从0Hz上升到最高频率所需的时间为加速时间 输出频率从最高频率下降到0Hz所需的时间为减速时间 加 减速时间设定范围 0 01 3600S 加 减速时间是以最高频率作为基准设定 实际频率设定值和加 减速时间的关系如下 如果 设定频率 最高频率则设定时间值和实际动作时间一致 如果 设定频率小于最高频率 设定时间值和实际动作时间不相同加 减速实际动作时间 设定时间值 设定频率 最高频率 27 6 F20直流制动开始频率0 0 60Hz设定减速停止时制动开始动作的频率F21直流制动频率值0 100 设定直流制动时的输出电流 变频器额定输出电流为100 F22直流制动时间0 0 30s设定直流制动动作时间 28 7 F23起动频率值F24起动频率保持时间F25停止频率设定合适的起动频率目的是确保起动的起动转矩 为等待电动机起动时建立磁通 使起动频率保持一定时间后开始加速 起动频率和停止频率设定范围 0 1 60Hz起动频率保持时间设定范围 0 1 10 0s 正转和反转之间切换时 保持时间不作用 保持时间不包括在加速时间内 起动频率小于停止频率 或者设定频率小于停止频率时电动机不起动 29 8 F26电动机运行声音 载波频率 正确调整载波频率可降低电机噪声 避开机械系统共振 减小输出电路配线对地漏电流 以及减小变频器发生的干扰 注 设定值小时 输出电流波形变差 高次谐波分量增加 电动机损耗增加 电动机温度增高 干扰减小 假如设定到0 75kHz时电动机转矩还要减小约15 设定值大时 变频器损耗增加 变频器温度增高 干扰增大 30 9 F27电动机运行声音 音调 载波频率小于7kHz时 能由此功能改变电动机噪声的音调 按适合使用要求设定 设定值0 1 2 3 31 10 F00数据保护设定值0可改变数据1不可改变数据 数据保护 32 功能代码说明 在前面的参数设定过程中 同学们也发现了 变频器内部的功能码是非常多的 它们的功能大约分为以下几种 基本功能 F00 F42 扩展端子功能 E01 E47 功率控制功能 C01 C33 电动机1参数 P01 P09 电动机 参数 A01 A18 高级功能 H03 H39 用户功能 U01 U61 33 E46 LCD监视 语种选择 34 E47 LCD监视器 辉度调整 35 08 反向旋转禁止有些机械设备不允许反向旋转 在这些场合 可用此功能禁止反转