《变频器应用基础 第2版 教学课件 ppt 作者 石秋洁 项目六》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频器应用基础 第2版 教学课件 ppt 作者 石秋洁 项目六（105页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、学习目标 二、问题的提出 一、工频起动与变频起动 二、 加速时间 三、 加速模式 一、减速时电动机工作在发电状态 二、减速时的泵升电压 三、制动电阻和制动单元的作用 四、制动电阻的选择 一、过载和过电流保护,二、电压保护 三、自动重合闸 一、加速及起动 二、减速与停机 三、变频器的保护功能 一、学习目标 二、问题的提出 一、变频器的输入控制端子 二、变频器的输出控制端子 一、监视器输出信号的应用验证,二、自锁、加减速端子和封锁输出的应用验证 三、模拟量输入端子的应用实验 四、实现电动机正反转的几种方法 五、多功能端子的应用 一、继电器控制电路 二、变频器自带的切换功能 一、变频器的输入控制
2、端子 二、变频器的输出控制端子 三、变频/工频切换控制电路,一、学习目标,1.了解变频器加减速特点。 2.掌握变频器加减速时间及加减速方式的设置方法。 3.了解变频器加减速过程中的常见故障。 4.了解制动单元的作用及制动电阻的选择。 5.了解变频器的常见保护及过载、过电流保护的区别。,二、问题的提出,图6-1 啤酒瓶传输带,一、工频起动与变频起动,1.工频起动 2.变频起动,1.工频起动,1.工频起动,图6-2 工频起动过程,2.变频起动,图6-3 变频起动过程,1)在整个起动过程中，随着机械特性不断上移，,2.变频起动,电动机转速总是从下一根特性向上一根特性转移，因此动态转矩很小，故升速过程
3、能保持平稳，减小了对生产机械的冲击。 2)转速的上升快慢取决于用户预置的“加速时间”，用户可根据生产工艺的实际需要来决定加速过程。 3)电动机起动转矩的大小可根据实际需要通过准确地预置变频器的功能来调整。,二、 加速时间,1.加速时间与电流 2.加速时间的设定原则 3.负载要求加速时间过短时的对策,1.加速时间与电流,图6-4 加速时间与电流,2.加速时间的设定原则,1)依据负载的惯性大小设定加速时间。,图6-5 时间常数的粗测,2.加速时间的设定原则,图6-6 调整加速时间试验,2)负载本身对加速时间有要求：有些负载，像啤酒瓶传输带，,2.加速时间的设定原则,加速时间太短，可能会引起啤酒瓶倒
4、伏。,3.负载要求加速时间过短时的对策,1)加大传动比：电动机的电磁转矩增加，其动态转矩也就增加了；负载折算到电动机侧的GD2减小为原来的1/2。 2)加大变频器容量：图6-7a所示变频器容量为73.7kW，额定电流为112A，由于变频器过载能力是150%，持续1s，也就是说，168A是电流上限，现在加速时间2s时，电动机电流超过上限，就过载了。,图6-7 加大变频器容量快速起动,3.负载要求加速时间过短时的对策,3)设置失速防止功能：用户根据电动机的额定电流IMN和负载的情况，给定一个电流限值Iset，(通常该电流给定为150%IMN)。,图6-8 加速时的失速防止过程,三、 加速模式,1.
5、线性方式 2.S形方式 3.半S形方式,3.半S形方式,图6-9 变频器的加速方式,一、减速时电动机工作在发电状态,图6-10 电动机的变频降速,二、减速时的泵升电压,图6-11 降速过程中的状态,三、制动电阻和制动单元的作用,图6-12 接入能源电路,三、制动电阻和制动单元的作用,图6-13 制动单元的构成,四、制动电阻的选择,1.制动电阻的计算 2.制动电阻的容量,1.制动电阻的计算,2.制动电阻的容量,一、过载和过电流保护,1.过载和过电流的区别 2.过电流的原因,1.过载和过电流的区别,图6-14 过载、过电流跳闸,1.过载和过电流的区别,图6-15 保护时的反时限特性,2.过电流的原
6、因,(1)负载过重,(2)负载过轻 低频轻载时，如果原来的转矩提升设置得过大，会使磁通大幅增加，引起尖峰励磁电流，变频器会过电流跳闸。 (3)加速时间过短 由于加速时间过短，使电动机转子跟不上同步转速的增加，结果使转差增大，转子电流I2增大并影响定子电流I1也增大，有可能因超过上限值而跳闸。 (4)堵转过电流 由于机械的原因使负载卡住，导致电动机堵转，电流将急剧上升，导致过电流。 (5)故障过电流 输出侧短路(如图6-16a所示)、逆变桥直通(如图6-16b所示)，都有可能引起过电流。,2.过电流的原因,(6)检测故障 如图6-16c所示，由于变频器的检测元件(如电流互感器)发生故障，而错误地
7、将过大的检测电流输入CPU，从而引起过电流跳闸。,图6-16 故障引起的过电流,二、电压保护,图6-17 欠电压保护,三、自动重合闸,图6-18 变频器的重合闸功能,一、加速及起动,1)变频起动：电动机以很低转速切割额定磁通，起动电流较小。 2)加速时间：是指工作频率从0Hz上升至基本频率fBA所需要的时间，加速时间过短，会使电动机电流增大，引起过电流跳闸。 3)加速时间的设定原则：依据负载的惯性大小；按照负载本身对加速时间的要求。 4)负载要求加速时间过短时的对策：加大传动比；加大变频器容量；设置失速防止功能。,二、减速与停机,1)变频减速时电动机工作在再生制动状态。 2)泵升电压就是指在减
8、速的过程中，由于充电速度太快，引起直流侧电压急剧升高。 3)制动电阻和制动单元作用：当直流侧电压超过上限值时，制动单元导通，电容开始对制动电阻放电。,三、变频器的保护功能,1)过载和过电流保护：前者的保护对象是电动机，而后者的保护对象是变频器。 2)在过载倍数相同的情况下，变频器过载保护的动作时间与电动机的速度有关，速度越低，动作时间越短。 3)电流取用比：根据此值变频器就能够了解所带电动机额定电流的大小，从而准确判断跳闸的时间。 4)电压保护：电压保护分为过电压保护和欠电压保护。 5)自动重合闸：用于一些因干扰偶尔发生，既不连续也不重复的跳闸，或瞬时停电时自动启动搜索原有频率的场合。 1.变
9、频起动有何特征？它与工频起动的主要差别有哪些？ 2.什么是加速时间？如果加减速时间过短，会有什么后果？,三、变频器的保护功能,3.加速模式有哪几种，各有何特点？ 4.加速时间的设定原则有哪几条？ 5.负载要求加速时间过短时，常用的对策有哪几个？ 6.为什么说变频减速时，电动机处于再生制动状态？ 7.什么是泵升电压，它有何危害？什么情况下会产生泵升电压？ 8.制动单元BV有何作用？试分析其工作原理。 9.过载和过电流有何区别？变频器如何判断是过载还是过电流？ 10.什么是失速防止功能？ 11.什么是电流取用比？它有何作用？,三、变频器的保护功能,12.产生过电流的原因有哪些？ 13.在相同负荷电
10、流的情况下，变频器过载保护的动作时间与速度有关吗？为什么？ 14.产生欠电压的原因有哪些？变频器如何处理这种故障？ 15.自动重合闸功能常用于什么场合？,一、学习目标,1.了解变频器输入/输出控制端子的种类及作用。 2.了解频率给定线的意义及预置方法。 3.掌握变频器输出端子与外接继电器线路、PLC的连接方法。 4.了解变频/工频供电的切换方式。 5.用实验的方法让学生掌握三菱变频器输入/输出控制端子的连接、使用及参数预置。,二、问题的提出,一、变频器的输入控制端子,1)模拟量输入端，即从外部输入模拟量信号的端子，如图7-1中端子VI1、VI2和II。 电压信号：如010V、-1010V等。
11、II电流信号：如020mA等。 2)开关量输入端，接收外部输入的各种开关量信号，以便对变频器的工作状态和输出频率进行控制，主要有以下几类： 基本控制输入端，如正转(FWD)、反转(REV)、复位(RST)等，基本控制输入端在多数变频器中是单独设立的，其功能比较固定。,一、变频器的输入控制端子, 可编程输入端，端子的具体功能需通过功能预置来决定，也叫多功能输入端。如多挡转速控制，多挡升、降速时间控制，转速递增和递减控制等。 (一)模拟量频率给定 (二)开关量输入端子,一、变频器的输入控制端子,图7-1 外接频率给定示例,(一)模拟量频率给定,1.频率给定线 (1)频率给定线的定义 1)由模拟量进
12、行外接频率给定时，变频器的给定频率fx与给定模拟信号X之间的关系曲线fx=f(X)即为频率给定线。,图7-2 频率给定线,2)基本频率给定线。,(一)模拟量频率给定,(2)频率给定线的预置 频率给定的起点坐标和终点坐标可以根据拖动系统的需要任意预置。 1)起点坐标(X=0，fx=fBI)。 2)终点坐标(X=Xmax，fx=fxM)。,(一)模拟量频率给定,图7-3 频率给定线的预置,(3)最大频率、最大给定频率与上限频率的区别 最大频率fmax和最,(一)模拟量频率给定,大给定频率fxM都与最大给定信号相对应，但最大频率fmax通常是根据基准情况确定的，而最大给定频率fxM常常是根据实际情况
13、进行修正的结果。,图7-4 、与,(一)模拟量频率给定,(4)几个实例,图7-5 几个实例的频率给定线,(一)模拟量频率给定,(5)频率给定线的其他预置方法 对于欧美变频器，它们常采用直接坐标法预置频率给定线。,(一)模拟量频率给定,表7-1 变频器的功能设置,2.模拟量范围,(一)模拟量频率给定,表7-2 不同品牌变频器的模拟量给定等级,(一)模拟量频率给定,图7-6 模拟量给定的正、反转控制,(二)开关量输入端子,1.自锁控制功能,图7-7 正反转的自锁控制之一,2.点动控制功能,(二)开关量输入端子,图7-8 点动控制,3.逆变管封锁,(二)开关量输入端子,图7-9 外部故障与逆变管封锁
14、,4.升降速控制,(二)开关量输入端子,图7-10 升、降速端子的功能,(二)开关量输入端子,图7-11 利用升、降速端子进行恒压控制,二、变频器的输出控制端子,(一)变频器的输出控制端子介绍 (二)应用举例间歇传输带的控制,(一)变频器的输出控制端子介绍,图7-12 外接输出端子的安排,1.报警输出端子,(一)变频器的输出控制端子介绍,图7-13 报警输出端子的应用示例,2.测量输出端子,(一)变频器的输出控制端子介绍,图7-14 模拟量输出端子的应用示例,3.多功能输出端子,(一)变频器的输出控制端子介绍,图7-15 多功能端子的接线,(1)频率到达端子 是指变频器的输出频率fx已经到达了
15、给定频率fG时，频率到达端子Y1有输出。,(一)变频器的输出控制端子介绍,图7-16 频率到达与频率检测,(一)变频器的输出控制端子介绍,图7-17 间歇传输带,(2)频率检测端子 是指变频器的输出频率fx已经到达了任一指定频,(一)变频器的输出控制端子介绍,率fset时，频率检测端子Y2有输出。,一、监视器输出信号的应用验证,1.改变LED监视器显示内容 2.用变频器输出端子的模拟信号显示不同的运行参数,1.改变LED监视器显示内容,1)在LED上显示电动机转速。,表 7-3 Pr.52设定监视器显示选择,2)在LED上显示电动机的励磁电流、累计通电时间、直流母线电压。,2.用变频器输出端子
16、的模拟信号显示不同的运行参数,1)在AM、5之间用电压表显示电流。 2)在AM、5之间用电压表显示变频器直流母线电压。 3)在CA、5之间用电流表显示电压。 4)在CA、5之间用电流表显示电动机转速。,二、自锁、加减速端子和封锁输出的应用验证,1.自锁控制 2.加、减速端子 3.仪表显示频率 4.封锁输出,2.加、减速端子,图7-18 鼓风机的变频调速,三、模拟量输入端子的应用实验,1.同步控制的实现 2.调节频率给定线,1.同步控制的实现,图7-19 同步控制的实现,1)UF1：,1.同步控制的实现,表7-4 输出频率、模拟输入、输出量的关系,2)UF2：UF1的AM、5接至UF2的2、5端，Pr.73=0(允许V2，5=010V可调)，RP2微调电位器接至UF2的10、1、5之间，RP2电位器调到最小，可以看到两台变频器同步效果不好，试由测得电压值分析UF1、UF2不能完全同步的原因。 3)实现UF1、UF2同步的方法有以下两个：,1.同步控制的实现, 调节RP2：才能使两台变频器频率相同。UF2变频器Pr.73=0。 功能选择：
