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1、变频器的基本概念(1),变频器,ATV31 变频器应用,物料输送,风机水泵,特殊机械和纺织机械,包装机械,ATV71 变频器应用,ATV61 变频器应用,风机 水泵,ATV61-ATV71系列,ATV31产品系列,变频器的构成用户接口,变频器的构成用户接口,逻辑输入 输入运行、停车、复位信号等。 6个端子 (LI1 to LI6) 用来选择逻辑（ Source/Sink ）高低电平控制 CLI (SW1中心位置)用于外部电源 逻辑输出 输出故障信号等。 两部分(5个 terminals端子: R1A,R1B,R1C,R2A,R2C) 继电器：R1,R2; 模拟量输入 主要是给定运行频率3 te
2、rminals (AI1,AI2,AI3)AI1: 0 to +10V 输入AI2: 0 to +10V输入/ -10 to +10V输入AI3: 0 to +20mA输入 模拟量输出 监视输出频率等两个端子(AOV,AOC)(but these terminals are connected each other on HMI board)AOV: 0 to +10V 电压输出AOI: 0 to 20mA 嗲流输出 通讯接口 变频与其他设备通讯接口 RS485-RJ45口,变频器的构成主回路接口,变频器的构成主回路接口,变频器的电源端子,接入L1/L2/L3的是三根火线。 当在L1/L2/L
3、3输入电压交流400V时，P0-PA+到PC的的电压为570伏左右. MHP老化测试时输入电压为500V, P0-PA+到PC的的电压为710伏左右. 690V等级的变频器，PA到PC的电压979伏,安全电压不高于36V,黄颜色电源输入警告标签,单相220/240交流输入,三相220/240交流输入,三相380/500交流输入,黄颜色电源输入警告标签,提示在L1/L2/L3接入220V或240V的三相交流电,提示在L1/L2/L3接入380V或480V的三相交流电,提示在L1/L2/L3接入500V或690V的三相交流电,白色电源输出警告标签,U/V/W分别接入三相交流电动机,红色DC警告标签
4、,PA+到PB之间在客户现场可能会接制动电阻或制动单元,ATV61/71的基本结构,ATV61/71的基本结构,ATV61/71控制卡,Display board, terminal board and application board and motor control board consist of control block 控制卡：由显示板，端子板，应用板及马达控制板构成。,S106 to application board,开关SW100 source 或 sink选择,开关SW101 PTC 或Li6 功能选择,RJ45 通讯口,PWR 短接片,PWR 短接片与24V短路，当变
5、频器有故障是屏蔽上桥IGBT输出,ATV61/71 Terminal board,变频器的基本概念(2),电气传动基础知识,定义 以交流（直流）电动机为动力拖动各种生产机械的系统我们称之为交流（直流） 电气传动系统，也称交流（直流）电气拖动系统 构成,中间传动机构,交流电源 输入,终端机械,交流 电机,直流 调速 装置,直流输出,皮带轮、齿轮箱等,风机、泵等,直流 电机,交流 调速 装置,交流输出,执行机构,变频器,什么是变频器？,各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为400V/50Hz或200V/60Hz（50Hz）等等。 把电压和频率固定不变的交流电变换为电压
6、或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。 把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter。 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。,变频器的英文含义,VVVF： Variable Voltage and Variable Frequency的缩写。 Drive 通用 Frequency Converter 欧州常用 AC Drive 欧美常用 inver
7、ter 日本常用,变频器有关基本词汇,变流器 converters 整流 rectifying-rectification 整流器 rectifier 逆变 inverting-inversion 逆变器 inverter 转矩脉动 torque pulsation 脉宽调制 (PWM) pulse width modulation 谐波 harmonic 矢量控制 (VC) vector control 直接转矩控制(DTC) direct torque control 四象限运行 Four quadrant operation,再生(制动) Regeneration 直流制动 d.c br
8、aking 漏电流 leak current 滤波器 filter 电抗器 reactor 电位器 potentiometer 编码器 encoder, PG (pulse generator) 定子 stator 转子 rotor,变频器和软启动器的根本区别,变频器：变频变压。主要作用 调速 节能 软起动 软启动器：仅改变电压。主要作用 降低起动电流 减缓机械冲击 减少线路压降,电机的转速,变频器所拖动的电机为感应式交流电动机，也称交流异步电动机。 在工业中所使用的大部分电机为交流异步电动机。 异步电动机的旋转速度取决于其定子旋转磁场的转速，即同步转速。 所谓异步，是指其其实际转速与同步转速
9、总是比较接近，但总有一定差别。其差别称为转差。 电动机状态运行时，实际转速略低于同步转速。 发电机或制动状态时，实际转速略高于同步转速。 同步转速n1 = 60f/p，实际转速n=(1-s)n1 =(1-s) 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数 s: 转差率，接近于零,电机的转速,近似地确决于电机的极数和频率。 由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），对于工频50Hz运行的电机，同步转速分别为3000rpm, 1500rpm, 1000rpm。所以电机铭牌上标定的额定转速分别为2970，1475，975rpm等。 由电机的结构和工作原理决定
10、电机的极数是固定不变的。一般不适合通过改变该值来调整电机的速度。 频率能够在电机的前面调节后再供给电机这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。,变频器的基本概念(3),变频器基础知识简要工作原理,整流部分,储能环节,逆变部分,M,控制系统,交流,直流,直流,交流,整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非 正弦，带有丰富的谐波 逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电 流近似正弦,变频器基础知识简要工作原理,单相逆变电路工作原理,S1,S3导通,S2,S4导通,S1,S3
11、导通,S2,S4导通,S1,S3导通,S2,S4导通,f1,f2,Ed,U1,逆变器的功能： 通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率 通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序,变频器基础知识简要工作原理,S1,S4,S5,S2,S3,S6,U,V,Ed,W,561,UUV,UVW,UVW,612,123,234,345,456,561,612,三相逆变电路,Ed,缺点： 输出电压的谐波分量太大 电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机 转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳 直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题,电机,变频器的构成实用原理框图,1 6 5 4 3 2,变频器的构
12、成实用原理框图,电阻器,电阻，物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体，简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。 导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是（希腊字母，音译成拼音读作 u m g ）。比较大的单位有千欧（k）、兆欧（M）（兆=百万，即100万）。 电阻器简称电阻（Resistor，通常用“R”表示）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。电阻不分极性。,电容,电容（或电容量,
13、Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。 常用微法（F）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F）= 1000000微法（F） 1微法（F）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF） 电容简单分为有极性（有负极标识）和无极性电容。,电感器（电抗器）,电抗器reactor 依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器，电抗器也叫电感器单位是“亨利”（H）。电感线圈在电路中用字母L表示。 通常无极性。 有直流电感和交流电感。,常用的功率模块,变频器内部的板子ATV31HU22N4,变频器内部的板子ATV31HU22N4,变频器内部的板子ATV31HU22N4,变频器内部的板子ATV31HU22N4,END,
