变流和调速技术应用课件：第2章 变频技术02-PPT精品文档
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《变频调速系统》课件
03
变频调速系统的控制策略
转矩控制
01
转矩控制是通过控制电机的输出转矩来满足系统的转矩需求。
02
在转矩控制中，电机的转速和转矩是独立控制的，可以根据负
载的需求精确地调整转矩。
转矩控制广泛应用于需要精确转矩控制的场合，如电梯、起重
03
机等。
速度控制
1
速度控制是通过控制电机的输出转速来满足系统 的速度需求。
群控管理
在多台电梯并存的场合，变频调速系统可以实现群控管理 ，根据乘客需求和电梯运行状态，智能调度和控制多台电 梯的运行，提高电梯的使用效率。
05
变频调速系统的维护与保养
日常维护与保养
01
02
03
每日检查
检查变频器是否有异常声 音、异常气味、过热等现 象。
清洁保养
定期清洁变频器的外壳和 散热风扇，保持其良好的 散热性能。
电力能源
用于风力发电、水力发 电等可再生能源设备的
控制和调节。
交通运输
应用于地铁、动车、船 舶和飞机等交通工具的
驱动和控制。
空调和制冷
变频空调和制冷设备能 够实现节能降耗，提高
舒适度。
变频调速系统的优缺点
节能降耗
根据实际需求调节电机速度，减少能源浪费。
精确控制
可以实现高精度的速度和位置控制。
变频调速系统的优缺点
定期检查与保养
定期检查
每季度或半年对变频器进行一次全面检查，包括 所有接线、元件、散热系统等。
保养内容
根据检查结果，对变频器进行必要的保养，如更 换元件、清洗散热系统等。
注意事项
在保养过程中，应遵循安全操作规程，确保人员 和设备安全。
06
(变流与调速技术应用)第二章变频技术
03
温度调节
通过改变空调压缩机的供 电频率，调节制冷剂的循 环量，实现室内温度的精 确控制。
节能运行
根据室内温度和设定值的 差异，实时调整空调压缩 机的运行频率，降低能耗。
舒适性提升
通过优化空调系统的控制 策略，减少室内温度波动 和噪音，提高室内环境的 舒适性。
04
变频技术的优缺点分析
变频技术的优点
控制精度
变频器具有较高的控制精度， 可以实现高精度的速度和位置 控制。
调速功能
通过改变输出频率，实现对电 机的无级调速，满足不同的工 艺要求。
过载能力
变频器具有一定的过载能力， 可以在短时间内承受超过额定 负载的电流。
通讯功能
现代变频器通常具有通讯接口， 可以与上位机或PLC等设备进 行数据交换和控制。
调速范围
根据生产工艺对电机调速范围的要求，选择相应调速范围的变频器。一 般来说，通用型变频器的调速范围在1:10～1:100之间。
03
控制方式
根据生产工艺对电机控制精度的要求，选择开环控制或闭环控制的变频
器。开环控制精度较低，但价格便宜；闭环控制精度较高，但价格较贵。
变频器使用过程中的注意事项
安装环境
交-直-交变换原理
变频器通过整流电路将交流电转换为直流电，再通过逆变电路将直流电转换为频 率和电压可调的交流电。
PWM控制技术
采用脉宽调制（PWM）技术，通过改变脉冲宽度来控制输出电压和频率，实现电机 的调速控制。
变频器的结构组成
整流电路
由二极管或晶闸管等整流器件 组成，将交流电转换为直流电
。
滤波电路
舒适感提升
通过客的舒适感。
节能运行
根据电梯的负载情况和运行需求，实时调整电机运行频率，降低 能耗。
变频调速技术PPT课件
由上可知，只改变频率f实际上并不能正常凋速。在许多场合，要求在调 节定子供电频率的同时，调节定子供电电压U的大小，通过u和f的配台实现 不同类型的调频凋速。
所以，变频的同时也必须变压，这也就是变频器常被简称为 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 的原因。
n＝n1(1－s)＝6p0f1(1－s)
调速方式主要有： 1、变极调速 2、变频调速 3、变转差率调速 4、转子串电阻调速（绕线式）
10
表面看来，只要改变定子电压的频率f就可以调节转速大小 了，但是事实上只改变，并不能正常调速．为什么呢?
假设现在只改变f调速．设f上升，则φ将下降，于是拖动转矩T下降，这样 电动机的拖动能力会降低，对恒转矩负载会因拖不动而堵转；倘若调节f下 降，则φ上升．会引起主磁通饱和，这样励磁电流急剧升高．会使定子铁芯 损耗I2R急剧增加。这两种情况都是实际运行中所不允许的。
控制电压
控制电压
载波
载波
PWM调制
17
交流调速的控制核心是： 只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果
V/F控制－－－－简单实用，性能一般，使用最为广泛 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定
例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，则 40HZ时电机的供电电压:380×（40/50)＝304V
提升机、风机等
2
交（直）流电气传动系统的特点
直流电气传动系统特点： 控制对象：直流电动机 控制原理简单，一种调速方式 性能优良，对硬件要求不高 电机有换向电刷（换向火化） 电机设计功率受限 电机易损坏，不适应恶劣现场 需定期维护
交流电气传动系统特点： 控制对象：交流电动机 控制原理复杂，有多种调速方式 性能较差，对硬件要求较高 电机无电刷，无换向火化问题 电机功率设计不受限 电机不易损坏，适应恶劣现场 基本免维护
所以，变频的同时也必须变压，这也就是变频器常被简称为 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 的原因。
n＝n1(1－s)＝6p0f1(1－s)
调速方式主要有： 1、变极调速 2、变频调速 3、变转差率调速 4、转子串电阻调速（绕线式）
10
表面看来，只要改变定子电压的频率f就可以调节转速大小 了，但是事实上只改变，并不能正常调速．为什么呢?
假设现在只改变f调速．设f上升，则φ将下降，于是拖动转矩T下降，这样 电动机的拖动能力会降低，对恒转矩负载会因拖不动而堵转；倘若调节f下 降，则φ上升．会引起主磁通饱和，这样励磁电流急剧升高．会使定子铁芯 损耗I2R急剧增加。这两种情况都是实际运行中所不允许的。
控制电压
控制电压
载波
载波
PWM调制
17
交流调速的控制核心是： 只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果
V/F控制－－－－简单实用，性能一般，使用最为广泛 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定
例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，则 40HZ时电机的供电电压:380×（40/50)＝304V
提升机、风机等
2
交（直）流电气传动系统的特点
直流电气传动系统特点： 控制对象：直流电动机 控制原理简单，一种调速方式 性能优良，对硬件要求不高 电机有换向电刷（换向火化） 电机设计功率受限 电机易损坏，不适应恶劣现场 需定期维护
交流电气传动系统特点： 控制对象：交流电动机 控制原理复杂，有多种调速方式 性能较差，对硬件要求较高 电机无电刷，无换向火化问题 电机功率设计不受限 电机不易损坏，适应恶劣现场 基本免维护
《变频器应用技术》PPT课件
2021/2/25
精选ppt
46
《康沃CVF-G-5.5kW变频器》开关电源电路原理
在有过流状况发生但R36上电压降在1V以下时，内部电流信号处理电路输 入信号，控制6脚输出信号的占空比，实施限流控制。而当过流严重使R36上 电压上升为1V以上时，内部电流信号处理电路使U1停振，以实施过流保护。 当听到开关电源发出“打嗝”声，处于时振时停状态下，说明负载电路有严 重过流情况发生，处于过流停振保护的临界点上。“打嗝”现象，实质上是 电路本身实施的保护动作。
2021/2/25
精选ppt
22
C . 变频器输出频率的几种控制方法
① 操作面板控制 ②电压控制 0-5V(0-10V、0-15V) ③电流控制 4-20mA(0-20mA) ④通讯控制 通过通讯接口 ⑤脉冲控制
2021/2/25
精选ppt
23
线日 图立
变 频 器 接
2021/2/25
精选ppt
当用水量Q0上升 → XF下降→XE=X0-XF>0，经PID调 节，XG上升→f上升→供水量Qi上升→XF上升，直至 XE=XD-XF=0，水压回升到设定值恒压供水，此时，XG、 f 、Qi 保持不变。
2021/2/25
精选ppt
32
当用水量Q0下降→XF上升→XE=XD-XF<0，经 PID调节，XG下降→f下降→供水量Qi下降 →XF下降，直至XE=X0-XF=0，水压回升到设 定值恒压供水，此时，XG，f ，Qi 保持不变。 可见，供水系统在任何情况下，经过恒压供
线性方式 S型方式(反) 半S型方式(反)
2021/2/25
精选ppt
29
(10) 停止方式 (11) 自整定
《变频器调速技术》PPT课件
体。是一种广泛应用于各行各业的电力电子设备，它通过控制电机的旋转速
度来满足各行业的需求.
控制模式：变频器一般有三种根本方式可选择： 有速度传感器矢量控制，闭环矢量 无速度传感器矢量控制，开环矢量 V/F控制
变频器优缺点
优点： 调速方便〔相对与调压调速、转子电子调速等〕。 节能〔与具体负载、使用情况有关〕。 启动电流小、对电网冲击小〔与直接启动比〕。 功能多样，有利于自动化生产、提高生产效率及自动化水平。 缺点： 对其他设备干扰大。 输出电压是PWM波形，对电机温升及绝缘有不利影响。 调试、维护等需要一定的技术水平。
• 通过抑制谐波电流，将功率因数提高至〔0.75-0.85〕；
削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击； 削弱电源电压不平衡的影响。
直流电抗器的作用
• 直流电抗器：串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一，就是削弱输入电流中的高次谐波
成分和减小浪涌电流。 但在提高功率因数方面比交流电抗器有效，可达0.95，并具有构造简单、体积
殊场合，在此不作讨论；下面主要分析普通的输出电抗器：
为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源。为减少电磁噪声和损耗，
在变频器输出侧可设置输出电抗器，它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。尤其是
当变频器输出到电机之间的距离较长时，由于变频器输出的是具有高dV/dt的PWM调制波
，输出长电缆之间存在的较大的分布电容会造成变频器的输出电压在电机侧产生很高的振荡
民用行业：商用空调、电梯、供水、家电、健身器材等。
什么是变频器？
• 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为400V/50Hz或
220V/50Hz，等等。
• 把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器〞。 • 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电〔DC〕。 • 把直流电〔DC〕变换为交流电〔AC〕 • 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。
度来满足各行业的需求.
控制模式：变频器一般有三种根本方式可选择： 有速度传感器矢量控制，闭环矢量 无速度传感器矢量控制，开环矢量 V/F控制
变频器优缺点
优点： 调速方便〔相对与调压调速、转子电子调速等〕。 节能〔与具体负载、使用情况有关〕。 启动电流小、对电网冲击小〔与直接启动比〕。 功能多样，有利于自动化生产、提高生产效率及自动化水平。 缺点： 对其他设备干扰大。 输出电压是PWM波形，对电机温升及绝缘有不利影响。 调试、维护等需要一定的技术水平。
• 通过抑制谐波电流，将功率因数提高至〔0.75-0.85〕；
削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击； 削弱电源电压不平衡的影响。
直流电抗器的作用
• 直流电抗器：串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一，就是削弱输入电流中的高次谐波
成分和减小浪涌电流。 但在提高功率因数方面比交流电抗器有效，可达0.95，并具有构造简单、体积
殊场合，在此不作讨论；下面主要分析普通的输出电抗器：
为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源。为减少电磁噪声和损耗，
在变频器输出侧可设置输出电抗器，它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。尤其是
当变频器输出到电机之间的距离较长时，由于变频器输出的是具有高dV/dt的PWM调制波
，输出长电缆之间存在的较大的分布电容会造成变频器的输出电压在电机侧产生很高的振荡
民用行业：商用空调、电梯、供水、家电、健身器材等。
什么是变频器？
• 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为400V/50Hz或
220V/50Hz，等等。
• 把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器〞。 • 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电〔DC〕。 • 把直流电〔DC〕变换为交流电〔AC〕 • 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。
变频器技术讲座PPT培训课件
变频器的选型原则
根据电机功率选择变频器
确保变频器的额定电流大于或等于电机的额定电流。
根据控制精度选择变频器
如果需要精确控制速度，选择具有高控制精度的变频器。
根据负载类型选择变频器
根据不同的负载类型（如恒转矩负载、恒功率负载等）选择合适的 变频器。
变频器的使用方法
设置参数
根据实际需求，合理设置 变频器的参数，如频率、 电流、电压等。
启动与停止
按照规定的操作顺序启动 和停止变频器，避免因操 作不当导致设备损坏。
故障处理
当变频器出现故障时，应 立即停机检查，并根据故 障代码进行相应的处理。
变频器的维护与保养
定期检查
定期检查变频器的外观、接线、 散热风扇等是否正常。
清理灰尘
定期清理变频器内部和外部的灰 尘，保持设备清洁。
更换元件
根据需要，定期更换变频器内部 的元件，如电容、电阻等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
变频器的主要应用领域
总结词
列举变频器在各行业的典型应用案例，如冶金、化工 、纺织等。
详细描述
变频器作为一种高效、智能的电力控制设备，广泛应用 于各个行业。在冶金行业，变频器可用于轧钢机的速度 控制，提高产品质量和节能降耗；在化工行业，变频器 可用于泵和风机的流量和压力控制，实现工艺流程的自 动化；在纺织行业，变频器可用于控制织机的转速，提 高织物质量和生产效率。此外，变频器还广泛应用于电 梯、空调、洗衣机等家电领域，改善用户体验和节能减 排。
过载保护
当电动机过载时，变频器会自动 降低输出频率或电压，以保护电
动机不受损坏。
过电流保护
当输出电流超过额定值时，变频器 会自动切断输出或降低输出频率， 以保护逆变器和电动机不受损坏。
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∧
∨
2DATA
（a）数字（键盘面板）设定时（F01=0或C30=0）
第二节
变频器的面板操作
50.00 RUN PRG F/D
50.00 <远程设定Hz> 12+V1 ∧ ∨ F/D LED选择
频率设定值 画面说明 现在频率的设定模式 操作指导
程序菜单 LED选择
（b）非数字设定 图9－3 频率设定操作画面
第二节
一、能力目标
变频器的面板操作
1.认识变频器的组成和结构。 2.了解变频器的操作方法及显示特点。
3.了解并熟悉变频器各种运行模式。
4.掌握操作变频器面板进行基本参动机、低压断路器、按钮、导线、 常用电工工具、低压配电盘等。
第二节
变频器的面板操作
三、认识变频器
50.00
RUN
PRG 程序菜单 F/D LED选择 PR G
50.00 1.数据设定 2.数据确认
50.00 Stop PRG 程序菜单 F/D LED选择 50.00 1RUN FWD PRG 程序菜单 F/D LED选择 旋转方向（运行命令无：空白，有： FWD/REV） 运行状态（运行命令无： STOP，有： RUN ）
（a）E45=0显示状态
第二节
50.00
Hz A %
变频器的面板操作
第二节
变频器的面板操作
（2）操作功能键
操作功能键主要任务是运行操作和功能预置。键盘由 9个按键组成，包括程序键、增/减键、移动键、复位键、 正 /反运行键、停止键和功能数据切换键，操作按键的功 能如表9－1所示。
表9－1 操作键的主要功能
主要功能
PRG
由现行画面转换为菜单画面，或者在运行 / 跳闸模式转换至其 初始画面。
显示 ．维护 ．负载率
图9－4 菜单画面显示
第二节
变频器的面板操作
（4）功能数据设定方法 由运行模式画面转到编程 菜单画面，选择1数据设定。选择“1.数据设定”后，按 FUNC/DATA键，展现功能选择画面，显示功能代码及其名 称，选择所需功能。再按FUNC/DATA键，展现数据设定两 面。设定过程如图9－5所示。
第二节
变频器的面板操作
（3）画面显示更换运行模式
按PRG键，可显示以下的菜单画面。一个画面只能显 ∨ 示一个项目，按 ∧ 键，可移动游标选择项目按 FUNC/DATA键，显示相应项目的内容，如图9－４所示。
1数据设定 2数据确认 3运行监视 4I/O检查 5维护 6负载率 7报警信息 8报警原因 9数据复写
1.变频器操作面板
本项目的实现以富士变频器5000G11为例进行， FRENIC5000G11变频器操作面板主要由LED显示屏器、LED辅 助指示二极管、LCD液晶显示屏、控制操作键和功能操作键 等组成，操作面板如图9－１所示。 变频器的键盘面板有丰富的功能，诸如键盘面板运行（ 频率设定、运行/停止命令）、功能数据确和变更，以及各 种状态确认、复写功能等。 在变频器运行过程中，允许卸下键盘面板。但是运行和 键盘面板有关时，如由键盘面板控制运行/停止和设定频率 等，则将发生报警和停止运行。
变频器频率设定如图9－3所示。
第二节
50.00
变频器的面板操作
1RUN
PRG F/D 程序菜单 LED选择 46.68 <数字设定Hz> LOCAL 50 ～ 400 F/D LED选择 正在写入
频率设定值 画面说明 现在频率的设定模式 频率修改范围 操作指导 按 键写入数据时 1FUNC
∧ ∨ 50.00 <数字设定Hz> LOCAL 50 ～ 400 F/D LED选择
1
LED监视更换，设定频率存入，功能代码数据存入。
第二节
∧ ∨
变频器的面板操作
数据变更，游标上下移动（选择），画面轮换。
数据变更时数位移动，功能组跳越（同时按此键和增/减键）。
RESET
数据变更取消，显示画面转换，报警复位。 通常运行模式和点动运行模式可相互切换（模式相互切换）。模式 在LCD监视器中显示。本功能仅在键盘面板运行时（F02 =０）有效 键盘面板和外部端子信号运行方法的切换（设定数据保护时无法切 换）。同时对应功能码的数据也相互在１和０间切换。所选模式显 示于LCD监视器。
STOP
+ ∧
STOP
+ RESET
第二节
变频器的面板操作
2.键盘面板操作方法 （1）运行模式 当变频器正常运行时，LED和LCD两个显示屏既可显示 变频器的运行状态和操作信息，又可显示由棒图显示运行 数据的画面，两者可用功能参数码E45进行切换。如图6－ 2所示为E45=0和E45=1的显示画面。
第二节
变频器的面板操作
图9－１
变频器键盘面板外观
第二节
变频器的面板操作
（1） 显示屏 显示屏是变频器显示工作状态的窗口，分为LED数码显 示屏和LCD液晶显示屏。LED数码显示屏可显示无单位的输出 频率、输入（输出）电流、输入（输出）电压、输出功率等 量，这些量的单位由显示屏旁的发光二极管指示，如标有 “Hz”的发光二极管点亮，则表示显示屏显示的为输出频率 ；如标有“A”的发光二极管点亮，则表示显示屏显示的输 出电流（或输入电流，由功能码参数设定）。LED数码屏显 示除了显示数字量之外，还可以显示英文代码，如设置参数 的功能代码、各种报警信息代码等。报警信息代码在各种变 频器的使用说明书都有说明，当在预置操作中出现了预置错 误或变频器工作中出现了报警信息，可查取说明书进行消除 或复位。LCD液晶监视器是高级显示屏，显示运行状态和功 能数据等各种信息，LCD最低行以轮换方式显示操作指导信 息。
输出频率（满量程：最高频率） 输出电流（满量程：变频器额定电流的200%） 负载转矩试计算值（电动机额定转矩的200%）
（b）E45=１显示状态 图9－2 运行模式显示
第二节
变频器的面板操作
（2）频率的数字设定方法
变频器显示运行模式画面，按 ∧ ∨ 键，LED显 示设定频率值。开始时，按最小单位数据增加或减少，连 ∧ ∨ 续按着 键，则增加或减少的速度加快。另外， 可用SHIFT键任意选择要改变数据的位，直接改变设定数 据。需保存设定频率时，按FUNC/DATA键将它存入存贮器 。按PRG或RESET键可恢复运行模式。若不选择键盘面板设 定，则这时的频率设定模式将显示在LCD上。