《变频器应用技术》ppt课件

1、 2021-11-26第一章 变频器的根底知识 通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压和频率可调的交流电的安装称作 变频器。把直流电DC )变换为交流电AC )的安装称为逆变器。1 变频器的概念2021-11-26富士变频器汇川变频器2021-11-26台达变频器台达变频器一.异步电动机调速的根本原理2021-11-26定子定子定子绕组、铁芯、机座定子绕组、铁芯、机座绕线式绕线式: 三相转子绕组三相转子绕组 可串电阻可串电阻鼠笼式鼠笼式转子转子 当三相对称的电流流入三相定子绕组后，当三相对称的电流流入三相定子绕组后，电动机内便会产生旋转磁场电动机内便会产生旋转磁场. 方向方向: 相序决议

2、相序决议 大小大小: 电流决议电流决议2021-11-261060Pfn 亦称同步转速亦称同步转速(2).旋转磁场: f1=50 P 1 2 3 4 工频 n0 = 3000 1500 1000 750 转速:例如例如2021-11-26(3).异步电动机的旋转 通入三相电源 产生旋转磁场 转子导条切割磁场 产生感应电动势(电流) 带电导体在磁场中 产生电磁力 对轴心产生二个方向相反、大小相等的电磁转矩 转子旋转2021-11-26 转子与旋转磁场有相对运动是电动机旋转的转子与旋转磁场有相对运动是电动机旋转的缘由缘由(4).转速00nnn 000snnnnn1060(1)(1)Pfnnss1.

3、改动极对数改动极对数P 调速电机调速电机2.改动转差率改动转差率S 滑差电机滑差电机3.改动频率改动频率 f1 变频调速变频调速(5) . 异步电动机调速方法亦称异步转速亦称异步转速2021-11-26(6).异步电动机变频调速(实践运用)输输 出出0-380V等效正弦波等效正弦波 实践实践PWM波波输输 入入正弦波正弦波380V三相三相 50Hz三相三相0-50(200)Hz2021-11-26专为满足变频器调速需求而设计，其特点： 1磁饱和程度较低，铁芯齿槽深 2绕组漏阻抗低 3提高了电机热容量和绝缘等级 4另外设置了冷却风机公用电动机所具有的优点： 1具有很好的转矩特性 2处理了低速散热

4、和高速动态平衡及轴承接受才干 3允许在基频的根底上作较大范围的变化( 7 ).变频器公用电动机2021-11-262021-11-262021-11-262021-11-262021-11-26二二 变频器的根本构造变频器的根本构造 一切变频器其根本构造一样，但详细电路各有差别。2021-11-26A.主电路主电路(主回路主回路)整流电路整流电路: 将三相交流电变成脉动直流电将三相交流电变成脉动直流电滤波电路滤波电路: 使脉动直流电成为较平滑的直流使脉动直流电成为较平滑的直流 电电 电容器电容器 电压型变频器电压型变频器 电感器电感器 电流型变频器电流型变频器限流电路限流电路: 限止刚接通电源

5、时的充电电流，限止刚接通电源时的充电电流， 以维护整流二极管以维护整流二极管制动电路制动电路: 吸收泵生电压和增大电机制动转吸收泵生电压和增大电机制动转 矩矩逆变电路逆变电路: 在驱动电路的控制，将直流电变在驱动电路的控制，将直流电变成交流电成交流电滤波元件滤波元件2021-11-26整流电路逆变电路制动电路变频器主电路变频器主电路2021-11-26整流模块主要参数整流模块主要参数耐压耐压1600V(1200V) 电流电流 根据实践需求根据实践需求2021-11-26部分功率模块、部分功率模块、IPMIPM、电力半导体器件及驱动电路、电力半导体器件及驱动电路GTR 、电力 MOSFET 和

6、IGBT 等器件2021-11-26 二单元二单元 IGBT逆变模块逆变模块:2021-11-266单元IGBT逆变模块 富士6M系列模块与7M系列的区别是：6M模块不带制动IGBT，而7M系列模块内部有制动IGBT。如6MBI100S-120-02，7MBR50SA0602021-11-26B.控制电路控制电路维护电路: 由取样、放大、处置三部分电路组成。驱动电路: 把CPU送出的PWM信号进展电压和功。 率放大，控制逆变电路中六个开关器件。I/O电路: 处置变频器对外输入和输出相关信号的 电路。操作面板: 一是用于显示，另外作为操作键盘CPU: 变频器的中心电路，按照相关信号控制变频器的任

7、务 。开关电源: 向控制电路提供所需的直流任务电压。2021-11-26 C . 变频器输出频率的几种控制方法变频器输出频率的几种控制方法 操作面板控制电压控制 0-5V(0-10V、0-15V)电流控制 4-20mA(0-20mA)通讯控制 经过通讯接口脉冲控制2021-11-26日立变频器接线图1.变频器的选择 U/f 控制方式 普通性能的调速 矢量 直接转矩 高性能的调速 风机 水泵型 伺服型 高压型 公用设备型2021-11-26第二章第二章 变频器的运用变频器的运用通用变频器通用变频器 公用变频器公用变频器 2021-11-26 2.变频器容量的选择 一拖一 ：普通与电动机的功率一样

8、 以下情况需求高一档次: 六极 八极电机，加减速时间较短，启动转矩要大。 同时启动同时停顿 不同时启动不同时停顿mIImMmsII0.9I 一拖几一拖几2021-11-263.变频器常用参数的设置 1 无特殊要求默许“出厂设置，有要求的按要求重新设置 2 主要功能参数 (1) 根本频率电动机电源的额定频率 (2) 根本电压电动电源的额定电压 (3) 最高频率指给定信号为最大值时变频器 的 输出频率 (4) 上、下限频率变频器的输出频率被限制在这两个频率之间2021-11-26(5) 最高频率电压最高频率输出时对应输出的电压点动频率调试点动时的输出频率，普通较低加速时间指变频器启动到输出最 高频

9、率所需的时间 2021-11-26 (8) 减速时间变频器从最高频率下降到零频率 需的时间 (9) 上升，下降方式 ： 线性方式 S型方式(反) 半S型方式(反)2021-11-26 正常(停顿)停顿时输出频率逐渐 下降 自在滑行停顿时变频器停顿输出 离线：输入相关电机参数 在线：可以随温度变化而自动修正 参数，使运转坚持稳定(10) 停顿方式停顿方式(11) 自整定自整定2021-11-26第三章第三章 . 变频器的实践运用变频器的实践运用 开环控制系统 闭环控制系统恒量控制 1. 恒压供水系统 所谓恒压供水系统是指不论用水量如何变化水管的供水压力一直坚持设定值。变频调速系统变频调速系统20

10、21-11-26 XE=XD-XF经过PID调理XE0 XG上升 f上升XE0，经PID调理，XG上升f上升供水量Qi上升XF上升，直至XE=XD-XF=0，水压上升到设定值恒压供水，此时，XG、f 、Qi 坚持不变。2021-11-26 当用水量Q0下降XF上升XE=XD-XF0，经PID调理，XG下降f下降供水量Qi下降XF下降，直至XE=X0-XF=0，水压上升到设定值恒压供水，此时，XG，f ，Qi 坚持不变。可见，供水系统在任何情况下，经过恒压供水系统，其水压一直恒定在设定形状。2021-11-26 2. 变频器的参数预置变频器的参数预置 最高频率 上限频率 下限频率 启动频率 加减

11、速时间 PID参数2021-11-26第四章第四章 变频器的维修变频器的维修 1. 修缮的根本条件 修缮人员必需掌握了解变频器根本任务原理，熟习根本构造，掌握常见电路的原理作用；思绪矫捷，动手才干强，坚韧的个性。 根本工具：指针式万用表、直流稳压电源、示波器、信号发生器、频率计、自制工具，电机等。2021-11-262.修缮的通常方法逐渐减少法： 经过缺点报警信息及景象分析、检测将缺点范围逐渐减少，直至缺点点。顺藤摸瓜法： 按电路电信号传输的途径进展检测，判别缺点所在。2021-11-26 好 转第一步 坏 转第步通电检测，初查缺点问题装配清洗年久要检测530V的滤波电容并改换一切驱动电源小电

12、解电容缺点诊断缺点处置，改换器件原那么： 尽量一样 正常 转一步 存在问题 回第步填写修缮记录 静态检测功率模块静态检测功率模块试运转试运转 3.修缮的步骤2021-11-264.变频器常见缺点分析与处置变频器常见缺点分析与处置 整流模块的损坏 损坏的四大缘由：过流、过压、高温、老化2021-11-26过流 1限流电路继电器触点烧结在一同可控硅损坏短路 2滤波电容损坏短路；控制电路异常，开关管 导通时间过长 3制动电路开关管损坏短路 4逆变电路损坏，一个桥臂短路 5负载过载： .负载转矩增大 .电动机损坏过流2021-11-26过压过压 1 制动电路损坏不任务： 开关管损坏开路 控制电路不发驱

13、动信号2 减速时间过短，又未装设制动电路3 电源串入高压 高温1 冷却风扇未任务或是风量缺乏2 散热板进风受阻3 现场环境温度偏高2021-11-26.逆变模块的损坏逆变模块的损坏 过流 (1) 驱动电路缺点引起逆变模块损坏 (2) 主电路由于油污粉尘污染受潮损坏 (3) 过负载 高温、过压等缘由同整流电路 2021-11-26 变频器外壳不拆开，用数字万用表的二极管档对变频器进展初步检测：整流电路的检测 用黑笔表笔靠着变频器的P端，用红表笔分别测R S T进线端，所测数值一样，如有不同，那么有缺点；红表笔靠着N端，黑表笔分别测R S T进线端，所测数值一样，如有不同那么有缺点。5.初步静态初

14、步静态(不拆机不通电不拆机不通电)检检2021-11-26 逆变电路的检测 用黑笔表笔靠着变频器的P端，用红表笔分别测U V W出线端，所测数值一样，如有不同，那么有缺点；红表笔靠着N端，黑表笔分别测U V W进线端，所测数值一样，如有不同那么有缺点。2021-11-26 通电后根据变频器显示屏的显示的缺点代码进展检修，普通有： 通电没显示 通电有显示有报警代码 通电有显示没报警代码 经整流及逆变部分的检测正常后可通电进展检查。 6.动态动态(通电通电)检查检查2021-11-26缺点多为开关电源电路出缺点缺点多为开关电源电路出缺点 通电没显示通电没显示开关电源电路图2021-11-26 R4

15、0、R41、LED组成上电启动电路，为振荡芯片U1-3844B提供上电时的起振电流。在电路起振任务后，由自供电绕组、D13、D14、C30构成的整流滤波电路为U1提供任务电源。自供电绕组、D13、C31整流滤波电路输出的电压，同时也作为反响电压信号输入到U1的2脚，由内部误差放大器与基准电压比较，输出控制电压控制内部PWM波发生器，改动U1的6脚输出脉冲的占空比，从而控制开关管K2225的导通与截止时间，维持次级绕组输出电压的稳定。自供电绕组、D13、D14、C30、C31既是U1的供电电源，同时构成了稳压电路，将因电网电压动摇或负载电流变动引起的次级绕组输出电压的变化，反响到U1的2脚，实现

16、稳压控制。 U1的4脚外接振荡电路的定时元件提供充、放电能量，4脚R、C元件与内部电路配合，在4脚产生锯齿波振荡脉冲，该脉冲送入内部PWM波构成电路。 开关变压器BT的初级绕组与开关管串接，由开关管的导通和截止，将直流供电能量经BT绕组转变为交变能量电磁能量，再耦合到次级电路。与主绕组相并联的D15、C32、R39等元件，提供开关管截止时主绕组感生反向电流的泄放通路，抑制了反向电压的峰值，并加快了开关管的截止速度，同时也防止了开关管接受过高反压而损坏，具有一定维护作用；开关管源极串联的电流采样电路R37，将流过主绕组和开关管的电流转化为电压信号，输入到U1的3脚，当开关管流过异常电流时，R37

17、上电压降上升，U1的3脚内部电流信号处置电路，输出控制信号，或改动6脚脉冲信号的占空比，使开关管截止时间变长，以降低的输出电流。开关电源电路原理开关电源电路原理2021-11-26 在有过流情况发生但R36上电压降在1V以下时，内部电流信号处置电路输入信号，控制6脚输出信号的占空比，实施限流控制。而当过流严重使R36上电压上升为1V以上时，内部电流信号处置电路使U1停振，以实施过流维护。当听到开关电源发出“打嗝声，处于时振时停形状下，阐明负载电路有严重过流情况发生，处于过流停振维护的临界点上。“打嗝景象，本质上是电路本身实施的维护动作。 次级绕组输出电压经D9、C25整流滤波成+8V直流电源，

18、送入CPU主板，再经后级电路稳压成+5V，供CPU电路；次级绕组输出电压经D6、C20整流滤波成24V直流电源，供充电继电器MC的线圈供电，变频器上电时，先由充电电阻给直流电路的储能电容器充电，CPU再输出一个MC闭合指令由CON1端子的29脚进入，MC闭合，将充电电阻短接。24V电源还作为两只散热风扇的供电电源，两只散热风扇由三极管T2、T3驱动，风扇运转指令也由CPU以端子CON1的27脚输入，控制T2、T3的导通与截止。另有两组D10、C27和D8、C23等整流滤波电源，分别输出+18V和-18V两路供电，送入CPU主板，再由后级稳压电路处置成+15V、-15V直流稳压电源，供电流、电压维护检测电路和控制电路。-18V的供电绕组，同时还由D7正向整流成正电压，作为直流电压的检测信号，送入后级直流电路电压检测电路，进一步处置后，送入CPU，供过、欠压维护、直流电压显示、参与输出电路控制等。开关电源电路原理开关电源电路原理2021-11-26u 通电有显示有报警代码通电有显示有报警代码一上电就显示报警一上电就显示报警,缺点普通有缺点普通有:过流 过流检测电路及