变频器基础知识入门
变频器入门知识
第一、什么是变频器?
通常,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)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即变频器。
n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极数 改变频率和电压是最优的电机控制方法,如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生,变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。
⑤按用途分是属于高性能通用变频器.
第三、变频器有什么分类?
变频器的分类方式很多,这里主要对交-直-交变频器进行分类.
①按直流电源的性质分:电流型变频器和电压型变频器.
②按输出电压调节方式分:PAM方式、PWM方式和高载波变频率PWM方式.
③按控制方式分:U/F控制、转差频率控制、矢量控制.
高性能通用变频器主要分三类:有速度传感器的矢量控制变频器、无速度传感器的矢量控制变频器、无速度传感器的直接转矩矢量控制变频器。
变频器基础知识
变频器基础知识变频器基础知识引言随着现代工业的不断发展,变频器作为一种电力传动装置,已经成为许多行业中必不可少的设备。
本文将介绍变频器的基础知识,包括变频器的工作原理、组成部分、常见应用领域以及使用注意事项。
一、工作原理变频器是一种将固定频率(通常为50Hz或60Hz)的电源电压通过电子技术转换为可调节频率和电压的设备。
其工作原理主要基于斯托克斯定理和电磁感应定律。
通过变频器可以将电机的电源电压和频率进行调整,实现电机的调速、调转和定位等功能。
二、组成部分1.整流器和滤波器:整流器用于将交流电转换为直流电,滤波器则用于平滑直流电流,以减小电流的脉动。
2.逆变器:逆变器将直流电转换为交流电,并且可以调节输出频率和电压。
3.控制器:控制器是变频器的核心部分,其中包括微处理器、运算控制器和其他电路。
控制器根据输入的信号和控制指令,通过调节整流器和逆变器的工作方式,控制变频器的输出频率和电压。
三、常见应用领域1.工业自动化:变频器广泛应用于工业生产线中,用于调节电机的转速和负载,实现生产过程的自动化控制。
特别是在需要对转速和运动进行精确控制的行业,如冶金、化工、纺织等领域。
2.电梯及自动扶梯:变频器在电梯和自动扶梯中的应用,可以实现平稳的启停和多速调节功能,提高乘客的乘坐舒适度和安全性。
3.空调和通风系统:变频器在空调和通风系统中的应用,可以根据室内环境的需求,调节供电电压和频率,控制风机的转速和风量,实现节能效果。
4.泵和风机控制:变频器能够根据水流或气流的需求,调节电机的转速和功率输出,实现泵和风机的控制。
这在水处理、给排水系统和工农业用途中有广泛应用。
四、使用注意事项1.选择合适的变频器:根据不同应用领域和工作环境的需求,选用适合的变频器型号和规格。
考虑到功率、电压、频率、保护等要素,确保变频器的稳定和可靠运行。
2.电气安全:变频器工作时产生的高压和高温要注意防护,避免触电和短路等事故。
3.接线和布线:正确连接变频器、电机和电源等设备,采取恰当的线路布置和屏蔽措施,避免电磁干扰和信号干扰。
变频器的基础知识
变频器在长时间运行过程中保持性能 稳定的能力,包括温度稳定性、电气 性能稳定性等。
04 变频器的应用领域
工业自动化
电机控制
01
变频器在工业自动化领域中广泛应用于电机控制,通过调节电
源频率来改变电机转速,实现生产线的自动化和高效化。
过程控制
02
变频器能够精确控制工业生产过程中的各种参数,如流量、压
直接转矩控制
通过控制电机的磁通和转矩来直接控制电机的输 出转矩和速度,具有快速响应和良好的动态性能。
调速性能指标
调速范围
变频器能够调节的电机转速范围,通常 以最高转速与最低转速的比值来表示。
动态响应时间
从设定值变化到实际输出值所需的时 间,要求快速响应以减小对机械系统
的冲击。
调速精度
调速过程中实际转速与设定转速的偏 差,一般要求精度在±5%以内。
其他领域
楼宇自动化
变频器在楼宇自动化领域中用于控制 空调系统、电梯和照明等设备的运行 ,提高楼宇的能源效率和舒适度。
医疗器械
变频器在医疗器械中用于控制设备的 运行速度和精度,如呼吸机、输液泵 等,保障患者的安全和治疗质量。
05 变频器的选型与使用注意 事项
选型原则
根据电机功率选择合适的变频器
在选择变频器时,应确保其能够满足电机的功率需求,同时 留有一定的余量。
保护电路
在变频器出现异常时,及时切断主电 路和控制电路的电源,保护变频器和 电机不受损坏。
保护电路
过流保护
检测主电路的电流,当电流超过设定值时, 保护电路动作,切断电源。
欠压保护
检测直流母线的电压,当电压低于设定值时, 保护电路动作,切断电源。
过压保护
变频器入门
变频器基础(一)1.变频器基础原理知识2.1)变频器概念*1:VVVF变电压、变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。
*2:CVCF恒电压、恒频率(Constant Voltage and Constant Frequency)的缩写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200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz),等等。
通常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)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。
由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器,它也可用于家电产品。
使用变频器的家电产品中,不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。
用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。
但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。
变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。
例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。
2)电机的常识电机的旋转速度为什么能够自由地改变?n=60f/p n:同步速度f:电源频率p:电机极数n:r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm满足上述关系的称为同步电机例如:4极电机60Hz1,800[r/min]4极电机50Hz1,500[r/min]电机的旋转速度同频率成比例本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。
感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。
变频器相关基础知识
变频器相关基础知识目录第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范 (2)第二部分变频器简介 (3)一、变频器基本知识介绍 (3)二、变频器的选择 (14)三、传动机构(减速箱) (15)四、变频器低电压穿越功能分析 (16)五、变频柜内,变频器的外围设备及其选择 (21)六、关于谐波的问题 (49)七、其他 (57)第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范《DL/T5521-2016火力发电厂变频调速系统设计导则》《GB/T21056-2007风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件》《GB/T34123-2017电力系统变频器保护技术规范》《GB/T20161-2008变频器供电的笼型感应电动机应用导则》《GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波》《DL/T5153-2014火力发电厂厂用电设计技术规程》《GB50052-2009供配电系统设计规范》《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范》《DL/T339-2010低压变频调速装置技术条件》《JB/T12219-2015YFP系列(IP55)风机专用变频调速三相异步电动机技术条件(机座号80~400)》《DL/T994-2006火电厂风机水泵用高压变频器》《GB/T12668.2-2002调速电气传动系统第2部分:一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定》《DB34/T1429—2011额定电压1kV到3kV变频器用电力电缆》安徽省地方标准《IEEE519-1992》……第二部分变频器简介一、变频器基本知识介绍1、什么是变频器?变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换成另一种频率电源的电能控制装置,通俗的讲,变频器就是一种能改变施加于交流电动机的电源频率值和电压值的调速装置。
2、变频器组成变频器由主电路、控制电路、操作显示电路和保护电路4部分组成。
3、使用变频器的目的⑴对异步电动机实现无级调速控制;⑵对电动机实现节能;⑶对电动机实现软启动、软制动以及平滑调速;4、变频器分类⑴按变换频率的方法分类:有交-交、交-直-交两种变换器。
变频器基础知识详解
变频器基础知识18个问题1、什麽是变频器?变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什麽?PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什麽不同?变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波石电感。
4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变?非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那麽磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。
因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那麽电流是否增加?频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随著电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。
用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对於带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
变频器基础100问
按照不同的应用场合,变频器可以分为通用变频器和专 用变频器。
变频器的特点包括调速范围广、调速精度高、动态响应 速度快、节能效果显著等。
变频器的主要参数与性能指标
变频器的输入参数包括输入电压、输入频率、输入功率等;输出参数包括输出电压、输出频 率、输出转矩等。
变频器的性能指标包领域的应用
变频器在空调领域中主要用于压缩机 的控制和节能。通过调节变频器的输 出频率,可以控制压缩机的转速和制 冷量,实现空调系统的节能和舒适。
变频器在空调领域中还用于新风处理 、除湿、加湿等场合,能够提高空气 处理效果和人体舒适度。
变频器在其他领域的应用
变频器在其他领域中还有许多应用,如电梯控制、数控机床、石油钻井等领域。 通过调节变频器的输出频率,可以实现电机的平稳启动、精确控制和节能运行。
04
对于长时间不用的变频器,应定期通电检查 其工作状态。
04 变频器的故障诊断与排除
变频器常见故障的诊断方法
观察法
听诊法
通过观察变频器的外观、显示屏和指示灯 ,判断是否存在异常情况。
用听诊器或耳朵贴近变频器,听其运行声 音,判断是否存在异常声音。
触摸法
测试法
在安全的前提下,用手触摸变频器的外壳 和散热片,感受其温度和振动情况。
变频器在其他领域中还用于智能家居、照明控制、电动汽车等领域,能够提高生 活品质和环保节能。
03 变频器的安装与调试
变频器的安装注意事项
确保变频器安装在通风良好、无 阳光直射、无尘埃、无腐蚀性气
体的室内,并保持环境温度在10℃~40℃之间。
为避免电磁干扰,变频器应远 离大电流设备、电源变压器、 电动机等设备,并保持一定距
太阳能发电等。
变频器作为一种高效节能的 设备,未来在节能减排领域 的应用将更加广泛,如建筑
变频器基础知识(GHJ)
三.变频器的分类
*按照直流环节的储能方式分类
电压型变频器电压型变频器-直流环节的储能元件是电容器Cf。 电流型变频器电流型变频器-直流环节的储能元件是电感器Lf。 *按照电压的调试方式分类 PAM控制变频器-脉幅调制,变频器输出电压的大小通过改变直流电压的大小进 PAM控制变频器控制变频器 行调制。(很少用到) PWM控制变频器PWM控制变频器-脉宽调制,变频器输出电压的大小通过改变输出脉冲的占空比 控制变频器 进行调制。目前普遍应用的是占空比按正弦规律安排的正弦波脉宽调制(SPWM) 方式.(目前应用最广,最普遍) *按变换环节分类 交-交变频器 交-直-交变频器
变频器是将(固定频率,一般时50HZ) 变频器是将(固定频率,一般时50HZ)工频三相电源 50HZ 变换为频率连续可调( 400HZ)三相交流电源。 变换为频率连续可调(0-400HZ)三相交流电源。
R V/F 50HZ 3~ S T SVC VC
U V W 0-400HZ 3~
M
二.变频调速的原理
变频器控制方式变频器控制方式-VF 控制方式
• 交流电机是通过内部的旋转磁场来传递能量的, 为了保证交流电机 交流电机是通过内部的旋转磁场来传递能量的, 能量传递的效率,必须保持气隙磁通量为恒定值。如果磁通量太小, 能量传递的效率 ,必须保持气隙磁通量为恒定值 。 如果磁通量太小 , 则没有充分发挥电机的能力,导致出力不足。反之, 则没有充分发挥电机的能力 , 导致出力不足 。反之 , 如果磁通量太 铁心过度饱和,会导致励磁电流过大, 大 , 铁心过度饱和 , 会导致励磁电流过大 , 严重时会因绕组过热而 损坏电机。因此,保持气隙磁通量的值恒定不变, 损坏电机 。因此 , 保持气隙磁通量的值恒定不变 , 是变频变压的基 本原则。 本原则。 • 三相异步电动机定子每相电动势的有效值为 E=4.44f1N1ФM
变频器基础知识培训
通过模拟直流电机的控制方式 ,实现电机的转矩和速度的精 确控制。
直接转矩控制
直接对电机的转矩进行控制, 具有快速响应和良好的动态性 能。
智能控制
结合现代控制理论和方法,实 现更为复杂的电机控制需求。
03
变频器的应用领域与优势
变频器在工业自动化领域的应用
01
02
03
电机控制
变频器用于控制电机的启 动、停止、速度和方向, 实现精确的位置控制和自 动化流程。
05
变频器的常见故障与排除方法
变频器常见故障的诊断与分析
电源故障
电源电压过低或过高,导致变频器无法正常 工作。
参数设置错误
变频器参数设置不正确,导致变频器无法正 常工作。
电机故障
电机绕组短路或断路,导致电机无法正常运 转。
传感器故障
传感器损坏或连接不良,导致变频器无法正 常工作。
变频器常见故障的排除方法与技巧
加重要的作用。
新能源领域
变频器在风力发电、太阳能逆变等领域有 广泛应用,未来随着新能源产业的发展, 变频器的需求将进一步增长。
节能减排
变频器具有显著的节能效果,未来在节能 减排、绿色制造等领域的应用将更加广泛
。
交通领域
变频器在轨道交通、电梯、电动汽车驱动 等领域有广泛应用,未来随着交通领域的 不断发展,变频器的需求将持续增长。
变频器的维护与保养
维护保养内容
1
2
检查变频器的外观是否完好,无严重磨损或变形 。
3
检查变频器内部元件是否正常,无严重老化或损 坏现象。
变频器的维护与保养
检查电机和连接线路是否正常 ,无松动或接触不良现象。
对变频器进行除尘清洁,保持 其内部和外部的清洁度。
变频器基础知识
2.2.3 逆变电路
PWM变压变频器常用的功率开关器件 有:P-MOSFET,IGBT,GTO和替代 GTO的电压控制器件如IGCT、IEGT等。 受到开关器件额定电压和电流的限制, 对于特大容量电机的变压变频调速仍只好 采用半控型的晶闸管(SCR),并用可控 整流器调压和六拍逆变器调频的交-直-交 变压变频器。
图2-20-a 电流源型交-直-交变压变频调速系统的两种运行状态
2.2.2 滤波电路
当电动运行时,UCR的控制角 < 90 ,
工作在整流状态,直流回路电压 Ud 的极
性为上正下负,电流 Id 由正端流入逆变器
CSI,CSI工作在逆变状态,输出电压的频
率1 > ,电动机以转速运行,电功率的
2.2 变频器主电路基本构成
2.2.1 整流电路
整流电路分为可控整流电路和不可控整流电路两种。 (1)不可控整流电路
U d 2.34U 2 1.35U l
513V
Ud
特点:不可控整流电路简 单,优点是输入电流和电 源电压基本可保持同相位, cosφ≈1。但是整流器的 输出端如果接电容滤波, 输入电流不是正弦波,有 较大的畸变,所以功率 因数不为1。
从整体结构(变流环节不同)上看,电力 电子变压变频器可分为交-直-交和交-交两大 类。
(1)交-直-交变压变频器
交-直-交变压变频器先将工频交流电源通 过整流器变换成直流,再通过逆变器变换成 可控频率和电压的交流,如下图所示。
2.2.3 逆变电路
• 交-直-交变压变频器基本结构
恒压恒频 (CVCF) AC 50Hz~
可靠截止-5V~-15V
思考题:
1. 2.
目前,在中小型变频器中普遍采用的 电力电子器件是什么?IGBT GTR(电流)和 IGBT(电压)属于什么控 制型元件。
变频器基本知识
变频器基本知识一、变频器基本概念变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。
二、变频器的结构•主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。
•整流器:将交流电变换成直流的电力电子装置,其输入电压为正弦波,输入电流非正弦,带有丰富的谐波•中间直流环节:中间直流储能环节,在它和电动机之间进行无功功率的交换。
•逆变器:将直流电转换成交流电的电力电子装置,其输出电压为非正弦波,输出电流近似正弦•控制电路:常由运算电路、检测电路、控制信号输入/输出电路和驱动电路组成。
主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等,其控制方法可以采用模拟控制或数字控制。
通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的三、变频器的分类按工作原理分•V/F控制对变频器的频率和电压同时进行调节•转差频率控制为V/F控制的改进方式•矢量控制将交流电机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流并分别加以控制的方式•直接转矩控制把转矩作为控制量,直接控制转矩,是继矢量控制变频调速技术之后的一种新型的交流变频调速技术。
四、变频器选型—选型原则•考虑变频器运行的经济性和安全性,变频器选型保留适当的余量是必要的。
•要准确选型,必须要把握以下几个原则:•充分了解控制对象性能要求。
一般来讲如对启动转矩、调速精度、调速范围要求较高的场合则需考虑选用矢量变频器,否则选用通用变频器即可•了解负载特性,如是通用场合,则需确定变频器是G型(重载型)还是P型(轻载型)•了解所用电机主要铭牌参数:额定电压、额定电流。
•确定负载可能出现的最大电流,以此电流作为待选变频器的额定电流。
如果该电流小于适配电机额定电流,则按适配电机选择对应变频器,考虑成本因素•以下情况要考虑容量放大一档:1、长期高温大负荷2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场3、目标负载波动大4、现场电网长期偏低而负载接近额定5、绕线电机、同步电机或多极电机(6极以上)•充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的基础。
变频器基础知识
变频器基础知识变频器基础知识一、变频器的定义通常所说的变频器,是指将频率固定的电源(如50Hz三相交流电)变成频率可变的电源(如在0~50Hz之间随意变换)的转换设备。
如果原有电源的频率为0(即为直流电源供电),则变频器可以省去直流变换环节,退化成单一的逆变器(DC→AC)。
二、变频器的分类从不同的角度,可以对变频器进行不同的分类。
1、按电压等级不同,变频器可分为:高压变频器、中压变频器、低压变频器按照国际惯例,电压≥10kV时称高压,1-10kV为中压,小于1kV 时称低压,与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。
在我国,习惯上把10KV、6kV或3kV的电机称为高压电机,相应的电压为10KV、6kV或3kV的变频器均称高压变频器。
平常所说的“高-高”、“高-低-高”、“高-低”只是变频器的不同应用形式。
2、按主回路结构不同,变频器可分为:交-直-交变频器,交-交变频器。
交-直-交变频器1)交-直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电,再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。
整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。
整流电路可以是不控的(二极管全波整流)、也可以是可控的,如果是可控整流,则它也能工作在逆变状态,将直流回路的能量逆变回电网。
逆变电路肯定是可控的,主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。
如果电机工作在发电工况时(比如制动场合),逆变电路工作在整流状态,将电机的能量送到直流回路。
交-交变频器2)交-交变频器没有直流回路,每相都由两个相互反并联的整流电路组成,正桥提供正向相电流,反桥提供负向相电流。
3、按储能方式不同,变频器可分为:电流源型、电压源型。
电流源型变频器1)电流源型:电流源变频器输入采用可控整流,控制电流的大小。
中间采用大电感,对电流进行平滑。
逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流,供给交流电机。
在电流源变频器中,直接受控量是电流。
33个变频器入门基础知识
33个变频器入门基础知识1、为了防止或者削弱干扰信号,变频器接收反馈信号时,要进行滤波,滤波时间(采样时间)可以根据现场情况来定。
2、恒转矩负载的启动、停止时间,可以先全速运行,然后切断电源,看自由制动的总时间是多少,然后可以按照这个时间的1/3来设置。
3、预制转差补偿(负载变化时让转速不变)和改变载波频率,能解决在负载出现变化时,容易堵转的问题。
4、制动电阻的选择,制动电流为额定电流的一半。
5、恒功率负载所配用的电机要远大于负载。
6、二次方律负载时不允许转速超过额定转速的。
在额定频率以上运行时,有效转矩将下。
功率P与转速的3次方成正比,转矩和转速的2次方成正比。
7、鼓风机的效率是0.88,那么损失功率是P=P*(1-0.88),也是他空载功率。
8、离心风机是二次方律负载,罗茨风机是恒转矩负载。
9、异步电动机处于大马拉小车的情况下,功率因素和效率都下降较多.10、风量小,风压也小,当风量增大时,风压也增大,当风量再增大时,风压减小。
11、IGBT的直通,死区时间变窄(温度变大,逆变管老化),逆变管进入放大区(驱动电源电压下降,逆变管老化)。
12、变频器输出电流决定了变频器的输出转矩,如果是恒转矩负载,电流和频率下降没有关系。
变频器直流部分将随频率下降而减小,输入电流将随频率下降而减小。
13、变频器加输出电抗器,可以有效的抑制DU/DT的变化,因为变频器输出都是PWM 波,距离较远也存在分布电容,这样就可能会出现很大的漏电流。
14、增加电容器也不能改变电动机的功率因素,只是说电容器可以向电机提供部分无功电流,不需要电机从电路中获取。
15、降低载波频率也是可以减小干扰。
16、偏置频率和频率增益:举例:原先是0-10V,现在变成了0-5V,这样就可以说偏置频率是-12.5HZ,频率增益是225%。
17、变频轻载时出现过电流保护是什么原因造成:通常VF曲线都设定好后,在重载情况下运行,当在轻载时会出现补偿过度,这样容易磁饱和,这样励磁电流就会发生畸变。
变频器基础知识入门
变频器基础知识入门1、什么是变频器?变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什么?PWM是英文PulseWidthModulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什么不同?变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路的滤波是电感。
4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。
因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生.这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。
用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
变频器基础产品知识
主要构成器件 英飞凌、富士、三菱、西门康、斯达、宏微、ST
四菱、瑞华、杨杰、瑞华 西门康、台基、杨杰、瑞华 江海、艾华、凯琦佳、EPCOS、南通一品、新三能 宏发、松下、松川、Tyco、中汇瑞德
天水、南京全宁 LEM、艾华迪、硕亚、比亚迪
上海鹰峰、上海龙造 TI、ST、PHILIPS
Xilinx、Altera、Lattice
将机箱的金属铁屑清洗干净;
C、装散热器、电抗器 重点关注是否划伤。 装配过程注意不能把散热器表面划伤、碰伤。特别注意装IGBT与整流桥处。 机箱与散热器之间要充分接地,机箱刮漆时要注意将刮下的铁屑清理干净后 在进行下一步。
三、变频器主要产品工艺
3、整机装配注意事项 D、装功率器件,IGBT,整流桥,可控硅:
大批量使用,取代直流
更高速率和容量
PWM优化 新一代开关技术
未来发展方向 完美无谐波 如:矩阵式变频器
一、变频器基础知识
8、变频器构成框图
一、变频器基础知识
9、变频器构成框图各功能块介绍
类别 整流部分1
逆变部分2
主
回
制动部分3/4
路
储能部分5
上电缓冲6
控
键盘7
制
回
控制电路8
路
作用
将工频交流变成直流, 输入无相序要求
3、变频器: 是将交流工频电源转换成频率、电压可变的,适合交流电动机调速的电力电子变换装置。 英文简称VVVF (Variable Voltage Variable Frequency)。
4、电动机的转速方程:
异步机:N = 60 * f * (1-S) / P; 同步机:N = 60 * f / P N:电动机转速;f:定子电源频率; P:极对数; S:转差率;
变频器入门基础知识简介.doc
变频器入门基础知识简介变频器在工控行业中应用越来越广泛,对于初学者来讲,了解变频器基本信息,对于将来的工作发展非常重要,在这里,简单介绍下变频器工作原理和组成。
1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型输入是交流,输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流,又称直接式变频器2 交—直---交型输入是交流,变成直流再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电,然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流又称为间接变频器.多数情况都是交直交型的变频器。
2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路由整流器中间直流环节逆变器组成先看主电路原理图三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后,正极送入到缓冲电阻RL中,RL的作用是防止电流忽然变大。
经过一段时间电流趋于稳定后,晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ,这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上,这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。
由于一个电容的耐压有限,所以把两个电容串起来用。
耐压就提高了一倍。
又因为两个电容的容量不一样的话,分压会不同,所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样,CF1 和CF2 上的电压就一样了。
继续往下看,HL 是主电路的电源指示灯,串联了一个限流电阻接在了正负电压之间,这样三相电源一加进来,HL就会发光,指示电源送入。
接着,直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间,VB的导通由控制电路控制,VB上还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。
我们知道,由于电极的绕组是感性负载,在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势,这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高,这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。
当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通,电压就会通过VB在电阻RB释放掉。
当电机较大时,还可并联外接电阻。
变频器基础知识
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当电机的旋转速度(频率)改变时, 其输出转矩会怎样?
当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低--- 通常的电机 是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的.因 此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe) 变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的 线性关系下降.当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须 要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足. 举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2. 因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)
变频器的额定数据
输入侧:输入电压U
输出侧:
IN
相数:单相,三相 频率:50HZ 额定电压=最大电压 额定电流 配用电动机容量 过载能力:150%,1分钟 频率范围:0.2~200HZ 频率精度: (实际-给定)/最高
变频器的功能
频率给定方式:面板,外接,通讯 控制方式选择:U/F,矢量控制 升速和降速:升速,降速曲线 直流制动 保护功能:过流,过压,失速,频率限 制 输出:显示,报警
变频器基础知识
1.变频的基本概念
通常,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". 主要作用是调速,节能和软起动. 软启动器:仅改变电压.主要作用是降 低起动电流和冲击.
(二)--变频器的基本运行原理 变频器的基本运行原理
L1 L2 L3 U
直流
V W
电机的旋转速度
梳形配线盖板
脱卸式端子排
选型和容量计算
种类: 通用型:风机,风扇,泵 专用型:空调,纺织,电梯 容量:大于等于 电机容量; 一般大一个等级.
变频器基础知识
变频器基础知识一、什么是变频器变频器,也称为交流调速器,是一种用于控制交流电动机转速的装置。
它通过改变电源电压的频率和大小,来控制电机的转速和运行状态。
变频器广泛应用于工业生产中的风机、水泵、压缩机等设备中。
二、变频器的工作原理1. 变频器的输入端接收三相交流电源,并将其转换成直流电源;2. 变频器内部的逆变器将直流电源转换成高频交流电源;3. 高频交流电源经过控制模块进行调整,输出给驱动模块;4. 驱动模块根据控制信号来控制输出功率,从而实现对电机转速的控制。
三、变频器的优点1. 节能:通过调整负载要求来降低负载功率,从而达到节能效果;2. 增加设备寿命:通过减少启停次数和降低设备运行温度来延长设备寿命;3. 提高生产效率:可以根据需要随时调整设备运行状态,提高生产效率;4. 降低噪音:通过减少启停次数和降低设备运行温度来降低噪音。
四、变频器的分类1. 按控制方式分:开环控制和闭环控制;2. 按输出电压分:低压变频器和中高压变频器;3. 按功率分:小功率变频器和大功率变频器。
五、变频器的选型在选型时需要考虑以下因素:1. 电机类型和额定功率;2. 工作环境温度和湿度;3. 控制方式和要求;4. 负载特性和要求。
六、常见问题及解决方法1. 变频器故障:可以通过检查电源线路、信号线路、驱动模块等进行排查;2. 变频器过热:可以通过增加散热设备、降低负载要求等进行解决;3. 变频器电容老化:可以定期检查并更换电容来解决。
七、注意事项1. 在使用前需要对设备进行检查,确保各部件正常运行;2. 在使用过程中需要注意安全,避免触电等危险情况发生;3. 在停机前需要将负载逐渐降低,避免突然停机对设备造成损害。
八、总结变频器作为一种重要的控制装置,在工业生产中发挥着重要的作用。
通过了解其基础知识、工作原理、优点、分类、选型等方面的内容,可以更好地应用和维护变频器设备,提高生产效率和设备寿命。
同时需要注意安全和维护,确保设备正常运行。
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变频器基础知识入门1、什么是变频器变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什么PWM是英文PulseWidthModulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什么不同变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路的滤波是电感。
4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。
因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。
用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的~倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
7、V/f模式是什么意思频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。
V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。
8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。
因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。
可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。
9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。
变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为~3Hz。
10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以通常情况下是不可以的。
在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。
11、所谓开环是什么意思给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”。
通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈。
12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。
对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在接近给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。
13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。
但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。
14、失速防止功能是什么意思如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。
为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。
当加速电流过大时适当放慢加速速率。
减速时也是如此。
两者结合起来就是失速防止功能。
15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。
16、什么是再生制动电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。
17、是否能得到更大的制动力从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。
如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。
18、请说明变频器的保护功能保护功能可分为以下两类:(1)检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止。
(2)检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车。
如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。
19、为什么用离合器连续负载时,变频器的保护功能就动作用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转。
20、在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么电机起动时将流量和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转。
21、什么是变频分辨率有什么意义对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定。
这个级差的最小单位就称为变频分辨率。
变频分辨率通常取值为~.例如,分辨率为,那么23Hz的上面可变为、,因此电机的动作也是有级的跟随。
这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。
在这种情况下,如果分辨率为左右,对于4级电机1个级差为1r/min以下,也可充分适应。
另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。
22、装设变频器时安装方向是否有限制。
变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。
23、不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。
将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。
24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题超过60Hz运转时应注意以下事项:(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。
(2)电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意)。
(3)产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑。
(4)对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。
25、变频器可以传动齿轮电机吗根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题。
在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。
26、变频器能用来驱动单相电机吗可以使用单相电源吗单相电机基本上不能用。
对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。
变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。
27、变频器本身消耗的功率有多少它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。
不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。
28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机。
29、使用带制动器的电机时应注意什么制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。
如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断。
所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。
30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,请说明原因变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。
31、变频器的寿命有多久变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命。
32、变频器内藏有冷却风扇,风的方向如何风扇若是坏了会怎样对于小容量也有无冷却风扇的机种。
有风扇的机种,风的方向是从下向上,所以装设变频器的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。
还有,变频器上方不要放置怕热的零件等。
风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护33、滤波电容器为消耗品,那么怎样判断它的寿命作为滤波电容器使用的电容器,其静电容量随着时间的推移而缓缓减少,定期地测量静电容量,以达到产品额定容量的85%为基准来判断寿命。
34、装设变频器时安装方向是否有限制应基本收藏在盘内,问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大,占用空间大,成本比较高。
其措施有:(1)盘的设计要针对实际装置所需要的散热;(2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;(3)采用热导管。
此外,已开发出变频器背面可以外露的型式。
35、想提高原有输送带的速度,以80Hz运转,变频器的容量该怎样选择设基准速度为50Hz,50Hz以上为恒功率输出特性。
像输送带这样的恒转矩特性负载增速时,容量需要增大为80/50≈倍。
电机容量也像变频器一样增大。
变频器结构和故障判断简介变频器是把工频电源(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。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
1.整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。