任务1 认识变频器讲解

认识西门子变频器认识变频器MM420变频器是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件具备超强的过载能力，可以满足不同的交流电动机调速应用场合。三相异步电动机的调速调速指的是用人为的方法，在同一负载下使电动机的转速从某一数值改变为另一数值，以满足工作的需要。三种电气调速方法f1-电源频率P-磁极对数由三相异步电动机的转速公式：n-电动机的转速n0-同步转速s-转差率三相异步电动机的调速三相异步电动机三种基本调速方法：（1）改变转差率调速。（2）改变定子绕组极对数调速。（3）改变电源频率调速。三相异步电动机的调速改变转差率调速异步电动机的机械特性方程式：其中：p为电机极对数；U1为相电压有效值；R1为定子每相绕组的内阻；Ll1为每相漏感；R2′为折算到定子侧的每相电阻；Ll2′为折算到定子侧的漏感。Tonn'••TLTLs

´s••Tso三相异步电动机的调速改变定子绕组极对数

调速A1X1A2X2iiP=2··A1A2X1X2··NNSS三相异步电动机的调速改变定子绕组极对数

调速A1X1A2X2ii••P=1A1··A2X1X2SN三相异步电动机的调速改变电源频率调速

f=50Hz逆变器M3~整流器f1、U1可调+–~变频调速方法恒转距调速（f1<f1N）恒功率调速（f1>f1N）变频器的变频原理交流变频调速技术的原理是什么呢？变频器的变频原理交流变频调速技术的原理是把工频50Hz的交流电转换成频率和电压可调的交流电，通过改变交流异步电动机定子绕组的供电频率，在改变频率的同时也改变电压，从而达到调节电动机转速的目的。

f=50Hz逆变器M3~整流器f1、U1可调+–~变频器的变频原理它与直流调速系统相比具有以下特点：容量大。调速范围宽，调速静态精度及动态品质好。可以直接在线起动，起动转矩大，起动电流小，具有转矩提升功能。变频器内置功能多，可满足不同工艺要求。变频调速系统在节约能源方面有着很大的优势，节电率可达到20%～60％。变频器的变频原理三相异步电动机定子绕组的反电动势E1的表达式:变频调速的条件E1=4.44ƒ1N1KN1Φm=U1+△U式中:

E1——定子绕组的感应电动势有效值

N1——定子每相绕组的匝数KN1——定子绕组的绕组系数，KN1<1ƒ1——定子绕组感应电动势的频率，即电源的频率Φm——主磁通U1——定子电压△U——漏阻抗压降可见：E1∝ƒ1Φm

将△U忽略，则E1≈U1∝ƒ1Φm变频器的变频原理当U1

≈E1=常量时，由E1≈U1∝ƒ1Φm

知，ƒ1↓→Φm↑→电动机磁路过饱和，导致过大的励磁电流，电动机因绕组过热而损坏。当U1≈E1=常量时，由E1≈U1∝ƒ1Φm

知，ƒ1↑

→Φm↓，铁芯利用不充分，同样的转子电流下，电磁转矩T↓

，电动机的负载能力下降，电动机的容量得不到充分利用。变频调速的条件变频器的变频原理因此，为维持电动机的输出转矩不变，必须使主磁通Φm

=常量，即变频调速的条件U1ƒ1=常量E1ƒ1=综上所述:变频调速的条件是主磁通Φm保持不变变频器的变频原理变频调速的条件

f=50Hz逆变器M3~整流器f1、U1可调+–~变频调速方法恒转距调速（f1<f1N）恒功率调速（f1>f1N）变频器的变频原理基频以下恒磁通（恒转矩）变频调速Φm∝U1ƒ1=常量E1ƒ1=为保持主磁通不变，必须在变频的同时变压，使得压频比为一常数。变频的同时还要改变电压的控制方式，称为u/f控制。一般频率是从额定频率f1N向下调，所以需要同时降低电源电压。变频调速时的机械特性临界转矩点（Tkx，nkx）称为调频比

变频后机械特性曲线上的特殊点：理想空载点（0，n0x）

变频调速时的机械特性（1）总体上看，从下调时，下移，逐渐减小；附近下调时，减小的很少，可近似认为（2）在（3）频率不同时，最大转矩点对应的转差

n=常量，所以临界转差变化不是很大，所以稳定工作区的机械特性基本是平行的，且特性较硬。

n当

较低时，

U

不能忽略，使I1↓→

Φm↓→Tm↓2024/7/7解决办法：可用提高U1来补偿

U的影响，使E1/ƒ1不变，即Φm不变，这种控制方法称为电压补偿，也称为转矩提升。综上所述：从基频以下调速时，通常提高U1来保持电磁转矩T恒定，电动机带负载的能力不变，属于恒转矩调速。但并不是U／f比取大些就好。补偿过分，电动机铁心饱和厉害，励磁电流I0的峰值增大，严重时可能会引起变频器因过电流而跳闸。变频调速时的机械特性当fx＞fN时，U1

=常量，f↑→Φm↓（属于弱磁调速）→电磁转矩T

↓→P不变，属于恒功率调速。基频以上恒功率（恒电压）变频调速2024/7/7f1＜fN

U1ƒ1