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1、YASKAWA最新版最新版变频器教育用资料变频器教育用资料安川（上海）安川（上海）安川（上海）安川（上海）驱动控制事业部驱动控制事业部驱动控制事业部驱动控制事业部1 1YASKAWA 目目 录录第第1 1章：电机的原理和控制方法章：电机的原理和控制方法第第2 2章：变频器的原理和特性章：变频器的原理和特性第第3 3章：变频器的运行特性章：变频器的运行特性第第4 4章：变频器驱动、外围器件的选定章：变频器驱动、外围器件的选定第第5 5章：变频器的功能和优点章：变频器的功能和优点第第6 6章：变频器驱动的注意点章：变频器驱动的注意点第第7 7章：高次谐波和噪音章：高次谐波和噪音第第8 8章：保养章
2、：保养点检点检第第9 9章：附录章：附录YASKAWA1 1章：章：电机的原理和控制方法电机的原理和控制方法2 2YASKAWA电机电机以动力为主要以动力为主要目的的电机目的的电机以动态应答为主以动态应答为主要目的的电机要目的的电机直流电机（直流电机（并励、串励、复励）并励、串励、复励）交流电机交流电机感应电机感应电机（鼠笼式、线圈式）（鼠笼式、线圈式）同步电机同步电机（磁（磁场线圈式、永磁式）场线圈式、永磁式）涡流电机涡流电机（VS-MOTORVS-MOTOR）伺服电机伺服电机直流伺服电机直流伺服电机交流伺服电机交流伺服电机（SMSM形、形、IMIM形）形）3 3电机的种类电机的种类1-1.
3、1-1.电机的种类和特性电机的种类和特性 1-1-1.1-1-1.电机的种类电机的种类YASKAWA(a)鼠笼式感应电机的结构（全封闭外扇形的例子）鼠笼式感应电机的结构（全封闭外扇形的例子）感应电机的结构感应电机的结构输出轴输出轴定子外壳定子外壳端子箱端子箱外风扇外风扇定子线圈定子线圈轴承轴承内风扇内风扇转子短路环转子短路环风扇罩风扇罩转子铁芯转子铁芯定子铁芯定子铁芯中心高中心高（机座号）（机座号）端盖端盖(b) 鼠笼式转子（除去铁芯部分）鼠笼式转子（除去铁芯部分）1-1-2.1-1-2.感应电机的结构感应电机的结构4 4短路环短路环转子导体转子导体YASKAWA阿拉戈圆盘阿拉戈圆盘( (若使
4、磁铁旋转，则圆盘也随之旋转若使磁铁旋转，则圆盘也随之旋转) ) 若使磁铁旋转，则鼠笼式的转若使磁铁旋转，则鼠笼式的转子也同方向随之转动。子也同方向随之转动。磁极磁极旋转轴旋转轴铝盘铝盘5 5N NS S1-1-3.1-1-3.阿拉戈圆盘阿拉戈圆盘NS短路环短路环转子导体转子导体F FL LF FR Re eI IM MI I2 2旋转磁场旋转磁场YASKAWANSB BF FI IF F ：力力B B ：磁力线密度磁力线密度I I ：电流电流1-1-4.1-1-4.螺旋法则螺旋法则速度（速度（）电压（电压（E E）（）（感应电压）感应电压）磁场磁场（磁力线密度（磁力线密度B B）速度速度磁场磁
5、场电压电压左手螺旋法则左手螺旋法则右手螺旋法则右手螺旋法则6 6YASKAWA电流的方向电流的方向磁力线的方向磁力线的方向右右螺旋螺旋A A、右、右手螺旋法则手螺旋法则电流的方向电流的方向B B、线圈的电流和磁力线的方向、线圈的电流和磁力线的方向磁力线的方向磁力线的方向电流的方向电流的方向线圈的线圈的始绕点始绕点线圈的线圈的终绕点终绕点从纸的表面向里面从纸的表面向里面的方向的方向从纸的里面向表面从纸的里面向表面的方向的方向7 7电流产生的磁力线电流产生的磁力线1-1-5.1-1-5.电流产生的磁力线电流产生的磁力线YASKAWA三相三相电机，使用三相交流电代替磁铁电机，使用三相交流电代替磁铁的
6、旋转，产生了【的旋转，产生了【旋转磁场】。旋转磁场】。UVWUV V相相VWUVW8 8022（极）旋转磁场的原理（极）旋转磁场的原理U,V,W U,V,W 线圈的始绕点线圈的始绕点U,V,WU,V,W线圈的终绕线圈的终绕点点1-1-6.1-1-6.旋转磁场的原理（一）旋转磁场的原理（一）U UV VW WU UV VW W1 1个周期个周期（ 电电流流 ）三三相相交交流流 磁磁场场方方向向三三相交流（电源）和磁场方向相交流（电源）和磁场方向感应电机感应电机U U相相YASKAWA4极电机的旋转磁场极电机的旋转磁场（）（）线圈的配置线圈的配置（）（）三相交流电流三相交流电流U U相相V V相相
7、W W相相UVW1-1-6.1-1-6.旋转磁场的原理（二）旋转磁场的原理（二）9 9YASKAWA将上式换算一下，得到如下结果。将上式换算一下，得到如下结果。因而因而同同步旋转速度步旋转速度 旋转磁场的速度又叫同步旋转速度旋转磁场的速度又叫同步旋转速度 ( (N NS S) )，此速度由定子线圈结构所决定的磁极数（极数）此速度由定子线圈结构所决定的磁极数（极数）P P和和 电源频率电源频率f f决定。决定。旋转速度旋转速度 转子的速度转子的速度N(minN(min-1-1) )比同步旋转速度比同步旋转速度NSNS略慢。此相略慢。此相差的差的量叫做量叫做转差。转差。N NS S : : 同步旋
8、转速度同步旋转速度 ( min ( min-1 -1 ) ) f : f : 频率频率( Hz )( Hz )1010( min( min-1 -1 ) )( min( min-1 -1 ) )NSNS：是由电机的是由电机的规格决定规格决定的固的固有有值。值。S S ：根据负载大小变化的值根据负载大小变化的值感应电机的速度感应电机的速度1-1-7.1-1-7.感应电机的速度感应电机的速度YASKAWAS SN NS SN NN NS SS SN NS SN NN NS SS SN NN NN NN NS SS SS S2 2p p4 4p p8 8p p6 6p p(a) (a) 同步旋转速度
9、同步旋转速度 (min (min-1-1) )(b) (b) 极数极数 ( (p p) )1111极数和同步旋转速度极数和同步旋转速度1-1-8.1-1-8.极数和同步转速极数和同步转速YASKAWA121236003600180018000 0( 4P,60Hz( 4P,60Hz的的时候时候 ( min ( min-1-1 ) )感应电机的特性感应电机的特性1-1-9.1-1-9.感应电机的特性（一）感应电机的特性（一）额定旋转速度额定旋转速度同步旋转速度同步旋转速度600600700700500500- 1800- 1800起动电流起动电流额定电流额定电流空载电流空载电流转转矩矩最大转矩最
10、大转矩起动转矩起动转矩额恒转矩额恒转矩反相制动领域反相制动领域反相制动反相制动转差（额定）转差（额定）电动领域电动领域再生制动领域再生制动领域（感应发电机）（感应发电机）电电流流YASKAWA感应电机的特性表感应电机的特性表1-1-9.1-1-9.感应电机的特性（二）感应电机的特性（二）名称名称含义和特性含义和特性起动转矩起动转矩给停止中的感应电机外加电压时，电机所产生的转矩。通常在额恒转矩的给停止中的感应电机外加电压时，电机所产生的转矩。通常在额恒转矩的125%125%以上以上（3.7kW3.7kW以下）以下）最大转矩最大转矩随着起动了的电机转速的加快，电机所产生的转矩也増加，不久到达最大值
11、。此最大随着起动了的电机转速的加快，电机所产生的转矩也増加，不久到达最大值。此最大值的转矩称之为最大转矩。值的转矩称之为最大转矩。起动电流起动电流给停止中的感应电机外加电压时，电机所流过的电流。通常为额定电流的给停止中的感应电机外加电压时，电机所流过的电流。通常为额定电流的6 67 7倍。倍。空载电流空载电流空载时（不需要驱动负载的转矩的场合。例如、电机单体运行的场合）的电流。此时空载时（不需要驱动负载的转矩的场合。例如、电机单体运行的场合）的电流。此时的速度大致等同于同步转速。的速度大致等同于同步转速。电电动领域动领域电机电机产生转矩，带动负载机械旋转的领域。产生转矩，带动负载机械旋转的领域
12、。再生制动领域再生制动领域电机电机在负载机械的的拖动下，以高于同步转速的速度运行的领域。此时负载机械的在负载机械的的拖动下，以高于同步转速的速度运行的领域。此时负载机械的（旋转）能量通过电机转变为电能，返还给电源（电机作为感应发电机运行）（旋转）能量通过电机转变为电能，返还给电源（电机作为感应发电机运行）反相制动领域反相制动领域想使负载机械快速停止时所使用的方法（具体是将三相电源中的想使负载机械快速停止时所使用的方法（具体是将三相电源中的2 2相交换），相当于使相交换），相当于使旋转磁场反方向（相对于转子的旋转方向）场合的领域。此时负载机械的动能消耗在旋转磁场反方向（相对于转子的旋转方向）场合
13、的领域。此时负载机械的动能消耗在电机转子上。但此情况若发生在机械停止后（因制动转矩），则机械会反方向（旋转电机转子上。但此情况若发生在机械停止后（因制动转矩），则机械会反方向（旋转磁场的方向）旋转，因此必须检测电机是否停止并切断回路。磁场的方向）旋转，因此必须检测电机是否停止并切断回路。1313YASKAWA三相鼠笼式感应电机根据起动转三相鼠笼式感应电机根据起动转矩的不同进行的分类矩的不同进行的分类形式形式起动转矩起动转矩JIS C 4210 JIS C 4210 形式形式记号记号我社我社适用适用普通鼠笼形普通鼠笼形125% 125% 以上以上C CQ Q3.7 kW3.7 kW以下以下特殊特
14、殊鼠笼形鼠笼形1 1100% 100% 以上以上K 1K 1K K2 2极极5.5 kW5.5 kW以上以上特殊特殊鼠笼形鼠笼形2 2150% 150% 以上以上K 2K 2F F4 4极极5.5 kW5.5 kW以上以上6 6极极5.5 kW5.5 kW以上以上高高起动转矩形起动转矩形200% 200% 以上以上D D高高电阻鼠笼形电阻鼠笼形U U循环起动电机循环起动电机14141-1-10.1-1-10.三相鼠笼式感应电机的分类三相鼠笼式感应电机的分类YASKAWA电机的基本记号电机的基本记号附加记号附加记号保保护护 外罩形外罩形机械机械 起动特性起动特性FEFE：全：全封闭外扇形封闭外扇
15、形EEEE：全封闭形：全封闭形BDBD：防滴保护形：防滴保护形FGFG：耐压防爆形：耐压防爆形I I ：变频器变频器K K ：外力冷却扇：外力冷却扇M M ：带：带PGPG：屋外：屋外F F ：防爆：防爆C C ：防腐蚀：防腐蚀1 1 ：法兰：法兰1 1形形5 5 ：法兰：法兰5 5形形7 7 ：法兰：法兰7 7形形8 8 ：法兰：法兰8 8形形起动转矩起动转矩型号型号应用应用K K100%100%以上以上特殊鼠笼形特殊鼠笼形1 1种种2P 5.5kw2P 5.5kw以上以上Q Q125%125%以上以上普通鼠笼形普通鼠笼形3.7kw3.7kw以下以下F F150%150%以上以上特殊鼠笼形特
16、殊鼠笼形4P,6P 5.5kw4P,6P 5.5kw以以上上D D200%200%以上以上高高起动转矩形起动转矩形15151-1-11.1-1-11.电机的基本记号电机的基本记号YASKAWA（-1-1）1616 感应电机的速度变化感应电机的速度变化感应电机的速度变化感应电机的速度变化感应电机的控制方式感应电机的控制方式1-1-12.1-1-12.感应电机的控制方式感应电机的控制方式p pS S负载转矩负载转矩电机产生的转矩和负载转矩的交电机产生的转矩和负载转矩的交点为运行速度点为运行速度极数大极数大P P改变方式改变方式 （极数切换电机）（极数切换电机）S S改变方式改变方式定子电压控制定子电压控制S S改变方式改变方式转子电阻控制转子电阻控制f f改变方式改变方式（定子频率控制（定子频率控制变频驱动）变频驱动）频率小频率小电压小电压小转子电阻大转子电阻大YASKAWA*不带端子箱的结构，在保护记号前加“BODY”。1717形式形式结构结构使用环境使用环境保护记号保护记号（代表例）（代表例）保护形保护形外外壳壳上上有有开开口口，使使电电机机外外部部和和内内部部空空气气可可以以流流通通
