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1、LOGO變頻器工作原理及應(yīng)用變頻器工作原理及應(yīng)用設(shè)備工程部設(shè)備工程部 唐傳神唐傳神內(nèi)容概覽內(nèi)容概覽定義定義一用途用途二結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)三原理原理四選型選型五安裝安裝六使用使用七故障故障八一、定義一、定義利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用,將工作電源頻率變換為另一頻率的電能控制裝置。一種通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設(shè)備整流整流部分部分工作電源工作電源逆變逆變部分部分平平波波電電容容馬達馬達二、用途二、用途50%100%50%100%80%10%00節(jié)能效果節(jié)能效果61917622變頻器控制變頻器控制擋板控制擋板控制所需電力產(chǎn)生風(fēng)量風(fēng)機是否采用變頻控制,其耗能關(guān)系如下圖;風(fēng)量小的場合,

2、變頻器的節(jié)電效果特別明顯。三、結(jié)構(gòu)三、結(jié)構(gòu)電源電源馬達馬達整流單元整流單元平波單元平波單元逆變單元逆變單元控制回路控制回路u電源:380/220VAC;u整流單元:交流變直流;u平波單元:電容(儲能/濾波);u逆變單元:直流變交流;u馬達:驅(qū)動設(shè)備。整流整流逆變逆變直流電壓直流電壓電源電壓電源電壓輸出電壓輸出電壓輸出電壓的平均值是正弦波正弦波(正弦波(脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制)控制控制方式方式四、原理四、原理M3電壓檢測泵升限制電流檢測溫度檢測電流檢測單片機顯示設(shè)定接口PWM發(fā)生器驅(qū)動電路URUIR0R1R2RbVTbKR0R1RbR2四、原理四、原理主電路主電路: :由二極管整流器由二極管整流器UR

3、UR、PWMPWM逆變器逆變器UIUI和中間直流電路三和中間直流電路三部分組成,一般都是電壓源型的,采用大電容部分組成,一般都是電壓源型的,采用大電容C C濾波,同時兼有濾波,同時兼有無功功率交換的作用。無功功率交換的作用。限流電阻:限流電阻:為了避免大電容為了避免大電容C C在通電瞬間產(chǎn)生過大的充電電流,在通電瞬間產(chǎn)生過大的充電電流,在整流器和濾波電容間的直流回路上串入限流電阻(或電抗)在整流器和濾波電容間的直流回路上串入限流電阻(或電抗), ,通上電源時,先限制充電電流,再延時用開關(guān)通上電源時,先限制充電電流,再延時用開關(guān)K K將短路,以免長將短路,以免長期接入時影響變頻器的正常工作,并產(chǎn)

4、生附加損耗。期接入時影響變頻器的正常工作,并產(chǎn)生附加損耗。泵升限制電路泵升限制電路:由于二極管整流器不能為異步電機的再生制動提由于二極管整流器不能為異步電機的再生制動提供反向電流的通路,所以除特殊情況外,通用變頻器一般都用供反向電流的通路,所以除特殊情況外,通用變頻器一般都用電阻吸收制動能量。減速制動時,異步電機進入發(fā)電狀態(tài),首電阻吸收制動能量。減速制動時,異步電機進入發(fā)電狀態(tài),首先通過逆變器的續(xù)流二極管向電容先通過逆變器的續(xù)流二極管向電容C C充電,當(dāng)中間直流回路的電充電,當(dāng)中間直流回路的電壓(通稱泵升電壓)升高到一定的限制值時,通過泵升限制電壓(通稱泵升電壓)升高到一定的限制值時,通過泵升

5、限制電路使開關(guān)器件導(dǎo)通,將電機釋放的動能消耗在制動電阻上。為路使開關(guān)器件導(dǎo)通,將電機釋放的動能消耗在制動電阻上。為了便于散熱,制動電阻器常作為附件單獨裝在變頻器機箱外邊。了便于散熱,制動電阻器常作為附件單獨裝在變頻器機箱外邊。電路分析五、選型五、選型 電源電源(電源等級選擇電源等級選擇) 相數(shù)相數(shù) : 三相三相 電壓電壓 : 頻率頻率 : 電源電源容量容量 : 應(yīng)在變頻器額定電源容量以上應(yīng)在變頻器額定電源容量以上注意注意 電源電壓的容許波動范圍為電源電壓的容許波動范圍為、。、。 過高電壓的輸入會導(dǎo)致變頻器損壞過高電壓的輸入會導(dǎo)致變頻器損壞。損壞損壞!上限値(上限値(230V AC10%)2高電

6、圧!高電圧!電源電圧波形電源電圧波形上限値()選擇與供電電源和電動機選擇與供電電源和電動機的額定電壓兩者相匹配的的額定電壓兩者相匹配的電壓等級。電壓等級。 電電 源源斷路器斷路器(MCCB)變頻器變頻器馬達馬達功率改善功率改善扼流圈扼流圈五、選型五、選型 馬達馬達(額定電壓、容量的選擇額定電壓、容量的選擇)種類 : 三相異步電動機電壓 : 2 容量 : 0.75、3.0、11 額定電流 : 、 根據(jù)變頻器的電壓選定根據(jù)變頻器的電壓選定 不要用變頻器驅(qū)動除三相異步電動機以外的任何負(fù)載。不要用變頻器驅(qū)動除三相異步電動機以外的任何負(fù)載。 單相馬達不能使用單相馬達不能使用。 使用特殊馬達時,應(yīng)注意使用

7、特殊馬達時,應(yīng)注意。注意注意要點要點變頻器容量的選擇變頻器容量的選擇 所選的變頻器容量應(yīng)大于等于電動機容量。所選的變頻器容量應(yīng)大于等于電動機容量。 (變頻器容量變頻器容量馬達容量馬達容量) 所選的變頻器額定輸出電流應(yīng)滿足電動機的額定電流。所選的變頻器額定輸出電流應(yīng)滿足電動機的額定電流。 (變頻器額定輸出電流變頻器額定輸出電流馬達額定電流馬達額定電流)變頻器變頻器 馬達馬達 OK變頻器變頻器 馬達馬達 根據(jù)變頻器的容量選定根據(jù)變頻器的容量選定電電 源源斷路器斷路器(MCCB)變頻器變頻器馬達馬達功率改善功率改善扼流圈扼流圈提問提問1 使用一臺變頻器控制多臺馬達時,變頻器的容量應(yīng)如何選擇?使用一臺

8、變頻器控制多臺馬達時,變頻器的容量應(yīng)如何選擇?MCCB熱繼電器Th-1馬達 額定電流變頻器Th-2nTh-n 電源選型要點選型要點變頻器的額定輸出電流變頻器的額定輸出電流 馬達額定電流的總和馬達額定電流的總和 12n注注:為了為了保護馬達,請在各個馬達前安裝熱繼電器保護馬達,請在各個馬達前安裝熱繼電器五、選型五、選型 變頻器的安裝環(huán)境變頻器的安裝環(huán)境 周圍溫度周圍溫度 : 濕度濕度 : 以下以下 保護結(jié)構(gòu)保護結(jié)構(gòu) : 注意注意 周圍溫度周圍溫度、濕度以下、濕度以下, 并且無特殊氣體的室內(nèi)安裝并且無特殊氣體的室內(nèi)安裝。 不要安裝在易燃易爆或震動較大的場合。不要安裝在易燃易爆或震動較大的場合。 風(fēng)

9、雨水滴、金屬等異物掉入會導(dǎo)致變頻器的損壞風(fēng)雨水滴、金屬等異物掉入會導(dǎo)致變頻器的損壞。請安裝在控制箱或機器內(nèi),并注意散熱。請安裝在控制箱或機器內(nèi),并注意散熱。IP 2 0保護結(jié)構(gòu)保護結(jié)構(gòu)的名稱的名稱人體及人體及固體固體異物對應(yīng)的異物對應(yīng)的保護程度保護程度變頻器的壽命受環(huán)境溫度的影響很大。變頻器的壽命受環(huán)境溫度的影響很大。 水的侵入對應(yīng)水的侵入對應(yīng)的保護程度的保護程度IP20封閉型封閉型能防止手指或長度不超過能防止手指或長度不超過80mm的類似物體觸及或接近殼內(nèi)帶電或的類似物體觸及或接近殼內(nèi)帶電或 轉(zhuǎn)動部件。能防止直徑大于轉(zhuǎn)動部件。能防止直徑大于12mm的固體異物進入殼內(nèi)。的固體異物進入殼內(nèi)。對水

10、的侵入無特別防護。對水的侵入無特別防護。帶缺相保護帶缺相保護的熱繼電器的熱繼電器電電 源源斷路器斷路器(MCCB)變頻器變頻器馬達馬達功率改善功率改善扼流圈扼流圈五、選型五、選型 變頻器外圍設(shè)備的選擇變頻器外圍設(shè)備的選擇斷路器斷路器 :在選擇斷路器時,其動作特性應(yīng)符合變頻器電流特性匹配的需在選擇斷路器時,其動作特性應(yīng)符合變頻器電流特性匹配的需要,避免因變頻器接入電源時產(chǎn)生的浪涌而誤動作,應(yīng)使用產(chǎn)品說明書上所要,避免因變頻器接入電源時產(chǎn)生的浪涌而誤動作,應(yīng)使用產(chǎn)品說明書上所推薦的斷路器等級。推薦的斷路器等級。 熱繼電器熱繼電器 : 變頻器內(nèi)置的熱敏元件是作為過負(fù)載保護之用的。變頻器內(nèi)置的熱敏元件

11、是作為過負(fù)載保護之用的。 對于缺相保護,請使用帶缺相保護的熱敏繼電器。對于缺相保護,請使用帶缺相保護的熱敏繼電器。電磁接觸器電磁接觸器 :一般使用時不需要電磁接觸器。如果安裝了電磁接器,不一般使用時不需要電磁接觸器。如果安裝了電磁接器,不要要 用它控制變頻器的啟動或停止。用它控制變頻器的啟動或停止。輸入濾波器輸入濾波器: 對外圍設(shè)備造成電氣干擾時使用對外圍設(shè)備造成電氣干擾時使用。功率改善扼流圈功率改善扼流圈 : 需改善功率因素時予以連接需改善功率因素時予以連接。對抑制高次諧波有一定的對抑制高次諧波有一定的 效果效果。注意注意 電源側(cè)頻繁的進行電源側(cè)頻繁的進行ONOFF操作會導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障操

12、作會導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障。 在變頻器在變頻器運行時負(fù)載側(cè)進行運行時負(fù)載側(cè)進行ONOFF操作,會產(chǎn)生很大的沖擊電流,導(dǎo)致變頻器操作,會產(chǎn)生很大的沖擊電流,導(dǎo)致變頻器 異常跳閘。甚至損壞變頻器。異常跳閘。甚至損壞變頻器。馬達的啟動和停止應(yīng)使用變頻器的運行信號來進行馬達的啟動和停止應(yīng)使用變頻器的運行信號來進行。不要用電源側(cè)或負(fù)載側(cè)接裝的電磁接觸器控制變頻器的啟動、停止。不要用電源側(cè)或負(fù)載側(cè)接裝的電磁接觸器控制變頻器的啟動、停止。帶缺相保護帶缺相保護的熱繼電器的熱繼電器電電 源源斷路器斷路器(MCCB)變頻器變頻器馬達馬達功率改善功率改善扼流圈扼流圈變頻器運行中運行中電磁接觸器(或斷路器)產(chǎn)生的沖擊電流

13、是馬達額定電流的產(chǎn)生的沖擊電流是馬達額定電流的6倍以上倍以上如果輸出側(cè)安裝了電磁接觸器(或斷路器),如果輸出側(cè)安裝了電磁接觸器(或斷路器),在變頻器在變頻器運行中進行運行中進行ONOFF操作,操作,會產(chǎn)生很大的沖擊電流,導(dǎo)致變頻器損壞。會產(chǎn)生很大的沖擊電流,導(dǎo)致變頻器損壞。 馬達的啟動和停止應(yīng)使用變頻器的運行信號來進行馬達的啟動和停止應(yīng)使用變頻器的運行信號來進行不可!不可!提問提問2 變頻器運行中,能否對輸出端的接觸器進行強制動作?變頻器運行中,能否對輸出端的接觸器進行強制動作?六、安裝六、安裝 為防止受傷、事故,請務(wù)必遵守以下事項。為防止受傷、事故,請務(wù)必遵守以下事項。 使用前請仔細(xì)閱讀使用

14、前請仔細(xì)閱讀“產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹”、“使用使用手冊手冊”,以便正確使用。,以便正確使用。 確認(rèn)在開始使用之前,您對此裝置及其確認(rèn)在開始使用之前,您對此裝置及其安全安全信息和所有信息和所有注意事項注意事項都已知曉都已知曉?!?注意注意】嚴(yán)禁在通電的情況下,觸摸變頻器的內(nèi)部和接線端子嚴(yán)禁在通電的情況下,觸摸變頻器的內(nèi)部和接線端子。 接線、維護接線、維護 檢查時,在輸入電源(關(guān))后,過檢查時,在輸入電源(關(guān))后,過 5 5分鐘以上再進行。分鐘以上再進行。 運行中運行中散熱器、制動電阻會產(chǎn)生高溫請不要觸摸。散熱器、制動電阻會產(chǎn)生高溫請不要觸摸。以避以避 免燙傷。免燙傷。 輸出端子(輸出端子( )請不要連

15、接交流電源。)請不要連接交流電源。以避免以避免 受傷受傷火災(zāi)及機器的損壞?;馂?zāi)及機器的損壞。 施工前請再一次確認(rèn)產(chǎn)品使用說明書上有關(guān)施工前請再一次確認(rèn)產(chǎn)品使用說明書上有關(guān)“安全注意安全注意”方面的事項。方面的事項。 !危危 険険六、安裝六、安裝10cm以上10cm以上5cm以上5cm以上變頻器容許的周圍溫度容許的周圍溫度 : 變頻器的壽命受環(huán)境溫度的影響很大變頻器的壽命受環(huán)境溫度的影響很大 。不要在通風(fēng)散熱不良的環(huán)境中安裝變頻器。不要在通風(fēng)散熱不良的環(huán)境中安裝變頻器。 。應(yīng)在容許溫度范圍內(nèi)使用應(yīng)在容許溫度范圍內(nèi)使用 !請不要在密請不要在密封狹小的空封狹小的空間中安裝!間中安裝!周圍的空間請垂直

16、安裝變頻器請垂直安裝變頻器垂直安裝垂直安裝水平水平安裝安裝橫橫向安裝向安裝垂直以外的安裝會降低變頻器的垂直以外的安裝會降低變頻器的散熱效果,產(chǎn)生問題、故障。散熱效果,產(chǎn)生問題、故障。請避開下列場所請避開下列場所日光直射場所。日光直射場所。 有有風(fēng)雨、水滴、油滴的場所。風(fēng)雨、水滴、油滴的場所。 木材等木材等可燃性材質(zhì)可燃性材質(zhì)上安裝及靠近上安裝及靠近可燃物可燃物。 漂浮漂浮油污、粉塵、棉塵油污、粉塵、棉塵的場所的場所發(fā)生發(fā)生可燃性氣體、腐蝕性氣體可燃性氣體、腐蝕性氣體等的場所。等的場所。 振動大的振動大的場所場所濕度大,有水汽濕度大,有水汽的場所。的場所。 濕度濕度在在以下!以下!六、安裝六、安

17、裝主回路端子主回路端子接線接線 輸輸入端子入端子( ,),)接接電源電源、 輸輸出端子(,)出端子(,)接馬達接馬達。主電路接線完畢主電路接線完畢,一定要確認(rèn)連接是否牢固,一定要確認(rèn)連接是否牢固。 請務(wù)必接上地線,以避免發(fā)生觸電及火災(zāi)。請務(wù)必接上地線,以避免發(fā)生觸電及火災(zāi)。請確認(rèn)商品的額定電請確認(rèn)商品的額定電壓壓與交流電源的電壓一致。與交流電源的電壓一致。以避免受傷以避免受傷火災(zāi)?;馂?zāi)。不要不要在在輸出端子輸出端子U U、V V、W W上上連接交流電源。連接交流電源。以避免發(fā)生故障。以避免發(fā)生故障。 注意注意馬馬 達達 側(cè)側(cè)絕緣電阻測試絕緣電阻測試 在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。 請勿對控制電路進行兆歐表的測量。請勿對控制電路進行兆歐表的測量。 變頻器變頻器注意注意在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。馬達馬達兆歐表測試兆歐表測試( )電源電源RST電電 源源 側(cè)側(cè)六、安裝六、安裝輸出端禁止安裝電容輸出端禁止安裝電容變頻器的輸出端請勿安裝進相電容器或浪涌制動器。變頻器的輸出端請勿安裝進相電容器或浪涌制動器。 這會導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障或使電容器等受損,如果這會導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障或使電容器等受損,如果 已經(jīng)接上了,請拆除。已經(jīng)接上了,請拆除。 注意注意進相電容進相電

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