變頻器基本知識(shí)

1、變頻器變頻器變頻器變頻器模塊一模塊一變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)模塊二模塊二西門(mén)子變頻器西門(mén)子變頻器模塊三模塊三變頻器的單機(jī)運(yùn)行變頻器的單機(jī)運(yùn)行模塊四模塊四變頻器控制系統(tǒng)運(yùn)行變頻器控制系統(tǒng)運(yùn)行變頻器變頻器模塊一變頻器基礎(chǔ)模塊一變頻器基礎(chǔ)模塊二模塊二西門(mén)子變頻器西門(mén)子變頻器模塊三模塊三變頻器的單機(jī)運(yùn)行變頻器的單機(jī)運(yùn)行模塊四模塊四變頻器控制系統(tǒng)運(yùn)行變頻器控制系統(tǒng)運(yùn)行變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念一、交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式一、交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念- -比較幾種調(diào)速方式比較幾種調(diào)速方式調(diào)速方式調(diào)速方式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)變極在每一個(gè)轉(zhuǎn)速等級(jí)下，具有較硬的機(jī)

2、械特性，穩(wěn)定性好 轉(zhuǎn)速只能在幾個(gè)速度級(jí)上改變，調(diào)速平滑性差；在某些接線(xiàn)方式下最大轉(zhuǎn)矩減小，只適用于恒功率調(diào)速；電機(jī)體積大、制造成本高。 串電阻設(shè)備簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)只能有級(jí)調(diào)速，平滑性差；低速時(shí)機(jī)械特性軟，靜差率大、轉(zhuǎn)子銅損高，運(yùn)行效率低。串級(jí)可以通過(guò)某種控制方式，使轉(zhuǎn)子回路的能量回饋到電網(wǎng)，從而提高效率。在適當(dāng)?shù)目刂品绞较?，可以?shí)現(xiàn)低同步或高同步的連續(xù)調(diào)速。缺點(diǎn)是:只能適用于繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)，且控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。降壓易于實(shí)現(xiàn)調(diào)速范圍窄；機(jī)械特性軟；適用范圍窄。 變頻任何一個(gè)速度段的硬度均任何一個(gè)速度段的硬度均接近自然機(jī)械特性，可以接近自然機(jī)械特性，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的調(diào)速，平滑性實(shí)現(xiàn)連續(xù)的調(diào)速，平滑性

3、好好變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的優(yōu)勢(shì)：變頻調(diào)速的優(yōu)勢(shì)： 比較幾種調(diào)速方式可以看出，單就調(diào)比較幾種調(diào)速方式可以看出，單就調(diào)速性能考慮，變頻調(diào)速?gòu)乃傩阅芸紤]，變頻調(diào)速?gòu)倪\(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性、調(diào)速的機(jī)械特性調(diào)速的機(jī)械特性這幾個(gè)方這幾個(gè)方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速已成為交流調(diào)速交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速已成為交流調(diào)速的首選方案。的首選方案。變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念二、變頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn)二、變頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn) 大功率的開(kāi)關(guān)器件是實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的必要條大功率的開(kāi)關(guān)器件是實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的必要條

4、件件 高水平的控制是變頻調(diào)速的基礎(chǔ)高水平的控制是變頻調(diào)速的基礎(chǔ) 變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念功率功率開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)器件器件變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念功率功率開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)器件器件電力MOSFETIGBT單管及模塊變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念三、變頻調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成三、變頻調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成 變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -變頻調(diào)速的概念變頻調(diào)速的概念 什么是變頻器？什么是變頻器？變頻器變頻器是把電壓、頻率固定的交流電是把電壓、頻率固定的交流電變成電壓、頻率可調(diào)的交流電的一種變成電壓、頻率可調(diào)的交流電的一種電力電子裝置。電力電子裝置。富士變

5、頻器富士變頻器東芝變頻器東芝變頻器日立變頻器日立變頻器三菱變頻器三菱變頻器松下變頻器松下變頻器安川變頻器安川變頻器（瑞士）（瑞士）ABB變頻器變頻器（丹麥）丹佛斯變頻器（丹麥）丹佛斯變頻器（法）施耐德變頻器（法）施耐德變頻器（英）瓦薩變頻器（英）瓦薩變頻器 （德）西門(mén)子變頻器（德）西門(mén)子變頻器惠豐變頻器（煙臺(tái)）惠豐變頻器（煙臺(tái)）森蘭變頻器（成都）森蘭變頻器（成都）科姆龍變頻器（深圳）科姆龍變頻器（深圳） 匯川變頻器匯川變頻器（深圳）（深圳）英威騰變頻器（深圳）英威騰變頻器（深圳）三晶變頻器（廣州）三晶變頻器（廣州）西羅西羅門(mén)賓門(mén)賓子康子康 高高壓壓變變頻頻器器變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交-

6、-直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)整流單元整流單元單相半波單相半波單相全控橋單相全控橋三相半波三相半波三相全控橋三相全控橋變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)中間單元中間單元濾波電路濾波電路濾波電路濾波電路制動(dòng)電路制動(dòng)電路變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)濾波電路的注意問(wèn)題濾波電路的注意問(wèn)題-抑制浪涌電流變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)制動(dòng)電路制動(dòng)電路變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)逆變單元逆

7、變單元變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)階梯波階梯波 正弦波正弦波變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù) PWM（Pulse Width Modulation脈沖寬脈沖寬度調(diào)制度調(diào)制 ）控制技術(shù)控制技術(shù) 變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)改變控制規(guī)則改變控制規(guī)則 變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)PWM的控制方式的控制方式 變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)- -交交- -直直- -交變頻技術(shù)交變頻技術(shù)變頻器經(jīng)常采用變頻

8、器經(jīng)常采用PWMPWM的的逆變單元逆變單元變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)答：各種電動(dòng)機(jī)在實(shí)現(xiàn)調(diào)速時(shí)，都必須采取一些輔答：各種電動(dòng)機(jī)在實(shí)現(xiàn)調(diào)速時(shí)，都必須采取一些輔助手段，以改善電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)速性能。變助手段，以改善電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)速性能。變頻器說(shuō)明書(shū)中所謂的控制方式，頻器說(shuō)明書(shū)中所謂的控制方式，就是指在變頻器調(diào)就是指在變頻器調(diào)速的情況下，改善異步電動(dòng)機(jī)特性的方式。速的情況下，改善異步電動(dòng)機(jī)特性的方式。一般來(lái)說(shuō)，變頻器主要有以下幾種控制方式。一般來(lái)說(shuō)，變頻器主要有以下幾種控制方式。 1 1）U/f U/f 控制方式控制方式 2 2）空間電壓矢量控制方式）空間電壓矢量控制方式 3

9、 3）直接轉(zhuǎn)矩控制方式）直接轉(zhuǎn)矩控制方式什么是變頻器的控制方式（模式）？什么是變頻器的控制方式（模式）？變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)U/f控制是使變頻器的輸出在改變頻率的控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時(shí)也改變電壓，同時(shí)也改變電壓，通常是使通常是使U/f為常數(shù)，為常數(shù)，這樣可使電動(dòng)機(jī)磁通保持一定，在較寬的這樣可使電動(dòng)機(jī)磁通保持一定，在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、效率、功率調(diào)速范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、效率、功率因數(shù)不下降。因數(shù)不下降。作為變頻器調(diào)速控制方式，作為變頻器調(diào)速控制方式， U/f控制比較控制比較簡(jiǎn)單，多用于通用變頻器，在風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)簡(jiǎn)單，多用于通用變頻器，在風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)機(jī)械的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)及生產(chǎn)流水

10、線(xiàn)的工作臺(tái)傳機(jī)械的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)及生產(chǎn)流水線(xiàn)的工作臺(tái)傳動(dòng)等。另外，空調(diào)等家用電器也采用動(dòng)等。另外，空調(diào)等家用電器也采用U/f控制的變頻器?？刂频淖冾l器。U/f 控制方式控制方式變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)U/f 控制方式控制方式結(jié)論結(jié)論：待解決的問(wèn)題待解決的問(wèn)題U=E+U變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)電壓補(bǔ)償（轉(zhuǎn)矩提升）電壓補(bǔ)償（轉(zhuǎn)矩提升）提高提高U的值，使得的值，使得E的值增加，從而保證的值增加，從而保證U/f =常數(shù)。這樣就能保證主磁通基本不常數(shù)。這樣就能保證主磁通基本不變，最終使電動(dòng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)矩得到補(bǔ)償。變，最終使電動(dòng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)矩得到補(bǔ)償。變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)矢量控制是通過(guò)控制變頻器輸出電流的大小、頻率矢量控制

11、是通過(guò)控制變頻器輸出電流的大小、頻率及相位，用以維持電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通為設(shè)定值，產(chǎn)及相位，用以維持電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通為設(shè)定值，產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩。它是從直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法得到生所需的轉(zhuǎn)矩。它是從直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法得到啟發(fā)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)解決了大量的計(jì)算問(wèn)題，啟發(fā)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)解決了大量的計(jì)算問(wèn)題，從而使得矢量控制方式得到了成功的實(shí)施，成為高從而使得矢量控制方式得到了成功的實(shí)施，成為高性能的異步電動(dòng)機(jī)控制方式。性能的異步電動(dòng)機(jī)控制方式。VC控制方式控制方式變頻器變頻器模塊一模塊一變頻器基礎(chǔ)變頻器基礎(chǔ)模塊二西門(mén)子變頻器模塊二西門(mén)子變頻器模塊三模塊三變頻器的單機(jī)運(yùn)行變頻器的單機(jī)運(yùn)行模塊四模塊四

12、變頻器控制系統(tǒng)運(yùn)行變頻器控制系統(tǒng)運(yùn)行模塊五模塊五變頻技術(shù)的工程應(yīng)用變頻技術(shù)的工程應(yīng)用變頻器的通用操作變頻器的通用操作一、變頻器的操作運(yùn)行方式一、變頻器的操作運(yùn)行方式 1.1.用狀態(tài)顯示屏用狀態(tài)顯示屏(SDP)(SDP)進(jìn)行操作進(jìn)行操作 變頻器的通用操作變頻器的通用操作2.2.用基本操作面板（用基本操作面板（BOPBOP）進(jìn)行操作）進(jìn)行操作 變頻器的通用操作變頻器的通用操作3.3.用高級(jí)操作面板用高級(jí)操作面板(AOP)進(jìn)行操作進(jìn)行操作 變頻器的變頻器的通用操作通用操作MM440MM440接線(xiàn)圖接線(xiàn)圖變頻器的變頻器的通用操作通用操作MM420MM420接線(xiàn)圖接線(xiàn)圖變頻器的通用操作變頻器的通用操作二

13、、變頻器的參數(shù)二、變頻器的參數(shù) 變頻器的參數(shù)只能用變頻器的參數(shù)只能用BOP、AOP或者通過(guò)串或者通過(guò)串行通訊接口進(jìn)行修改。行通訊接口進(jìn)行修改。只讀參數(shù)用只讀參數(shù)用 r xxxx 表示，表示，Pxxxx 表示設(shè)置的表示設(shè)置的參數(shù)。參數(shù)。 P0003確定用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)等級(jí)。確定用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)等級(jí)。 變頻器的參數(shù)有變頻器的參數(shù)有4 個(gè)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)級(jí)；即標(biāo)準(zhǔn)訪(fǎng)問(wèn)級(jí)，擴(kuò)展訪(fǎng)個(gè)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)級(jí)；即標(biāo)準(zhǔn)訪(fǎng)問(wèn)級(jí)，擴(kuò)展訪(fǎng)問(wèn)級(jí)，專(zhuān)家訪(fǎng)問(wèn)級(jí)和維修級(jí)。問(wèn)級(jí)，專(zhuān)家訪(fǎng)問(wèn)級(jí)和維修級(jí)。 P0004 的作用是過(guò)濾參數(shù)，據(jù)此可以按照功能的作用是過(guò)濾參數(shù)，據(jù)此可以按照功能去訪(fǎng)問(wèn)不同的參數(shù)。去訪(fǎng)問(wèn)不同的參數(shù)。P0003P0003P0004P0004變

14、頻器的通用操作變頻器的通用操作三、三、MM440MM440的的參數(shù)參數(shù) 所有參數(shù)分成命令組（所有參數(shù)分成命令組（CDSCDS），以及與電機(jī)、負(fù)載），以及與電機(jī)、負(fù)載相關(guān)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)組（相關(guān)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)組（DDSDDS）兩大類(lèi)，每個(gè)參數(shù)又分）兩大類(lèi)，每個(gè)參數(shù)又分為三組為三組 ，默認(rèn)使用的是第，默認(rèn)使用的是第0 0組參數(shù)組參數(shù) 。變頻器的通用操作變頻器的通用操作變頻器的參數(shù)寫(xiě)入變頻器的參數(shù)寫(xiě)入變頻器的通用操作變頻器的通用操作 四、變頻器的頻率參數(shù)及起制動(dòng)四、變頻器的頻率參數(shù)及起制動(dòng) 變頻器的頻率變頻器的頻率變頻器的給定功能變頻器的給定功能變頻器的頻率給定方式變頻器的頻率給定方式要調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，

15、必須首先向變頻器提要調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，必須首先向變頻器提供改變頻率的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)，稱(chēng)為供改變頻率的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)，稱(chēng)為給定信號(hào)給定信號(hào)。所謂給定方式，就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體所謂給定方式，就是調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法，也就是提供給定信號(hào)的方式。方法，也就是提供給定信號(hào)的方式。1面板給定方式面板給定方式（1）鍵盤(pán)給定。）鍵盤(pán)給定。（2）電位器給定。）電位器給定。變頻器的頻率變頻器的頻率2 2外部給定方式外部給定方式（1 1）外接模擬量給定。）外接模擬量給定。 1 1）電壓信號(hào)。以電壓大小作為給定信號(hào)。）電壓信號(hào)。以電壓大小作為給定信號(hào)。給定信號(hào)的范圍有給定信號(hào)的范圍有:0:010V

16、10V、2 210V10V、O O1OV1OV、O O5V5V、1 15V5V、O O5V5V等。等。 2 2）電流信號(hào)。以電流大小作為給定信號(hào)。）電流信號(hào)。以電流大小作為給定信號(hào)。給定信號(hào)的范圍有給定信號(hào)的范圍有:0:020mA20mA、4 420mA20mA等。等。（2 2）外接數(shù)字量給定。）外接數(shù)字量給定。變頻器的頻率變頻器的頻率（3）外接脈沖給定。）外接脈沖給定。（4）通信給定，由）通信給定，由PLC或計(jì)算機(jī)通過(guò)通或計(jì)算機(jī)通過(guò)通信接口進(jìn)行頻率給定。信接口進(jìn)行頻率給定。3. 輔助給定的方式輔助給定的方式 變頻器的頻率變頻器的頻率l給定頻率給定頻率l用戶(hù)根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求所設(shè)定的變頻器輸出

17、用戶(hù)根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求所設(shè)定的變頻器輸出頻率。頻率。l頻率給定線(xiàn)的設(shè)定及調(diào)整頻率給定線(xiàn)的設(shè)定及調(diào)整l1頻率給定線(xiàn)頻率給定線(xiàn)l由模擬量進(jìn)行外接頻率給定時(shí)，變頻器的給由模擬量進(jìn)行外接頻率給定時(shí)，變頻器的給定信號(hào)與對(duì)應(yīng)的給定頻率之間的關(guān)系曲線(xiàn)，定信號(hào)與對(duì)應(yīng)的給定頻率之間的關(guān)系曲線(xiàn)，稱(chēng)為稱(chēng)為頻率給定線(xiàn)頻率給定線(xiàn)。這里的給定信號(hào)既可以是。這里的給定信號(hào)既可以是電壓信號(hào)也可以是電流信號(hào)。電壓信號(hào)也可以是電流信號(hào)。 變頻器的頻率變頻器的頻率l（1）基本頻率給定線(xiàn)。在給定信號(hào)）基本頻率給定線(xiàn)。在給定信號(hào)x從從0增增大至最大值的過(guò)程中，給定頻率大至最大值的過(guò)程中，給定頻率fx線(xiàn)性地從線(xiàn)性地從0增大到最大頻率的頻

18、率給定線(xiàn)稱(chēng)為基本頻增大到最大頻率的頻率給定線(xiàn)稱(chēng)為基本頻率給定線(xiàn)。率給定線(xiàn)。變頻器的頻率變頻器的頻率l（2）頻率給定線(xiàn)的調(diào)整方式）頻率給定線(xiàn)的調(diào)整方式l在生產(chǎn)實(shí)踐中，常常遇到這樣的情況：生產(chǎn)機(jī)械所要在生產(chǎn)實(shí)踐中，常常遇到這樣的情況：生產(chǎn)機(jī)械所要求的最低頻率及最高頻率常常不是求的最低頻率及最高頻率常常不是0Hz和額定頻率，和額定頻率，或者說(shuō)，實(shí)際要求的頻率給定線(xiàn)與基本頻率給定線(xiàn)并或者說(shuō)，實(shí)際要求的頻率給定線(xiàn)與基本頻率給定線(xiàn)并不一致。所以，需要對(duì)頻率給定線(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不一致。所以，需要對(duì)頻率給定線(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之符合生產(chǎn)實(shí)際的需要。使之符合生產(chǎn)實(shí)際的需要。 lMM420MM420變頻器通過(guò)兩

19、點(diǎn)坐標(biāo)調(diào)整頻率給定線(xiàn)，由參數(shù)變頻器通過(guò)兩點(diǎn)坐標(biāo)調(diào)整頻率給定線(xiàn)，由參數(shù)P0757P0757、P0758P0758、P0759P0759、P0760P0760設(shè)定。設(shè)定。變頻器的頻率變頻器的頻率輸出頻率輸出頻率輸出頻率即變頻器實(shí)際輸出的頻率。輸出頻率即變頻器實(shí)際輸出的頻率。上限頻率和下限頻率上限頻率和下限頻率上限頻率和下限頻率是指變頻器輸出的最高、最低上限頻率和下限頻率是指變頻器輸出的最高、最低頻率，常用頻率，常用fH和和fL來(lái)表示。來(lái)表示。點(diǎn)動(dòng)頻率點(diǎn)動(dòng)頻率點(diǎn)動(dòng)頻率是指變頻器在點(diǎn)動(dòng)時(shí)的給定頻率。點(diǎn)動(dòng)頻率是指變頻器在點(diǎn)動(dòng)時(shí)的給定頻率。跳躍頻率跳躍頻率跳躍頻率也叫回避頻率，是指不允許變頻器連續(xù)輸跳躍頻率也叫回避頻率，是指不允許變頻器連續(xù)輸出的頻率。出的頻率。變頻器的頻率變頻器的頻率加速時(shí)間（加速時(shí)間（P1120）加速模式加速模式變頻器的頻率變頻器的頻率減速時(shí)間（減速時(shí)間（P1121）減速模式減速模式變頻器的變頻器的BiCoBiCo功能功能BiCo 功能是一種很靈活的把輸入和輸出功能聯(lián)系功能是一種很靈活的把輸入和輸出功能聯(lián)系在一起的設(shè)置方法。同時(shí)，它也是西門(mén)子變頻器特在一起的設(shè)置方法。同時(shí)，它也是西門(mén)子變頻器特有的功能，可以方便客戶(hù)根