變頻器原理及接線圖

變頻器簡介 接受生活挑戰(zhàn) 培養(yǎng)全面素質 電工實訓 主要內容 一、變頻器簡介 二、變頻器的用途 三、變頻器的安裝方法 四、變頻器外部線路的連接 五、變頻器的主要功能操作鍵說明 六、變頻器的參數(shù)設定 一、變頻器簡介 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 變頻器主要用來通過調整頻率而改變電動機轉速，因此也叫變頻調速器。 調速方式名稱 控制對象 特點 變極調速 交流異步電動機 有級調速，系統(tǒng)簡單，最多 4段速 調壓調速 無級調速，調速范圍窄 電機最大出力能力下降，效率低 系統(tǒng)簡單，性能較差 轉子串電阻調速 變頻調速 交流異步電動機 交流同步電動機 真正無級調速，調速范圍寬 電機最大出力能力不變，效率高 系統(tǒng)復雜，性能好 可以和直流調速系統(tǒng)相媲美 早 晚 發(fā) 展 時 間 在變頻器出現(xiàn)前同步電機無法實現(xiàn)調速功能，因此只能在定速傳動領域使用 三相交流鼠籠電機盡管調速性能不佳，但其結構堅固、經(jīng)久耐用且價格低廉 還是在一些性能較低的傳動現(xiàn)場使用 調速系統(tǒng)的發(fā)展歷程 變頻器的特點 序號 優(yōu) 點 1 平滑軟啟動，降低啟動沖擊電流，減少變壓器占有量，確保電機安全 2 在機械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度 3 無級調速，調速精度大大提高 4 電機正反向無需通過接觸器切換 5 具有多種信號輸入輸出端口，非常方便接入通訊網(wǎng)絡控制，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化控制 交直交變頻器系統(tǒng)框圖 控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉矩計算的 整流部分 直流中間電路 逆變部分 M 控制系統(tǒng) 交流 直流 直流 交流 變頻器的保護功能 由于變頻器大量的使用了各種半導體器件，如整流橋、 解電容等，要想保證變頻器長期穩(wěn)定工作，則必須保證各器件工作在其允許條件下。超出條件則必須立刻或延時停止變頻器工作，待異常條件消失后才能重新開始工作，如保護失效或動作延遲將導致變頻器出現(xiàn)不可恢復性損害。 保護類型 原因 缺相 輸入缺相 輸入電壓值相差超過允許值 輸出缺相 輸出電流三相不平衡 過流 加速 /減速 /恒速 超過變頻器允許的最大電流（ 2倍額定） 過載 超過變頻器允許的過載范圍 過熱 內部通風散熱不良或散熱器溫度超過允許值 過壓 加速 /減速 /恒速 直流母線電壓超過允許值 不能保護輸入電壓過高 欠壓 電網(wǎng)電壓過低 熔斷器斷路 內部熔斷器由于某原因斷路 其它異常 存儲器異常 、鍵盤通信異常、 二、變頻器的用途 變頻器在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中用途非常廣泛比如我們日常生活中的供水，住戶只要上了七樓以上，自來水公司的壓力就很難滿足需要了，水壓不夠，打不開熱水器，啟動不了全自動洗衣機的電磁閥，因為它們是靠水壓來開啟的。所以，對于一般的高層建筑，我們可以利用變頻器的調速特性和編程自動化控制功能，把它裝配在地下水池的水泵上，讓水泵直接往用戶管道供水。用戶用水量大，變頻器控制水泵自動加速運行；用戶用水量小，變頻器控制水泵減速運行；無人用水，自動減速甚至停機。這就是我們通常說的變頻恒壓供水。 變頻恒壓供水系統(tǒng)原理圖 電源 變頻器不僅可以用于恒壓供水，供油、送風同樣適用?；S、化纖廠、冶金廠、鑄造廠、印染廠、紡織、制藥廠、塑料廠、水泥廠、礦井，各行各業(yè)的工廠，根據(jù)它們工藝要求，會派上不同的用場。提升機、皮帶傳送、送風機，引風機，給料系統(tǒng)，注塑機，擠塑機，油田磕頭機，可以說每一個行業(yè)的每一個生產(chǎn)工藝中，都能用上變頻器。 不論機關、院校、工廠，變頻器都很適用，生活、消防也都需要。 三、變頻器的安裝方法 1、變頻器應垂直安裝 ,在正前方能看到 2、變頻器運行時要產(chǎn)生熱量，為確保冷卻空氣的通路，在設計時要在變頻器的各個方向留有一定的空間。 3、變頻器運行時，散熱板的溫度能達到接近 90攝氏度，所以，變頻器背面的安裝面必須要用能耐受較高溫度的材質。 四、變頻器外部線路的連接 如果打開變頻器的控制面板，我們會發(fā)現(xiàn)，面板的下面是一排接線端子，我們所有對變頻器的連線都是從這一排接線端子引出來的。 具體連線： 剛才已經(jīng)說過，變頻器的控制面板下面是一排接線端子，我們所有對變頻器的連線都是從這一排接線端子引出來的。但變頻器的控制面板是不能頻繁的拆卸的。所以 為了保護變頻器，也為了方便同學們做實驗，我們已經(jīng)將大家在實驗中需要用到的接線端子都連上線并且引出來了，一會我會告訴大家所有的連線分別是跟哪個端子相連的。在實驗中，大家只需要將這些引出的線按照要求作一下連接就可以了。 變頻恒壓供水控制典型接線方案 變頻器輸出線中有 3條顏色相同的軟線為電動機接線 剩余的一條線為接地線 N M （硬質導線） M 3 A B C 頻器 M 壓力表 電位器 頭 具體連線： 1、連接外部按鈕 端子 線）、 線）、 線）接按鈕開關。 注：此線組為硬線，（黃線為公共端）。 具體連線方法如右圖所示 : 變 頻 器 體連線： 2、連接電位器 端子 11（黃線）、 12（綠線）、 13（紅線）接電位器的三個端子，其中， 12（綠線）接電位器的中間的端子。 注：此線組為軟線；變頻器在正常工作過程中，電位器兩端有 10（已經(jīng)接好，請同學們確認） 3、連接電源 主電路電源端子 、 、 與電源連接。 （已接好） 4、連接電動機 變頻輸出端子（ U、 V、 W）應按正確相序連接至電動機。 在變頻器上已經(jīng)給出的接線中有 3條顏色相同的軟線，將這 3條線通過接線端子與電動機相連 連線時注意事項 在變頻器的線路連接過程中，同學們需要注意以下幾個方面： 1、電源一定要連接于主電路電源端子 、 、 。如果錯將電源連接于其他端子，則將損壞變頻器。 2、接地端子必須良好接地，一方面可以防止電擊或火警事故，另外能降低噪音。 3、一定要用壓接端子連接端子和導線，保證連接的高可靠性。 連線時注意事項 4、完成電路連接后，需檢查以下諸點： （ 1）所有連接是否都正確無誤？ （ 2）有無漏接線？ （ 3）各端子和連接線之間是否有短路或對地短路？ 5、投入電源后，要改變接線，首先應切除電源，并必須注意主電路直流部分濾波電容器完成放電需要一定時間，要等待充電指示燈熄滅，再用直流電壓表測試，確認電壓值小于 能開始作業(yè) 五、變頻器的主要功能操作鍵說明 主要功能 由現(xiàn)行畫面轉換為菜單畫面，或者在運行？跳閘模式轉換至其初始畫面 定頻率存入，功能代碼數(shù)據(jù)存入。 ， 數(shù)據(jù)變更，游標上下移動（選擇），畫面輪換 數(shù)據(jù)變更時數(shù)位移動，功能組跳越（同時按此鍵和增加或減少鍵） 數(shù)據(jù)變更取消，顯示畫面轉換。報警復位（僅在報警初始畫面顯示時有效） 通常運行模式和點動運行模式可相互切換（模式相互切換）。模式在 功能僅在鍵盤面板運行時（功能碼 ）有效。 鍵盤面板和外部端子信號運行方式的切換（設定數(shù)據(jù)保護時無法切換）。同時對應功能碼 和 0間切換。 所選模式顯示于 此外，面板上還有 2個綠色的按鈕，一個是正轉另一個是反轉 六、變頻器的參數(shù)設定 在使用變頻器之前 ,首先要對變頻器進行初始化 . 方法 :將 。 在將變頻器初始化以后 ,變頻器內的參數(shù)都會恢復為出廠數(shù)值 ,然后就可以對變頻器進行其它參數(shù)設置了。 （ 1） 該參數(shù)設定的目的是將頻率設定的按鈕移植到外部的電位器上 當 時：頻率調整由鍵盤面板 （ 鍵 ） 設定 當 時：頻率調整由外接電位器設定 當 時 ， 變頻器輸出給外接電位器電壓信號 當 時 ， 變頻器輸出給外接電位器電流信號 （ 2） 該參數(shù)設定的目的是將鍵盤面板上的啟停運行功能移植到外接開關上 當 時：啟停調整由鍵盤面板的綠色按鈕設定 當 時：啟停調整由外接開關控制 （ 常開輔助觸頭 ） (3)最高頻率 基本頻率 不知道同學們有沒有注意 ， 我們的變頻器的最高頻率為 60其實變頻器的最高輸出頻率和額定頻率都是可以調節(jié)的 ， 但其設定值應和驅動裝置匹配 ， 如果設定值過大 ， 則有可能損壞電動機 。 最高頻率的設定范圍： 50 400本頻率 （ 額定頻率 ） 該頻率應與電動機額定銘牌記載值配合設定 基本頻率的設定范圍： 號 )： 25 400：無論是最高輸出頻率還是基本頻率其設定都應與驅動裝置相匹配 ， 如設定值大于驅動裝置的額定值 ， 電動機或機器可能損壞 。 (4)定電壓 高輸出電壓 但均不能輸出比輸入電源更高的電壓 。 設定范圍 320480V 時，輸出電壓將正比于輸入電壓， 如設定 06最高輸出電壓，則受最高輸出電壓的限制，輸出電壓不能上升至額定電壓。 （ 5） 速時間 速時間 輸出頻率從 0高頻率 所需的時間為加速時間， 輸出頻率從 最高頻率 下降到 0 加 /減速時間設定范圍： 600S 加 /減速時間是以最高頻率作為基準設定，實際頻率設定值和加 /減速時間的關系如下： 如果 :設定頻率 =最高頻率則設定時間值和實際動作時間一致。 如果 :設定頻率小于最高頻率，設定時間值和實際動作時間不相同 加 /減速實際動作時間 =設定時間值 （設定頻率 /最高頻率） （ 6） 定減速停止時制動開始動作的頻率 0設定直流制動時的輸出電流（變頻器額定輸出電流為 100%） 定直流制動動作時間 （ 7） 動頻率值 動頻率保持時間 止頻率 設定合適的起動頻率目的是確保起動的起動轉矩， 為等待電動機起動時建立磁通，使起動頻率保持一定時間后開始加速。 起動頻率和停止頻率設定范圍： 0動頻率保持時間設定范圍： 正轉和反轉之間切換時，保持時間不作用。 保持時間不包括在加速時間內。 起動頻率小于停止頻率，或者設定頻率小于停止頻率時電動機不起動。 （ 8） 動機運行聲音（載波頻率） 正確調整載波頻率可降低電機噪聲，避開機械系統(tǒng)共振，減小輸出電路配線對地漏電流，以及減小變頻器發(fā)生的干擾。 注： 設定值小時，輸出電流波形變差（高次諧波分量增加），電動機損耗增加，電動機溫度增高。干擾減小。5%。 設定值大時，變頻器損耗增加，變頻器溫度增高。干擾增大 （ 9） 動機運行聲音 （ 音調 ） 載波頻率小于 7 能由此功能改變電動機噪聲的音調 ， 按適合使用要求設定 。 設定值 0、 1、 2、 3 （ 10） 據(jù)保護 設定值 0 可改變數(shù)據(jù) 1 不可改變數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)保護） 功能代碼說明 在前面的參數(shù)設定過程中，同學們也發(fā)現(xiàn)了，變頻器內部的功能碼是非常多的，它們的功能大約分為以下幾種： 基本功能： （ 42） 擴展端子功能 ： （ 47） 功率控制功能：（ 33） 電動機 1參數(shù)：（ 09） 電動機參數(shù)：（ 18） 高級功能 ： （ 39） 用戶功能 ： （ 61） 種選擇） 設定值 語種 中文 英文 日文 度調整） 設定值 ， ， 畫面 亮 暗 08：反向旋轉禁止 有些機械設備不允許反向旋