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1、,三 菱 变 频 调 速 器,交流变频器 FR-A500课程培训讲义,唯雅诺自动化：,FR-500系列,三 菱 变 频 调 速 器,培训课程主要内容,变频器的总体分类 变频器驱动电机的特性 三菱变频器的型号介绍 变频器的构成原理 INV的外观结构及接线 INV操作前的准备及基本操作 参数设定及实验操作 变频器的控制模式,1、变频器的总体分类,一、按变频器的原理分类 交交 变频器将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源， 其主要优点是没有中间环节，变换率高。但其连续可调的频率范围 较窄。主要用于容量较大的低速拖动系统中。,交直交 变频器先将频率固定的交流电整流后变成直流，在经过逆变电
2、路，把 直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电逆变成交 流电较易控制，因此在频率的调节范围上就有明显优势。目前三菱 的变频器大都为这个类型的。 电压型整流后靠电容来滤波。现在使用的大都为电压型。 电流型整流后靠电感来滤波。 脉幅调制（PAM） 输出电压大小通过改变直流电压来实现。 脉宽调制（PWM）输出电压大小通过改变输出脉冲的占空比 来实现。,1、变频器的总体分类,二、按变频器的用途分类专用变频器针对某一种（类）特定的控制对象而设计的，如风机、水泵用 变频器、电梯及起重机械用变频器、中频变频器等。 通用变频器是数量最多，应用最广泛的一种，也是我们讲解的主要品种。 而大容量变频器主
3、要用于冶金工业的一些低速场合。,1、变频器的总体分类,节能型变频器由于节能型变频器的负载主要是风机、泵、二次方率负载，对 调速性能的要求不高，因此控制方法比较单一，一般只有V/F控制， 但价格相对便宜些。 通用型变频器主要用在生产机械的调速上，对调速性能的要求（如调速范围， 调速后的动、静态特性等）往往较高，价格也较贵，它的控制方法 除了V/F控制，还使用了矢量控制技术。此外，高性能的变频器还 配备了各种控制功能如：PID调节、PLC控制、PG闭环速度控制等。,1、变频器的总体分类,一、异步电动机的结构定子：由定子铁心和三相绕组构成。转子：由转子铁心和转子绕组构成，是电动机输出机械能、带动 负
4、载旋转的部分。二、异步电动机的运行原理定子三相绕组接到三相交流电源上，会有三相对称电流流过， 电机内便形成圆形旋转磁场。若转子不转，转子绕组的鼠笼导条与旋 转磁密有相对运动，切割磁力线，导条中有感应电动势，由右手定则 可判断电流方向。导条在磁场中受电磁力作用，形成电磁转矩T，根 据左手定则判断T的方向，在此作用下，转子就“跟着”定子的旋转磁 场旋转起来了。,2、变频器驱动电机的特性,三、机械特性（教程P3）nf（T） 1、理想空载点（no）； 2、起动点：TS为起动转矩， 3、临界点：最大转矩Tk； 4、稳定工作点（Q）：电动机稳定运行在TTL；,2、变频器驱动电机的特性,四、电机转速及调速方
5、式 1、转速公式N（120 f ）*（1 S ）/ P变频调速 变极调速2、转差率公式（教程P3）S（同步转速 No转速 N ）/ 同步转速No * 100%,2、变频器驱动电机的特性,3、三菱变频器的型号介绍,一、型号命名 形式,F R - A 5 4 0（L) - 0.4 K - （CH）,二、变频器产品系列定位,3、三菱变频器的型号介绍,三、紧凑型，多功能的 FR-S500E 系列,3、三菱变频器的型号介绍,数字式旋钮，操作极其方便 紧凑型设计，节省安装空间 自动转矩提升，应用于负载不太重，启动性能要求不高的场合 独立RS-485通讯口 内置PID控制功能 15 段可变速选择,FR-S5
6、20E： 3相220V输入,0.4-3.7kW FR-S540E： 3相380V输入，0.4-3.7kW,FR-S520 S E : 单相220V输入,0.4-1.5kW,四、经济型、高性能、小功率 FR-E500 系列,3、三菱变频器的型号介绍,通用矢量控制，提升低速段输出转矩内置PID控制功能内置制动晶体管15 段可变速选择 内置RS485通信口，可加装通讯选件卡,FR-E520: 3相220V输入,0.4-7.5kW FR-E540： 3相380V输入，0.4-7.5kW,FR-E520 S : 单相220V输入,0.4-2.2kW,五、高性能、高功能 FR-A500(L) 系列,3、三
7、菱变频器的型号介绍,高性能及先进的功能先进磁通矢量控制功能低速时的转矩能力（0.5Hz，100）扩展能力强，可同时选用三个内置选件卡简单的操作及维护柔性PWM，实现更低噪音运行内置RS485通信口，可插扩展卡符合全世界标准PID等多种功能适合各种应用场合,FR-A500L : 75-375KW,六、风机、水泵用 FR-F500（L）系列,3、三菱变频器的型号介绍,使用方法和A540相同采用最适磁通控制方式，优化节能性能内置PID控制功能变频器/工频切换和多泵循环运行功能内置RS485通信口,FR-F540L : 75 - 530KW,FR-F540 : 0.75 - 55KW三相380V输入,
8、七、小功率风机用 FR-F500J 系列,3、三菱变频器的型号介绍,使用上类似S500系列 120% 60过载能力，额定电流同F500 标准带RS485口 三角波功能,FR-F540J: 0.415KW三相380V输入,轻负载用,3、三菱变频器的型号介绍,八、 F540和A540的异同,3、三菱变频器的型号介绍,八、 F540和A540的异同(续),九、多功能通用型FR-F700系列、高性能矢量型FR-A700系列,3、三菱变频器的型号介绍,变频器的基本构成 7 0 0 系 列,3、三菱变频器的型号介绍,FR-A700 & FR-F700 的公共特点 长寿命设计，寿命诊断功能 网络功能更加丰富
9、 支持CC-LINK通讯选件 RS-485通讯 支持各种主要的网络 操作简单，维护容易 带旋钮的操作面板、新型参数单元FR-PU07 冷却风扇易于更换 设置软件FR-Configurator 环境的适应性 满足全球各种标准,FR-A700 & FR-F700 用途及功能区别FR-F700 最适合风机、泵类负载 简单磁通矢量控制功能 多泵控制功能 节能专用功能 最佳励磁控制功能进一步改良FR-A700 实现最高水准的驱动性能 无传感器矢量控制 带编码器电机实现矢量控制 更加先进的电机自整定 内置PLC控制功能（专用型号:FR-A740-0.4K- C9 ）,3、三菱变频器的型号介绍,变频器回路的
10、构成（P17）通用变频器把工频电流（50HZ或60HZ）变换成各种频率的交 流电流，以实现电机的变速运行。变频器由主回路和控制回路构成。 主回路包括整流电路（工频电源的交流电变换成直流电且对直流电 进行平滑滤波）和逆变电路（交流电变换成各种频率的交流电）两 部分。控制回路完成对主电路的控制。,4、变频器的构成原理,4、变频器的构成原理,整流电路,4、变频器的构成原理,整流单元是由图中的6个二极管D1D6组成的三相全波整流桥，是变频器中用来产生直流电的变流器。当三相交流电源供电时，它们将工频380V的交流电整流成直流电。,中间直流回路,4、变频器的构成原理,电容平波回路 整流桥输出的整流电压是脉
11、动的直流电压（图1），利用左上图中的滤波电容C在电路中的储能作用，当电源电压增加时，电容把能量储存在电场中，当电源电压减少时，又把储藏的能量逐渐释放出来，从而减少输出电压中的脉动部分，对整流电压进行平滑滤波，使之成为平滑的DC电压（图2）。,输出电压（无平滑电容时） （图 1）,平滑DC电压 （图 2）,4、变频器的构成原理,中间直流回路,开启电流吸收回路当变频器接通时，由于滤波电容C很大，会有很大的开启电流流过并给滤波电容充电，该电流有可能烧坏整流二极管。如图所示，在整流桥的输出端与滤波电容间加装了由一个限流电抗器（吸收电阻R）和继电器组成的限流回路。在接通电源的瞬间，R串入电路用来吸收开启
12、电流的峰值，当充电到一定的程度后，R由继电器触点短接，以避免引起附加损耗等。,4、变频器的构成原理,中间直流回路,制动回路变频调速在降速时处于再生制动状态，电动机回馈的能量到达直流回路，会使P、N两端的电压上升，这是很危险的，需要将这部分能量消耗掉。电路中制动电阻RB就是用于消耗这部分能量的。制动单元由大功率晶体管VB及采样、比较和驱动电路组成，其功能是为放电电流流过RB提供通路。在小于7.5kw的变频器中有内部制动单元。P-P1间和PX-PR间为短路片，需外接制动电阻及制动单元时要拆去之间的短路片。,逆变回路,4、变频器的构成原理,逆变桥 逆变器是把直流电变换成交流电的装置。用六个晶体管代替
13、开关构成的电路，该电路连上三相电机，晶体管的交替通断电使电机运转，通过改变通断周期，可以得到要求的供电频率；通过改变晶体管接通顺序，可以改变电机的旋转方向。,晶体管单相导通，并联二极管为再生电流及能量返回直流提供通路,一、外观和结构,5、INV的外观结构及接线,5、INV的外观结构及接线,二、端子接线图（P9）,二、端子接线图（P10）(1)主回路端子说明,5、INV的外观结构及接线,5、INV的外观结构及接线,二、端子接线图,5、INV的外观结构及接线,二、端子接线图,二、端子接线图,5、INV的外观结构及接线,5、INV的外观结构及接线,二、端子接线图,二、端子接线图（P11）,5、INV
14、的外观结构及接线,6、INV操作前的准备及基本操作,一、操作前的准备装置和部件（ P37）变频器能用“外部操作模式”、“PU操作模式”、“组合操作模式” 和“通讯操作模式”。 1、外部操作模式（出厂设定）连接到端子板的外部操作信号（频率设定电位器，启动开关等） 控制变频器的运行。接通电源，STF/STR置ON，则开始运行。 2、PU操作模式通过操作面板（FR-PU04/FR-DU04）按键操作，不需外接信号。 3、外部/PU组合操作模式Pr.79运行模式选择需设定。 4、通讯操作模式通过RS-485通讯电缆将个人计算机连接PU接口进行通讯操作。,二、操作面板（FR-DU04）（P39）,6、I
15、NV操作前的准备及基本操作,三、操作流程（P40）按MODE键，可以改变监视显示的模式，分别以上图顺序（监 视模式频率设定模式参数设定模式运行模式帮助模式）依 次循环显示。,6、INV操作前的准备及基本操作,三、操作流程参数设定模式,6、INV操作前的准备及基本操作,注：参数设定时要在PU运行模式下，Pr.79设为0或4,三、操作流程操作模式切换,6、INV操作前的准备及基本操作,在操作流程中的“操作模式”状态下，可以通过上下键在“外部操作、PU操作、JOG操作”中直接切换，更改模式。除此之外，还可以通过Pr.79的设定更改，具体在之后的参数介绍中说明。,三、操作流程拷贝模式 （仅限FR-A5
16、00系列）,6、INV操作前的准备及基本操作,从源变频器读取参数值，连接操作面板到目标变频器并写入参数值。,三、操作流程报警纪录,6、INV操作前的准备及基本操作,四、外部操作模式（1）上电，确认操作模式中显示“EXT”,6、INV操作前的准备及基本操作,（2）将启动开关(STF或STR）处于ON，相对运转状态的FWD和REV闪烁。,（3）旋转频率电位器到满 刻度，加速到恒速运行,（4）逆时针旋转电位器到底，减速运行到电机停止，频率显示0.00Hz,（5）断开启动开关，停止,五、PU操作模式 （1）上电，确认操作模式中显示“PU”； （2）在操作流程中的“频率设定模式”下设定运行频率； （3）按操作面板上的 或 键，给定启动信号； （4）电机启动，操作面板上自动变为监视模式，显示输出频率； （5）按 键 ，停止。,
