变频器的结构、原理及生产工艺流程

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1、 变频器的结构、原理及应用变频器的结构、原理及应用第一讲第一讲 变频结构变频结构一一. .产品介绍产品介绍1.1.普传变频器的几大系列：普传变频器的几大系列：PI97PI97系列、系列、PI168PI168系列、系列、PI2000PI2000系列、系列、 PI7000PI7000系列、系列、PI7100PI7100系列、系列、PI7600PI7600、 PI7800PI7800及及POWTRANPOWTRAN制动单元等。制动单元等。2.2.普传变频器普传变频器PI7600PI7600、PI7800PI7800系列简介：系列简介：PI7600、PI7800系列变频器应用先进的空间电压矢量PWM控

2、制技术、 矢量控制技术，采用高性能的功率模块和先进的变频器制造工艺，是普传 公司设计制造的新一代高品质、多功能变频器。无论是简单的变频控制还 是高性能的伺服应用，在PI7600、PI7800系列中都能找到合适的解决方案 。 主要产品包括：PI7600G PI7800G（通用型）、PI7600F PI7800F（风机 水泵型）、PI7600H PI7800H（中频重负荷型）、PI7600Z PI7800Z（注塑 机专用型）等等。广泛应用于钢铁、港口、煤炭、化工、纺织、油田、机 床、机械、电厂、制药、建材、造纸等行业。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构3.3.普传变频器普传变频器PI7600P

3、I7600、PI7800PI7800系列特点：系列特点： 采用采用DSPDSP（数字信号处理器）为核心（数字信号处理器）为核心 的控制单元，实现高速高性能控制；的控制单元，实现高速高性能控制； 集集V/FV/F控制、控制、V/F+PGV/F+PG控制、矢量控控制、矢量控 制制+PG+PG三种控制功能为一体；三种控制功能为一体； 三种空间电压矢量波形产生方式；三种空间电压矢量波形产生方式； 死区补偿功能，实现低频率大输出转矩；死区补偿功能，实现低频率大输出转矩； 自动转差补偿；自动转差补偿； 十种频率设定方式，模拟端子可以接受十种频率设定方式，模拟端子可以接受0 0 10V10V、0 020mA

4、20mA之内的自定义范围信号；之内的自定义范围信号；第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构可实现最多七段速度和八段加速度控制； 转速追踪启动和断电再恢复运行功能； 强大的通讯功能，支持标准的RS485与Can Bus， 同时提供远控键盘功能；人性化显示菜单，中文液晶显示，配以LED显示， 同时显示3个状态参数； 特有逆变模块（IGBT）温升监控功能，风扇调节 可控，适时降低电机噪音和温升； PID调节的直流电流制动； 高效的故障查询与记录功能，方便排除故障； 在三相交流永磁同步电机控制中表现同样出色。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构 4. 普传制动单元【1】普传的制动单元（BRAKE U

5、NIT）主要用在 变频器需急降速、刹车、定位的场合，变频器在降 速时，由于负载惯性的关系，急降速时会将动能变 成电能储存在直流母线上，因此必须使用本制动（ 电阻）器将回生电压予以消耗，否则变频器将会跳 过压保护或故障。 【2】一般适用于离心机、洗衣机、天车、电梯、 纺织机械、造纸机械、伸线机械（拉丝机）、绕线 机、制药、比例联动系统中均可使用。【3】其他方面适用于各种品牌的变频器；规格齐全200V/380V/440V/480V；第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构容量范围大，单台可使用到110KW（400V）； 允许并联使用，没有容量限制； 允许在电网变动大的场合使用； 保护齐全：具有短路、

6、低电压、过电压、快速保险丝、 过热等保护功能； 性能价格比佳； 功率电阻为选用件； 可订制电阻箱。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构二二. .普传变频器铭牌说明：普传变频器铭牌说明：三三. .普传变频器型号说明：普传变频器型号说明：第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构二二. .普传变频器结构划分：普传变频器结构划分： （一）（一） PI7600PI7600系列系列电源 等级类型功率 (kW)机座号键盘型号单相 220vF0.751.54N2BJP5E7800G0.41.5 M0.40.75 H0.4 三相 380vF1.52.24N2BJP5E780

7、0G0.752.2 M0.752.2 H0.752.21. 4N2B1. 4N2B第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构电源 等级类型功率 (kW)机座号键盘型号单相 220vF2.244N3BJP5E7800 G2.24M1.52.2H0.751.5三相 380vF45.54N3BJP5E7800 G45.5M45.5H42. 4N3B2. 4N3B第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构 2. 4N4B2. 4N4B电源 等级类型功率 (kW)机座号键盘型号单相 220vF5.54N4BJP6E7800 G5.5M4H2.2 三相 380vF7.5114N4BJP6E7800 G7.5M7.

8、5H5.57.5第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构（一）（一） PI7800PI7800系列系列1. 1N21. 1N2类型功率 (kW)机座号键盘型号F1118.51N2JP6E7800G7.515M5.511H5.511第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构 2. 1N32. 1N3类型功率 (kW)机座 号键盘型号F22301N3JP6E7800G18.522 M1518.5 H11153. 2N13. 2N1 类型功率 (kW)机座号键盘型号F37452N1JP6E7800G3037M2230H18.522第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构3. 2N23. 2N2 类型功率 (

9、kW)机座号键盘型号F55932N2JP6E7800 G4575 M3755 H30454. 2N34. 2N3 类型功率 (kW)机座号键盘型号F1101322N3JP6E7800G93110M7593H5575第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构5. 2N45. 2N4 类型功率 (kW)机座 号键盘型号F1601872N4JP6E7800G132160 M110132 H931106. 3N16. 3N1类型功率 (kW)机座号键盘型号F2002503N1JP6E7800G187220M160187H132160第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构类型功率 (kW)机座号键盘型号F2

10、804003N2JP6E7800G250355M200280H1872506. 3N26. 3N2第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构三三. .变频器结构：变频器结构：变频器由主回路和控制回路构成。其 中主回路是一个交-直-交结构。控制 回路是整个变频器的核心，发出各种 指令以使变频器有不同的响应和动作 。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构 一一. . 变频器构成：主回路和控制回路变频器构成：主回路和控制回路主回路主回路交直回路交直回路直交回路直交回路能耗制动电路能耗制动电路外部接线外部接线整流电路整流电路逆变电路逆变电路限流电路限流电路滤波电路滤波电路续流电路续流电路吸收电路吸收电路输

11、入侧输入侧输出侧输出侧切换电路切换电路第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构控制回路控制回路内部控制回路内部控制回路外部控制回路外部控制回路主控板主控板电源板电源板键盘键盘驱动板驱动板外接输入电路外接输入电路外接输出电路外接输出电路外接给定电路外接给定电路（一）主回路（一）主回路1 1、交、交- -直回路部分直回路部分第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构【1】整流电路 由整流管组成三相整流桥，将电源的三相交流全波 整流成直流。如电源的线电压为UL，则三相全波整流后 平均直流电压Ud 的大小是Ud=1.35UL【2】滤波电路 利用电容滤平全波整流后的电压纹波，当负载 变化时，使直流电压保持平稳

12、。【3】限流电路 利用限流电阻限流，因为变频器在上电瞬间， 电解电容的充电电流很大，为了防止过大的冲击电 流损坏主电容和整流桥，电路内串入限流电阻，其 作用是将电容的充电电流限制在允许的范围以内。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构整流回路 限流回路 滤波回路 逆变、续流回路+ R TUVWP N + 主回路原理图S _第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构2、直-交回路部分【1】逆变电路 利用逆变管组成逆变桥，把整流所得的直流 电，再“逆变”成频率可调的交流电。这是变频器实 现变频的具体环节，因而是变频器的核心部分。【2】续流电路 利用续流二极管实现。其主要功能是： A因为电动机的绕组是电

13、感性的，其电流具有无功 分量。为无功电流返回直流电源时提供“通道”。 B当频率下降、电动机处于再生制动状态时，再生 电流返回给直流电路。 C在逆变过程中，同一桥臂的两个逆变管，处于不 停地交替导通和截止的状态。在交替导通和截止的换 相过程中，需要它提供通路。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构 3、能耗制动电路 【1】制动电阻 电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态， 拖动系统的机械能转换成电能回馈到直流电路中，使直流电 压Ud 不断地上升，甚至可能达到危险的地步。利用制动电 阻来消耗这部分回馈电压，使Ud 保持在允许范围内。 【2】制动单元 制动单元Vb由单颗IGBT及其驱动电路构

14、成。其功能是 为放电电流Ib流经Rb提供通路。4、外部接线如下图所示，变频器的输入端接至频率固定的三相交 流电源；输出端输出的是频率在一定范围内连续可调的三 相交流电，接至电动机。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构0-400HZ 3 第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构 二控制回路 1、内部控制回路 【1】控制板 顾名思义，它控制着整个变频器信号的运作, 通过中央处理器发出各种 工作信号和各种警示信号，发出各种运行指令和保护指令，以使变频器功能 实现。 【2】键盘 A、显示 分为待机参数显示、运行数据显示、故障、保护显示。 在待 机状态下查找参数。在运行状态下，显示各种运行数据，如频率、

15、电流、电 压。当变频器出现故障显示跳保护参数。 B、操作 通过键盘可以实现变频器的正转，反转，停车以及一些参数的 修改，方法。 【3】电源板 电源板的作用是为整个变频器内部的元器件提供工作电源，以满足元器 件的工作。 【4】驱动板 当驱动板接收到CPU的驱动信号后，开始驱动，以使IGBT实现逆变效 果。第一讲第一讲 变频器的结构变频器的结构2、外部控制电路 【1】外接给定电路 A、开关状态控制 B、脉冲信号控制 【2】外接输入控制电路 外部的控制信号通常是由开关来传递 的。控制开关的通、断信息，通过变频器输 入电路的光耦合器而传递到内部的控制电路 中。 【3】外部输出控制电路 一种是内部继电器的触点；另一种是晶 体管的集电极输出。第二讲第二讲 变频器的原理变频器的原理一一. .变频器的调速原理：变频器的调速原理： 1、变频器的功用变频器的功用是，将频率固定（通常为工频50Hz）的交流 电（三相的或单相的）变换成频率连续可调（多数为0400Hz ）电压可调的(三相或单相）交流电源。变频过程中只有频率变 化，电能不发生变化。2、异步电机的调速 【1】 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？1: r/min 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为r