台达变频器应用讲义

1、 異步電機工作原理 變頻器基本原理及分類 變頻器的控制方式 變頻器的制動 變頻器的應用异步电机的基本参数异步电机的基本参数 额定功率 额定电流 额定电压 额定转速 极数 引出端子基本接法 频率范围异步电动机的调速方法异步电动机的调速方法 l 调压调速控制加于电动机定子绕组的电压； l 串级调速控制附加在转子回路的电势； l 变频调速控制定子的供电电压与频率； l 异步电动机矢量变换控制系统； l 无换向器电机调速系统； l 电磁转差离合器调速系统等。2022-3-65 n=(1-s)(60f/p)n-转子转速转子转速(r/min)s-转差率转差率(%)f-供电电源频率供电电源频率(Hz)p-电

2、机极电机极对对数数异步电机变频器调速异步电动机的工作原理 由上式可知，异步电动机的调速方法分为三种：l l 改变转差率改变转差率S调节定子电压、转子电阻、转子电压、定转子供电频率等。l l 改变极对数改变极对数l l 改变频率改变频率)1 (60spfn什么是变频器？ 变频器是利用电力半导体器件(IGBT)的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。(把电压和频率固定不变的交流电整流成直流电，然后再PWM脉宽调制成电压或频率可变的交流电输出给电机的装置 )变频器的分类变频调速系统的分类变频调速系统的分类 1. 交直交变频调速交直交变频调速带直流环节的间接变频调速 2. 交交变频调速交交变

3、频调速不带直流环节的直接变频调速无环流有环流有无环流交叉连接整流电路反并联整流电路连接方式三相三相单相单相相数交变频调速交脉冲宽度调制型晶闸管直流开关相位控制晶闸管整流调压方式电流型电压型直流电源型式通电型）带辅助晶闸管（通电型）带辅助晶闸管（串级二极管式串级电感式换流电路交变频调速直交120180变频器基本原理 交交变频器没有明显的中间滤波环节， 电网交流电被直接变成可调频调压的交流电， 又称为直接变频器。 交直交变频器先把电网交流电转换为直流电， 经过中间滤波环节之后， 再经过逆变才转换为变频变压的交流电， 故称为间接变频器。 交直交变频器有一个明显的中间滤波环节， 按照这个中间滤波环节是

4、电容性或是电感性可以将交直交变频器划分为电压（源）型或电流（源）型交直交变频器。 目前通用变频器产品最常用的是交直交电压型电路形式， 该电路首先用二极管整流器接入电网， 将交流电变成直流电， 整流之后采用电容滤波， 获得平直的直流电压， 再由逆变器将直流能量逆变成可以调频调压的新交流电。几个基本概念 控制方式VF控制矢量控制转矩控制 在AC马达中，转子由定子绕组感应来的电流产生磁束场。定子电流含两个成份，一个影响磁束场，另一个影响马达输出转矩。要使用AC马达在需要速度与转矩控制的场合，必须能够把影响转矩的电流成份分离控制，而磁束向量控制法就是能够分离这两个成份独立控制。(具有大小与方向的物理量

5、，即所谓的向量。) 为什么变频器的电压与电流成比例的改变 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定转矩下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。 能耗能耗制動制動电动机制动时，电动机的发电作用, 使负载的动能转成电能，回灌至变频器的DC-BUS直流总线，DC-BUS电压升高，可通过制动晶体（制动单元）, 将反电动势泄放到制动电阻上转换成热能消耗掉, 实现电机的快速制动。也可以通過能量回授单元（AFE2000)，

6、回收利用电机制动时的发电能量。 變頻器 電能 電動機(發電機) 機械能 熱能 制動電阻器 关于频率的名词术语 1。给定频率F 2。实际输出频率H 3。点动频率 4。上限频率 5。下限频率 6。最高操作频率PWM和PAM PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 电压型与电流型 变频器的主电路大体上可分为两类: 电压型是将电压源的直流变换

7、为交流的变频器，直流回路的滤波是电容 电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 开环是什么意思 给所使用的电机装置设速度检出器(速度编码器)，将实际转速反馈给控制装置（变频器+PG卡）进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。目前变频器多为开环方式，也有些应用利用闭环控制（约30%），实现精确的速度控制、或转矩控制。 变频器的铭牌直流电抗器/制动单元/制动电阻如应用于频繁加速刹车或需要较短的加速时间的场所（高频度运转和重力负载运转等），变频器的制动能力不足时或为了提高制动力矩等，则必须外接制动电阻。制动电阻/制动单元的选择输入信号输入信号连接微弱的模拟信号

8、，特别容易受外部杂讯干扰影响，所以配线尽可能短（小于20米），并应使用屏蔽线。此外屏蔽线的外围网线基本上应该接地。连接外部的模拟信号输出器时，有时会由于模拟信号输出器或由于交流电机驱动器产生的干扰引起误动作，发生这种情况时，可在外部模拟输出器侧连接电容器和铁氧体磁环。输出信号应正确连接外部电源的极性。连接控制继电器时，在其激磁线圈两端应并接突波吸收器，并且注意正确连接极性。通讯接口台达变频器家族台达变频器家族MBVEF/F-GC2000EELL台达变频器外围家族台达变频器外围家族EMI濾波器濾波器煞車電阻煞車電阻CTC系列磁環系列磁環AC-電抗器電抗器变频器调试步骤和相关参数变频器调试步骤和相

9、关参数 V/FV/F曲线曲线 变频器调试步骤和相关参数变频器调试步骤和相关参数 V/FV/F控制应用场合控制应用场合 对速度要求不是很高的场合对速度要求不是很高的场合 风机水泵风机水泵 喷泉系统喷泉系统 木工机械木工机械 纺织机械纺织机械 变频器调试步骤和相关参数变频器调试步骤和相关参数 SVCSVC控制应用场合控制应用场合 机床加工机床加工 纺织机械纺织机械 起重机械起重机械 印染行业印染行业 变频器调试步骤和相关参数变频器调试步骤和相关参数 FOC+PGFOC+PG控制应用场合控制应用场合 加工中心加工中心 纺织机械纺织机械 起重机械起重机械 带编码器的速度控制带编码器的速度控制 包装机械

10、包装机械印刷行业印刷行业注塑机注塑机挤出机挤出机主轴行业主轴行业纺织行业纺织行业起重机起重机 走刀式CNC电脑自动车床- 驱动高速主轴- 利用脉波控制做C轴定位多功能自动车床应用多功能自动车床应用橡胶压延机应用强大动力，满足橡胶压延机应用- 达成多段混合速度- 实现平整压延产出设备规格： 马达：200HP(150kW) 12Poles 额定转速：590rpm 额定电流：360A 额定电压：380VAC 控制模式：VF模式 测试重点：C2000对冲击性负载的耐冲击能力 驱动器选用：因额定电流360A，考虑安全系数1.1，计算后电流需求为396A，选用VFD2200C43A(300HP)-C200

11、0驱动器橡胶压延机应用台达C2000系列驱动器应用于188吨提升能力之卷扬机卷扬机应用卷扬机应用设备规格： 马达：150HP 8Poles 额定转速：746rpm 额定电流：207A 额定电压：380VAC 控制模式：SVC模式 测试重点：SVC转矩 驱动器选用：VFD110C23A(150HP) 煞车电阻：80KW 4.5奥姆1.提升188吨负载不溜钩2.在空中二次启动不溜钩3.速度从3HZ-50HZ运行平稳，无振动卷扬机应用空压机节能进化台达最新驱动器C2000系列应用在PID恒压控制，可满足压缩空气多变的需求。- 降低运转速度降低运转速度- 减少空压机磨耗减少空压机磨耗- 降低运转噪音及操作温度降低运转噪音及操作温度空气过滤器空气过滤器PID压力检测压力检测010V马达马达频率频率给定给定压力给定压力给定油气油气分离分离装置装置储气罐储气罐压力传感器压力传感器空气入口空气入口纯净空气纯净空气压缩空气压缩空气空气储存空气储存油路循环油路