变频器的端子参数ppt课件.ppt

变频器 1 1 说明变频器工作原理 2 说明西门子变频器的使用方法 3 检索控制方案的电路原理图 主要任务 2 变频器 Variable frequencyDrive VFD 是应用变频技术与微电子技术 通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备 变频器简介 3 变频器具有调压 调频 稳压 调速等基本功能 应用了现代的科学技术 价格昂贵但性能良好 内部结构复杂但使用简单 不只是用于启动电动机 而是广泛的应用到各个领域 各种各样的功率 外形 体积 用途等都有 随着技术的发展 成本的降低 变频器一定还会得到更广泛的应用 变频器简介 4 变频器工作原理主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分 变频器主要组成 滤波 制动单元驱动单元检测单元微处理单元 整流 交流变直流 逆变 直流变交流 说明变频器工作原理 5 IGBT InsulatedGateBipolarTransistor 绝缘栅双极型晶体管 是由BJT 双极型三极管 和MOS 绝缘栅型场效应管 组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点 把三相交流电变换为直流电 DC 然后再把直流电变换为三相或单相交流电 AC 变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率 根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压 说明变频器工作原理 6 BOP是基本操作面板 英文全称BasicOperationpanel BOP可以改变变频器的各个参数 为了利用BOP设定参数 必须首先拆下状态显示屏 SDP 并装上 BOP BOP具有7段显示的五位数字 可以显示参数的序号和数值 报警和故障信息 以及设定值和实际值 参数的信息不能用BOP存储 Fn 0 关闭 Jog P 1 开启 BOP简介 说明使用西门子变频器使用方法 7 逆变电路 io波形随负载而异 若是感性负载 当V1或V2通时 io和uo同方向 直流侧向负载提供能量 VD1或VD2通时 io和uo反向 电感中贮能向直流侧反馈 VD1 VD2使io连续 起反馈或续流作用 8 逆变电路 uUN 为负载到电源中点N 的电压 uuv uUN uVN uuN uUN uNN 9 逆变电路 uuv uUN uVN uuN uUN uNN uUN 为负载到电源中点N 的电压 10 U f控制意义 表示变频器的输出电压和输出频率同步的成比例的变化 异步电动机的转矩是电动机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的 如果电压一定而只降低频率 那么电动机的磁通就过大 磁回路饱和 激磁电流上升 严重时将烧坏电动机 因此 频率与电压要成比例的变化 即使电动机的磁通一定 V F控制的原理 是产生一个震荡频率的电路叫做压控震荡器 是一个压敏电容 当受到一个变化的电压时候它的容量会变化 变化的电容引起震荡频率的变化 产生变频 把这个受控的频率用于控制输出电压的频率 使得受控的电机的转速变化 U F控制 11 磁场转速方程为no 转差率为S S 1 n 1 s no e U F控制 60f p no n no no n no no n 60f 1 s p dt d 由法拉第电磁感应定律可知 N d dt 假设 m sin t e j mNcos t e j 2 根号2 f Ncos t 写成相量形式 j4 44f N 12 U F控制 j4 44f N移项得 U 4 44K f N 电机的磁路设计都是按照一定的磁通量设计的 即T N I cos 13 把所有公式总结起来 另外 电机的磁路设计都是按照一定的磁通量设计的 即T K I cos T为电机转矩 cos 为功率因数 n 60f 1 s pT K I cos U 4 44K f N 由公式所知 若f T 严重时电机停止 若f 磁通过大时 磁回路饱和 激磁电流上升 导致铁损急剧增加 功率因数下降 产生很大的尖峰电流 严重时将烧坏电动机 必须保证 为恒定 必须保证u f为一个常量 U f 4 44K N 常数 U F控制 14 U F控制 基频以下变频调速的机械特性曲线 noN noa nob noc T n fN fa fb fc fN fa fb fc T 3nU sRr2 f sRS Rr s 2 f Ls Lr 机械特性方程 f pn O 电机在基频下一般采用恒转矩控制 当f 频率 时 n 转速 I 电流 不变 U 电压 P 输出功率 U f不变 T 转矩 不变 图像上 当f 频率 时 图像向下平移 f 频率 越低 Tm 最大转矩 越小 当太小时 限制电机带载能力 适当提高电压 定子降压补偿 可以增强带载能力 补偿定子降压后 补偿定子降压前 15 U F控制 T n 基频以上变频调速的机械特性曲线 noN noa nob noc fb fc fa fN fN fa fb fc 当在基频以上进行变频调速时 当n Tm 最大转矩 机械特性曲线上移 基本形状不变 而当f 频率 由于U不变 气隙磁通 U 4 44K f N 导致转矩减小 但同时n 转速 可以认为输出功率不变 所以 基频以上变频调速属于弱磁恒功率调速 T 3nU sRr sRS Rr s 2 f Ls Lr 2 f f pn 机械特性方程 O 16 U F控制 O f fN 恒功率调频 恒转矩调频 UN S1 S2 P U R P增大 P不变 4 44KNf U U f 常数 U f 0 U 17 端口 5 6 7 8 16 和 17 数字输入端口 DIN1 DIN6 每个端口可根据需要通过选定参数P0701 P0706的值来实现多段速频率控制 每段的频率又可分别由P1001 P1015参数设置 每个端口最多可实现15频段控制 电动机的转速方向是由P1001 P1015参数所设置的频率正负决定的 这六个数字输入端口 哪一个作为电动机运行 停止控制 哪些作为多频段控制 是可以由用户任意确定的 转速调节电位器 模拟输入端口 数字输入端口 模拟输入端口 控制电机运行频率 数字输入端口 控制电机运行 停止正转 反转 高精度的 10V直流稳压电源 18 9 故障确认 10 正向点动 11 反向点动 12 反转 13 MOP 电动电位计 升速 增加频率 14 MOP降速 减少频率 15 固定频率设定值 直接选择 16 固定频率设定值 直接选择 ON命令 17 固定频率设定值 二进制编码选择 ON命令 25 直流注入制动 29 由外部信号触发跳闸 33 禁止附加频率设定值 0 禁止数字输入 1 ON OFF1 接通正转 停车命令1 2 ONreverse OFF1 接通反转 停车命令1 3 OFF2 停车命令2 按惯性自由停车 4 OFF3 停车命令3 按斜坡函数曲线快速降速 参数P0701 P0706的值的意义 19 该电路目的 用两个开关SA1和SA2控制该变频器 实现电动机正转和反转功能 电动机加减速时间为15s 正转 反转 变频器控制案例 20 用两个开关SA1和SA2控制MM440变频器 实现电动机正转和反转功能 由模拟输入端控制电动机转速的大小 MM440变频器可以用模拟输入端控制电动机转速的大小 它为用户提供了两对模拟输入端口AIN1 AIN1 AIN2 AIN2 即端口 3 4 和端口 10 11 MM440变频器的输出端口 1 2 为用户提供了一个高精度的 10V直流稳压电源 外接转速调节电位器RP1串接在电路中 调节RP1时 输入端口AIN1 给定的模拟输入电压改变 变频器的频率输出量紧紧跟踪给定量的变化 从而平滑无级地调节电动机转速的大小 21 A B C a b c A B C X Y Z O EXA EY