机电一体化 课件 5.4 变频器及接口技术

任务5.4变频器及接口技术

5机电一体化控制及接口技术任务5.4变频器及接口技术1

变频器的类型2

变频器的容量选择3变频器的控制方法

变频器将供电电网的工频交流电，变为适合于交流电动机调速的电压可变、频率可调的交流电，同时由于使用了脉宽调制器的弱电电路控制大功率晶体管，驱动与之相匹配功率的交流电动机，因此又是控制器与交流电动机的功率接口电路。任务5.4变频器及接口技术部分变频器产品图任务5.4变频器及接口技术1.变频器的类型目前市场上常用几种变频器类型如下：①通用变频器---俗称风机、泵类变频器，调速范围不大，控制精度要求不高。主要用于风机、水泵等能源供给调节系统，根据使用负荷的变化，自动调节供应量，因而节能、节电、节气效果明显。这类变频器同样可用于传输机械、升降机、搬运机械等。一般是SPWM控制、V/F控制，输出频率范围：0.2-l20Hz；0.2-400Hz等。②电梯专用矢量变换变频器---这类变频器可实现电梯平滑升降速。③矢量控制变频器---用于冶金、印刷、印染、胶片等机械中。能实现高精度转矩控制、加速度大、能与上位机通讯等要求。④数控机床专用变频器---专用于机床伺服电动机控制，能实现机床主轴和伺服进给轴大的加减速转矩、宽广的恒功率调速控制和高精度定位控制等要求，价格也较高。任务5.4变频器及接口技术

变频器容量≥

式中：PM：负载要求的电动机输出功率(KVA)；

η：电动机效率，通常为0.85左右；

COSφ：电动机功率因素，通常为0.75左右；

K：电动机波形的修正系数，K=1.05～1.1。

即通常选择变频器容量为电动机功率的1.5-1.7倍。2.变频器的容量选择──（1）连续运行时变频器容量选择

电动机的容量及负载持性是变频器选择的基本依据。在选择变频器前，首先要分析控制对象的负载特性并选择电动机容量，然后根据用途先选择变频器类型，再进一步确定变频器容量。一般考虑原则如下：任务5.4变频器及接口技术在起动和加速过程中应考虑电机的动态加速转矩，即为克服机械转动惯量JL，电动机所需的动态转矩，此时变频器容量(KVA)计算如下：

变频器的容量≥

式中：JL：机械传动系统折算到电动机轴上的飞轮惯量(kg.m2)；

Tfz：负载转矩(N.m)；

n：电动机转速(r/min)；

tA：电动机加速时间(s)。选择变频器除选择容量外，还应确定变频器的输入电源、输出特性、操作功能等。2.变频器的容量选择──（2）起动时所需考虑的变频器容量选择任务5.4变频器及接口技术三菱公司FR-D740系列通用变频器接线端子图任务5.4变频器及接口技术三菱公司FR-D740系列型通用变频控器接线端子表9任务5.4变频器及接口技术

3.变频器的控制方法

①继电器开关电路控制法：受上位控制器控制，适用简单几档恒速控制。

②模拟信号控制法：上位机输出经A/D转换的控制信号与变频器控制回路的电压频率设定端子或电流频率设定端子相连③并行控制法：采用变频器数字接口板(变频器选件)，上位机通过通信接口如RS-485异步道信接口，再通过数字接口板分配器并行连接多台变频器。适宜多台电动机需同步调速的系统中，如纺织行业的印染生产线具有多台卷放布的张力控制系统。任务