变频器培训讲稿1

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1、变频器简介,一、变频器的概念,变频器（英文简称VVVF ）是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。,二、变频器的基本构成,变频器的基本构成如上图所示，由主回路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制回路组成。,三、变频器的调速原理,电动机的转速：n=60f(1-s)/p 其中n为转速，f为频率，s为滑差率，p为电机的极对数。 交流电机转速的方法有三种即： 变频调速 变极调速 变转差率调速 其中变转差率调速主要包

2、括调压调速、串极调速和滑差电机调速，这些调速方式调速范围窄、效率低，对电网污染较大，不能满足交流调速应用的广泛需求。而电机的极数一般是不变的，因此变频调速是一个最好的选择。,三、变频器的种类,按直流电源的性质分类,电流型变频器,电压型变频器,按输出电压调节方式分,PAM方式,PWM方式,调载波频率的PWM方式,V/f控制,转差频率控制,矢量控制,按主开关器件分类：,如以IGBT、BJT、GTO和SCR分类,按控制方式分类,四、变频器的优点,1、平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全。 2、在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度。 3、无级调速，调速精度大

3、大提高。 4、电机正反向无需通过接触器切换。 5、非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制。,五、变频器的应用,变频器除了可以用来改变交流电源的频率之外，还可以用来改变交流电动机的转速和扭矩。 变频器广泛应用于机械、石化、水泥、纺织、印染、造纸、塑胶、供水等行业的各级变速驱动装置。,1、OMRON变频器应用（以3G3MZ为例）,1）涤纶短丝纤维纺织机应用 通过DeviceNet现场总线通信，3G3MZ可以实现多台变频器与上位机的通信，纺织机的各个工序能轻松实现工艺要求。,2）远距离操作应用 3G3MZ的操作器可以轻松拆卸，再加上一根电缆即自由移出或安装在控制盘上。,3）送风机信号叠加应用

4、3G3MZ可以轻松实现2路信号的叠加，从而实现远程/本地设备操作的无缝切换。,4）恒压供水系统应用 通过内置的PID，无需再另外加控制器。,六、变频器的型号和接线说明,以OMRON的3G3MZ变频器为例 型号说明 3G3MZ-A 系列名 无 3G3MZ ZV2(制动单元全型内置） 002:0.2KW 015:1.5KW 055:5.5KW 004:0.4KW 022:2.2KW 075:7.5KW 007:0.75KW 037:3.7KW 110:11KW B:单相AC200V（200V级） 2:三相AC200V（200V级） 4:三相AC400V（400V级） 保护构造：柜内安装型（IP20

5、）/挂壁安装型,接线说明,七、变频器的主要品牌,1、国产变频器： ACI变频器、Qma变频器、TE变频器、阿尔法变频器、安邦信变频器、安圣变频器、百德福变频器、贝西变频器、 2、台湾变频器： 爱德利变频器、东达变频器、东力变频器、台达变频器、东菱变频器、富华变频器、凯奇变频器、利佳变频器、,3、日本变频器： 欧姆龙变频器、富士变频器、安川变频器、东芝变频器、松下变频器、三菱变频器、日立变频器、三垦变频器、 4、韩国变频器： LG变频器、大宇变频器、三星变频器、现代变频器,5、美国变频器： AB变频器、EMERSON、艾默生变频器、安萨尔多变频器、罗宾康变频器 6、西欧变频器： ABB变频器、西

6、门子变频器、施耐德变频器、丹佛斯变频器、科比变频器、G.E.变频器、BARMAG、CT变频器、,欧姆龙变频器系列：D&A、SYS、IND D&A系列： 3G3MZ：开环矢量0.211kW。 3G3JV： 简易小型变频器，0.13.7kW 3G3MV：0.17.5kW（开环矢量控制） 3G3RV： 0.4160kW高性能通用变频，可以实现闭环矢量。 3G3EV： 简单紧凑型，输入电源为3相AC200V、单/三相 AC200V、单相AC110V等。,西门子变频器系列：MM4、G110、LD、BA MM4系列： MM410：0.12至0.75 kW “廉价型” MM420：0.12 至11 kW “

7、通用型” MM430：7.5至250 kW “风机和水泵专用型” Altivar 440：0.12至250 kW 适用于一切传动装置的 (0.16至300 HP) “矢量型”,富士变频器系列：E1S、G11、MULTI、OPTION、VP、P11、MINI、P11S、G11S、VG7 FUJI变频器的返修率低，质量可靠。有恒力矩用变频以及风机水泵用变频器。 FRENIC-VP:风机水泵专用变频器，型号为FRN*F1S-2/4C,范围为0.75220kW,施耐德变频器系列：VSD_S、VSD_E、TEVSDS6106、TEVSDS7106、TEVSDS3106 ATV31：适用于 0.18 至

8、15 kW 的三相异步电动机，变频器体积减小，并且集成了 EMC 滤波器。集成 Modbus 和CANopen通讯方便连接至自动化系统。典型运用旋切机。 ATV21/61：风机水泵类，如暖通、恒压供水等 Altivar 61：0.37 至630 kW Altivar 21：0.75 至30 kW ATV71：0.75至500 kW 高性能，几乎可以用于所以场合，可以实现无速度反馈的矢量控制和有速度反馈的矢量控制。,台达变频器系列：INV、HMI,三菱变频器系列：INV、PLC,ABB变频器系列：ABBV、PLC,1、控制方式的选择 通用性变频器基本的几种控制方式： V/F：可以设置为一次方和二

9、次方两种控制方式 （一般在使用在不会在低速运行、风机水泵类等负载）,八、变频器的选型,FCC: Flux current control （磁通电流控制）控制系统内部有一精确的电流监控系统，可以精确测量参考电机电压的输出电流。因此，可以把总的输出电流分解为磁通分量和转矩分量。磁通分量可控，因此电机的磁通可以优化，适合各种应用场合。其控制性能很高，一般使用在电梯等场合。 SLVC: sensor less vector control ( 无速度传感器的矢量控制)矢量控制需观测转子位置及磁通,才可以把电流分解为两部分,再分别控制。无速度传感器的矢量控制可以自己计算出磁通位置，使用范围广。,矢量控

10、制：能够独立控制异步电动机的磁场分量和转矩分量，以便得到精确的转矩和电源输出控制。,2、变频器的功率 电机的功率是最主要的选型依据，同时要注意使用所在地的海拔高度，以及使用环境温度。 海拔越高，则功率要适当放大，大部分的变频器不允许在3000m海拔的地方使用，在1000米的则每升高100米则功率放大2%左右。 现场的环境温度越高也需要适当放大功率使用，变频器一般不允许在60度的环境使用，50度，每升高1度则需要放大2%左右的功率。,3、外围设备的选型 1）电抗器：电抗器分为进线（输入）电抗器和输出电抗器两种，主要作用有： A、提高功率因素 B、限制尖峰电流产生高次谐波的不良影响 C、降低噪音（

11、输出电抗器） 在以下情况需加电抗器： A、主电源受到严重干扰或过电压 B、主电源的相间电压不平衡度大于额定电压的1.8 C、变频器的进线阻抗非常低 D、同一条线路上连接多台变频器 2）滤波器：滤波器一般称为信号滤波器，同样分为输入滤波器和输出滤波器两种，安装位置不同以外，功能均为抑制变频器本身产生的噪声信号，降低对周围电器设备的干扰影响 ，一般控制设备如PLC或者仪表安装在附件的时候建议配置。 3）制动电阻制动单元：用于释放紧急停车时变频器出线端产生的再生电，一般在行车中的卷扬中、大惯性需要在短时间内停止等场合要使用。 4）速度闭环卡：当需要进行编码器速度闭环的时候，需要选购速度闭环卡。一般在

12、需要有精确速度控制的场合使用，还有矢量变频器需要在0转速输出满力距的时候也需要使用。 5）其他附件，如通讯卡，I/O卡，编码器反馈卡等等,选型举例1（富士） 要求选择一风机水泵类的变频器，功率为220kW,选型举例2（欧姆龙） 要求旋切机上使用，功率5.5kW,4、变 频 器 选 型 注 意 事 项 ： 1) 根 据 负 载 特 性 选 择 变 频 器 。 2) 选 择 变 频 器 时 应 以 实 际 电 机 电 流 值 作 为 变 频 器 选 择 的 依 据 ， 电 机 的 额 定 功 率 只 能 作 为 参 考 。另 外,应 充 分 考 虑 变 频 器 的 输 出 含 有 丰 富 的 高

13、次 谐 波 ，会 使 电 动 机 的 功 率 因 数 和 效 率 变 坏 。 3) 变 频 器 若 要 长 电 缆 运 行 时 ，此 时 应 该 采 取 措 施 抑 制 长 电 缆 对 地 耦 合 电 容 的 影 响 ，避 免 变 频 器 出 力 不 够 。 4) 对 于 一 些 特 殊 的 应 用 场 合 ， 如 高 环 境 温 度 、 高 开 关 频 率、高 海 拔 高 度 等 ，此 时 会 引 起 变 频 器 的 降 容 ，变 频 器 需 放 大 一 档 选 择 。 5) 当 变 频 器 用 于 控 制 并 联 的 几 台 电 机 时 ，一 定 要 考 虑 变 频 器 到 电 动 机 的

14、 电 缆 的 长 度 总 和 在 变 频 器 的 容 许 范 围 内。,6) 使 用 变 频 器 控 制 高 速 电 机 时 ，由 于 高 速 电 动 机 的 电 抗 小 ，会 产 生 较 多 的 高 次 谐 波 。而 这 些 高 次 谐 波 会 使 变 频 器 的 输 出 电 流 值 增 加。因 此 ， 选 择 用 于 高 速 电 动 机 的 变 频 器 时 ，应 比 普 通 电 动 机 的 变 频 器 稍 大 一 些 。 7) 变 频 器 用 于 变 极 电 动 机 时 ，应 充 分 注 意 选 择 变 频 器 的 容 量 ，使 其 最 大 额 定 电 流 在 变 频 器 的 额 定 输

15、出 电 流 以 下。 8) 驱 动 防 爆 电 动 机 时 ，变 频 器 没 有 防 爆 构 造 ，应 将 变 频 器 设 置 在 危 险 场 所 之 外。 9) 使 用 变 频 器 驱 动 齿 轮 减 速 电 动 机 时 ， 使 用 范 围 受 到 齿 轮 转 动 部 分 润 滑 方 式 的 制 约 。,10) 变 频 器 驱 动 绕 线 转 子 异 步 电 动 机 时 ，大 多 是 利 用 已 有 的 电 动 机 。绕 线 电 动 机 与 普 通 的 鼠 笼 电 动 机 相 比 ，绕 线 电 动 机 绕 组 的 阻 抗 小 。 11) 对 于 压 缩 机、振 动 机 等 转 矩 波 动 大

16、 的 负 载 和 油 压 泵 等 有 峰 值 负 载 情 况 下，如 果 按 照 电 动 机 的 额 定 电 流 或 功 率 值 选 择 变 频 器 的 话 ，有 可 能 发 生 因 峰 值 电 流 使 过 电 流 保 护 动 作 现 象 。 12) 变 频 器 驱 动 潜 水 泵 电 动 机 时 ，因 为 潜 水 泵 电 动 机 的 额 定 电 流 比 通 常 电 动 机 的 额 定 电 流 大 , 所 以 选 择 变 频 器 时 ，其 额 定 电 流 要 大 于 潜 水 泵 电 动 机 的 额 定 电 流 。 13) 选 择 变 频 器 时，一 定 要 注 意 其 防 护 等 级 是 否 与 现 场 的 情 况 相 匹 配 。,16) 单 相 电 动 机 不 适 用 变 频 器 驱 动。 17) 电 机 负 载 非 常 轻 时 ，即 使 电 机 负 载 电 流 在 变 频 器 额 定 电 流 之 内