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1、变频调速应用技术讲座 张燕宾变频调速应用技术讲座- 119 -讲师介绍张燕宾生于1937年，毕业于上海电机学院的工业企业自动化专业和吉林函授学院的数学系，高级工程师。文革前曾先后在长春工业大学和长春大学任教，退休于宜昌市自动化研究所。曾任宜昌市自动化研究所副所长、宜昌市科委深圳联系处主任、宜昌市自动化学会理事长、湖北省自动化学会常务理事等职。退休后从事变频调速技术的推广应用。主要工作有：1每年应邀在北京等地主讲变频调速学习班；2应邀在各种杂志上撰写介绍变频调速应用方面的文章百余篇；3编写变频器应用方面的读物。已经出版的著作有SPWM变频调速应用技术第一、第二、第三版、变频调速应用施行主编、电动
2、机变频调速图解、有用变频调速技术培训教程、常用变频器功能手册、变频调速460问、变频器应用教程等。联系方式：07176833317；13972026878；zyanbinvip.sina 目 录第1讲 百年期待盼变频11.1 身轻体健失欢颜11.2 开关器件最关键21.3 变频变压须简便51.4 主体电路记心间101.5 电流大小分三片13第2讲选好系统上变频162.1 变频选型最重要162.2 基本电路要配好192.3 供电部门不能恼222.4 睦邻友好抗干扰252.5 能耗电路勿硬套272.6 传动机构常想到30第3讲 预置功能调变频353.1 操作方式先选定353.2 升速降速稳又平38
3、3.3 拖动负载须有劲433.4 频率定义记分明513.5 预置流程记要领54第4讲 制定电路控变频574.1 正反控制记要领574.2 升、降功能活用灵584.3 切换控制须当心614.4 闭环控制P、I行634.5 控制参数要辨明70第5讲 因材施变用变频785.1 变频本领心中掂785.2 基本关系不能偏805.3 恒转矩运行要求严835.4 恒功率容量是关键885.5 二次方律节能最优先92第6讲 未尽补遗述变频1006.1 常见故障应记牢1006.2 避免停机有绝招1036.3 测量问题有烦恼1056.4 模块好坏大致校1086.5 异常问题须思索1116.6 经济效益想周到1146
4、.7 家电也是变频好119第1讲 百年期待盼变频1.1 身轻体健失欢颜三相交流异步电动机发明于1889年111 结构简单价低廉图11 异步电动机的优点112 生产要求速度变图12 老式龙门刨床的刨台控制113 变频调速难实现变频可以调速是和异步电动机“与生俱来的！图13 变频实现无级调速1.2 开关器件最关键121 变频核心是逆变交直交变频器的基本结构图14 交直交变频器框图单相逆变桥图15 单相逆变桥原理三相逆变桥图16 三相逆变桥122 逆变器件有条件1能承受足够大的电压和电流。图17 逆变器件承受的电压和电流2同意长时间频繁地接通和关断：50Hz每小时18万次。3接通和关断的控制必需十分
5、方便。123 电力电子基础奠 1起步始于晶闸管图18 SCR逆变逆变电路 电压波形 电流波形 2普及归功GTRBJT图19GTR逆变逆变电路 电压波形 电流波形3提升全靠IGBT图110 IGBT逆变逆变电路 电压波形 电流波形1.3 变频变压须简便131 能量传递靠磁通图111 能量的传递磁通在定子电路中的反映：图112 定子等效电路132 磁通大小不能动1磁通减小图113磁通减小的结果2磁通增加1磁路饱和励磁电流畸变，产生尖峰电流。图114 磁路饱和后的励磁电流133 变频偏把要害捅图115 频率下降时的磁通134 VVVF出了笼坚持m不变的准确方法 因为：E1KEf11 所以：1K co
6、nst1const实际方法顶替办法 const1const所以，变频的同时也必需变压，常被简称为VVVFVariable Voltage VariableFrequency135 脉宽调制常采纳PMA脉幅调制电压大小通过改变振幅值来调节图116 脉幅调制PWM脉宽调制电压大小通过改变脉冲占空比d来调节图117 脉宽调制正弦脉宽调制SPWM图118 正弦脉宽调制SPWM的实现单极性图119 单极性脉宽调制双极性SPWM 图120 双极性脉宽调制1.4 主体电路记心间141 交直变幻有特点图121 整流及滤波电路 1滤波电容要均压图122均压原理2充电过程须限流图123合上电源时的充电过程 3限流
7、电阻范围宽图124限流电阻中的电流容量较小变频器：RL50100容量较大变频器：RL1040电阻容量：PR50100W142 直交变幻是关键1输入、输出不同意接错图125电源接错的后果2输出侧不能接电容器图126输出侧接电容器的后果3反向二极管的作用图27 反向二极管的作用143 能耗电路为放电图128 能耗电路144主体电路全貌建图129 主体电路全貌1.5 电流大小分三片151转矩平衡转速稳图130拖动系统的转矩平衡152各处能量须守恒图131 电流大小分三片153 更新产品又出现 1整流采纳十二脉波图132 十二脉波整流逆变采纳三电平图133 三电平逆变第2讲选好系统上变频2.1 变频选
8、型最重要211电流裕量须留意电动机容量Kw22.030.037.045.055.075.0电动机额定电流IMNA2p242.256.970.483.9102.7140.12p442.556.969.884.2102.5139.72p644.659.572.085.4104.9142.42p847.663.078.293.2112.1152.8变频器额定电流艾默生45.060.075.090.0110.0152.0安川G752.065.080.097.0128.0165.0ABB80055.072.086.0103.0141.0166.0瓦萨CX48.060.075.090.0110.0150.
9、01电动机的温升图21电动机的发热与散热2连续不变负载图22连续不变负载的容量选择3连续变动负载与断续负载图23连续变动负载与断续负载的容量选择4短时负载图24短时负载的容量选择213特别状况要合计图25需要加大容量的特别状况214一变多机算仔细1多台电动机同时起动和运行IN1. 051.1IMN2多台电动机分别起动INIST电动机的起动电流为额定电流的57倍，A；IST同时起动电动机的总起动电流，A；K1安全系数。如后起动电动机都从停止状态起动时，K11.2；如后起动电动机有可能从自由制动状态下重新起动时，K11.52；K2变频器的过载能力，K21.5。215型号选择要算计1几种控制功能的比
10、较比较项目VF控制无反馈矢量控制有反馈矢量控制调速范围1101201201801100以上最低运行频率3Hz1Hz部分5 Hz0.1 Hz以下最高运行频率80Hz100Hz100Hz最小加速时间0.20.1数十额定负载时的转速变化率35%0.51%0.050.5%适用场合对特性要求不高调速范围不大对特性要求较高调速范围不大对特性要求很高调速范围大2售后服务很重要2.2 基本电路要配好221 外接电路心中记图27变频器外接主电路Q断路器；KM接触器；FU快速熔断器；UF变频器；M电动机。222空开电流勿太低 1主要作用 1隔离作用 2保护作用 图28 变频器接通电源2选择原则 IQN1.31.4
11、IN223输入输出电路异 1输入侧1接触器选择原则 IKNIN图29输入接触器的作用2缺相保护图210缺相保护的方法2输出侧 1一般不接接触器在一台变频器驱动一台电动机的状况下，不建议接入输出接触器；也不必接热继电器。 2必需接入输出接触器的场合选择原则IKN1.1IMN3热继电器的防止误动作图212热继电器防止误动作224配好输出接电机1变频器与电动机之间的导线图213 输出电路的电压降 要求：U23%UN2变频器输出端需要接入电抗器的场合图214需要接入输出电抗器的场合a电动机与变频器距离远b小变频器带轻载大电动机2.3 供电部门不能恼231输入电流正弦非 图215 输入电流的波形及其谐波
12、分析232功率因数有新意1功率因数的定义图216 滞后电流与谐波电流的功率cos式中，全功率因数；P有功功率，KW；S视在功率，kVA； cos位移因数； 电流的畸变因数，等于电流基波分量的有效值与总有效值之比： Kd233接入电感谐波低 1交流电抗器图217 交流电抗器 交流电抗器除了可以将功率因数提升至0.750.85外，还具有削弱浪涌电流和电源电压不平衡的影响。2直流电抗器图218 直流电抗器 功率因数可提升至0.9以上。2.4 睦邻友好抗干扰241干扰源于众谐波 图219 变频器的电压、电流波形242 电路耦合比较多 图220 电路传播与隔离 即通过电源网络传播。这是变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。243感应耦合容易躲 1干扰方式 1电磁感应方式 这是电流干
