《电力电子技术 教学课件 ppt 作者 程显吉 第6章 变频器应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术 教学课件 ppt 作者 程显吉 第6章 变频器应用（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 变频器应用,主编,6.1 变频器简介,6.1.1 变频器类型及特点 变频器按其装置的结构形式分为交交变频器和交直交变频器。 1.交交变频器 交交变频器又称直接变频器。它是把某一恒压恒频的交流电直接变换成电压和频率都可调的交流电。其特点是一次换能，效率较高，特别适用于低速大功率拖动。但变频器的器件数量较多，电网功率因数较低，输出最高频率也只为电网频率的1/31/2。,6.1 变频器简介,2.交直交变频器 交直交变频器又称为间接变频器。它是把某一恒压恒频的交流电先经变流器整流成直流电，然后再经逆变器将此直流电变换成电压和频率都可调的交流电。交直交变频器的器件数量少，频率调节范围宽，采用SP
2、WM调制方式，功率因数高，可用于各种电力拖动装置、稳频稳压电源和不间断电源。但需要经过两次换能，效率略低。,6.1 变频器简介,3.常见变频器 各厂家生产的变频器品种较多，不同的变频器能够处理的电源功率是不一样的，从几瓦到几兆瓦。常见的变频器有西门子的MM400、6SE6400系列等，三菱的FR-E540、FR-F540、FR-A740、FR-E740系列等，ABB的ASC550、ASC800系列等，施耐德的ATV11、21、31、61、71系列等，艾默生的EV800、EV1000、EV2000系列等，安川的F7、G7、V7系列等。,图6-1 变频器外形,6.1 变频器简介,6.1.2 变频器
3、的连接电路 1. MM440变频器的连接电路 MM440变频器的连接电路分为两大部分：一部分是完成电能转换(整流、逆变)的主电路；另一部分是处理信息的收集、变换和传输的控制电路。MM440变频器的接线图如图62所示。 (1)主电路 主电路是由电源输入单相或三相恒压恒频的正弦交流电压，经整流电路转换成恒定的直流电压，供给逆变电路。 (2)控制电路 控制电路是由CPU、模拟输入、模拟输出、数字输入、输出继电器触点、操作板等组成，控制电路接线端子排列如图6-3b所示。,6.1 变频器简介,在图63b中，端子1、2是变频器为用户提供的10V直流稳压电源。当采用模拟电压信号输入方式输入给定频率信号时，为
4、了提高交流变频调速系统的控制精度，必须配备一个高精度的直流稳压电源作为模拟电压输入的直流电源。MM440变频器端子1、2为用户提供了一个高精度的直流电源。,图6-2 MM440变频器的接线图,6.1 变频器简介,图6-3 MM440变频器的接线端子 a)主电路接线端子 b)控制电路接线端子,6.1 变频器简介,2.FR-E740变频器的连接电路 FR-E740变频器的连接电路也分为两大部分：一部分是主电路，另一部分是控制电路。FR-E740变频器的接线图如图64所示。,图6-4 FR-E740变频器的接线图,6.1 变频器简介,(1)主电路端子排列 FR-E740变频器的主电路是由电源输入单相
5、或三相恒压恒频的正弦交流电压，经整流电路转换成恒定的直流电压，供给逆变电路。 表61 主电路端子说明,表6-1 主电路端子说明,6.1 变频器简介,图6-5 FR-E740变频器的接线端子图 a)主电路接线端子 b)控制电路接线端子,(2)控制电路端子排列 FR-E740变频器的控制电路是由CPU、模拟输入、模拟输出、数字输入、输出继电器触点、操作板等组成，控制电路接线端子排列如图6-5b所示。,6.1 变频器简介,表62 控制电路端子说明,表6-2 控制电路端子说明,6.1 变频器简介,表6-2 控制电路端子说明,6.2 变频器的安装、运行和操作,6.2.1 变频器的安装 1.变频器的安装要
6、求 为了使变频器能稳定地工作，发挥其所具有的性能，变频器在控制柜中应采用垂直安装，其周围环境要满足电气标准对变频器的规定值。FR-E740变频器的安装空间如图66所示。,图6-6 FR-E740变频器的安装空间,6.2 变频器的安装、运行和操作,2.变频器的接线 各种变频器的接线有些差别，但基本接线原理是相同的，下面以FR-E740变频器为例，介绍变频器的接线方法。 (1)主电路的接线 FR-E740变频器的主电路端子排如图6-5a所示。,图6-7 电动机和电源的接线方法,6.2 变频器的安装、运行和操作,表6-3 电缆截面积及转矩表,表6-4 推荐最大布线长度(单位：m),6.2 变频器的安
7、装、运行和操作,1)三相交流输入电源必须与主电路端子L1、L2、L3连接,绝对不能接U、V、W,否则会损坏变频器。 2)在变频器与电源连接或更换变频器的电源线之前，应完成电源线的绝缘测试。 3)确保电动机与电源电压相匹配。 4)变频器接地线不可以和电焊机等大电流负载共同接地，而必须分别接地。 5)确保供电电源与变频器之间正确接入与其额定电流相对应的断路器、熔断器。 6)变频器的输出端不能接浪涌吸收器。,6.2 变频器的安装、运行和操作,(2)控制电路的接线 FR-E740变频器的控制电路是由CPU、模拟输入、模拟输出、数字输入、输出继电器触点、操作板等组成。 1)剥开电缆的外皮进行控制电路的接
8、线。 2)旋松端子螺钉，将电缆插入端子。 3)紧固拧紧。 4)端子SD、SE以及端子5是输入、输出信号的公共端端子。 5)控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线，而且必须与主电路、强电电路分开接线。 6)由于控制电路的输入信号是微电流，所以在插入接点时，为了防止接触不良，微信号应使用两个以上并联的接点或使用双接点。 7)不要向控制电路的接点输入端子(例如STF)输入电压。 8)异常输出端子(A、B、C)上要接上继电器线圈或指示灯。 9)连接控制电路端子的电缆建议使用截面积为0.30.75mm2的电缆。,6.2 变频器的安装、运行和操作,10)接线要使用30m或以下长度的电缆。 (3)漏型逻辑和
9、源型逻辑 漏型逻辑指信号输入端子有电流流出时信号为ON的逻辑，端子SD是接点输入信号的公共端端子，端子SE是集电极开路输出信号的公共端端子。,图6-8 漏型、源型逻辑控制电路,6.2 变频器的安装、运行和操作,图6-9 输入逻辑切换方法图,6.2 变频器的安装、运行和操作,(4)变频器输入侧接触器的连接 变频器输入侧接触器的连接如图6 -10所示。,图6-10 变频器输入侧接触器的连接,(5)电磁干扰的防护 变频器设计时允许其在具有很强电磁干扰的工业环境下运行。,6.2 变频器的安装、运行和操作,1)确保机柜内的所有设备都已用短而粗的接地电缆可靠地连接到公共的星形接地点或公共的接地母线上。 2
10、)确保与变频器连接的任何控制设备(例如PLC)也像变频器一样，用短而粗的接地电缆连接到同一个接地网或星形接地点上。 3)由电动机返回的接地线直接连接到控制该电动机的变频器接地端子(PE)上。 4)接触器的触点最好是扁平的，因为它们在高频时阻抗较低。 5)截断电缆的端头时应尽可能整齐，保证未经屏蔽的线段尽可能短。 6)控制电缆的布线应尽可能远离供电电源线，使用单独的走线槽，在必须与电源线交叉时，相互应采取90交叉。 7)无论何时，与控制电路的连接线都应采用屏蔽电缆。 8)接到电动机的连接线应采用屏蔽电缆，并用电缆接线卡子将屏蔽层的两端接地。,6.2 变频器的安装、运行和操作,(6)变频器的使用注
11、意事项 1)电源及电动机接线的压接端子推荐使用带绝缘套管的端子。 2)电源若向变频器的输出端子(U、V、W)通电则会导致变频器损坏。 3)接线时勿在变频器内留下电缆切屑。 4)为使电压降在2%以内，要用适当规格的电缆进行接线。 5)接线总长不要超过500m。 6)电磁波干扰。 7)在变频器的输出侧不要安装移相用电容器或浪涌吸收器、无线电噪声滤波器等。 8)运行后若要进行接线变更等作业，应在切断电源10min并用测试仪测试电压后再进行 9)变频器输出侧的短路或接地可能会导致变频器模块损坏。,6.2 变频器的安装、运行和操作,10)不要使用变频器输入侧的电磁接触器起动停止变频器。 11)除了外接再
12、生制动用放电电阻以外，P/+、PR端子不要连接其他设备，尤其是不要连接机械式制动器。 12)变频器输入、输出信号电路上不能施加超过容许电压以上的电压。 13)在有工频供电与变频器切换的操作中，要确保用于工频切换的MC1和MC2可以进行电气和机械互锁。 14)需要防止停电后恢复通电设备再起动时，应在变频器输入侧安装电磁接触器，同时不要将顺控的起动信号为ON的状态。 15)过负载运行的注意事项。 16)要充分确认规格、额定值是否符合机器及系统的要求。,6.2 变频器的安装、运行和操作,6.2.2 变频器的运行 变频器的运行需要设置频率指令与起动指令，下面以FR-E700系列为例说明变频器的运行。将
13、起动指令设为ON后，电动机便开始运转，同时根据频率指令（设定频率）来决定电动机的转速。FR-E740变频器的运行流程如图611所示。,6.2 变频器的安装、运行和操作,图6-11 FRE740变频器运行流程图,6.2 变频器的安装、运行和操作,1.变频器的面板按键和显示 通过操作面板可以完成变频器的运行、频率的设定、运行指令监视、参数设定、错误显示等操作。操作面板如图612所示。,图6-12 操作面板,6.2 变频器的安装、运行和操作,1)单位显示。 2)监视器。 3)M旋钮。 4)MODE模式切换键。运行频率输出电流输出电压运行频率。 5)SET设定键。 6)RUN起动指令键。 7)PU/E
14、XT运行模式切换键。 8)STOP/RESET停止及复位键。 9)监视器显示。 10)参数设定模式显示。 11)运行状态显示。,6.2 变频器的安装、运行和操作,2.变频器的面板操作方法 变频器面板基本操作方法如图613所示。在变频器面板上变频器参数只显示为P，而不是Pr，如Pr79在图中显示为P79，其他参数都是如此。 3.运行模式的选择 FR-E740变频器可通过参数编码Pr79来完成运行模式的选择设定。Pr79的初始值为“0”，这是EXT/PU切换模式。电源通电时为外部运行(EXT)模式，可通过PU/EXT键在两种模式之间切换。,图6-13 变频器面板基本操作方法,6.2 变频器的安装、
15、运行和操作,Pr79为“1”时，是PU运行模式，RUN键给出起动指令，M旋钮给出频率指令；Pr79为“2”时，是外部运行模式，外来起动指令，频率指令由模拟电压输入；Pr79为“3”时，为EXT/PU组合运行模式1，也是外来起动指令，但频率指令由M旋钮给出；Pr79为“4”时，为EXT/PU组合运行模式2，是由RUN键给出起动指令，但频率指令由模拟电压输入。 1)接通电源时显示的监视器画面如图6-14a所示。 2)同时按住PU/EXT运行模式和MODE模式切换键0.5s，画面如图6-14b所示。 3)旋转M旋钮，将显示值设定为79-3，如图6-14c所示。 4)按SET设定键确定，如图6-14d
16、所示。,6.2 变频器的安装、运行和操作,4.操作锁定 为了防止参数变更、意外起动或停止，可通过操作锁定使操作面板的M旋钮、键盘操作无效。首先将参数编码Pr161设置为“10”或“11”，然后按住MODE键2s左右，操作面板会显示“HOLD”字样，此时M旋钮与键盘操作均变为无效。此时若旋转M旋钮或者进行键盘操作将显示“HOLD”（2s之内无M旋钮及键盘操作时则回到监视画面）。操作锁定的步骤如下： 1)接通电源时显示的监视器画面如图6-15a所示。 2)按PU/EXT运行模式进入PU模式，显示如图6-15b所示。 3)按MODE键进入参数设定，如图6-15c所示。,6.2 变频器的安装、运行和操作,图6-14 变频器简单设定模式,图6-15 变频器操作锁定模式,6.2 变频器的安装、运行和操作,4)旋转M旋钮使参数编码设定为P.161，如图6-15d所示。 5)接SET键，读取当前的设定值为“0”(初始值)，如图6-15e所示。 6)旋转M旋钮，将此值设定为“10”，如图6-15f所示
