(整理)变频调速应用技术第四讲设计电路控变频
变频调速系统技术原理及应用
变频调速系统技术原理及应用随着科技的不断发展，变频调速系统技术在工业领域中的应用越来越广泛。
变频调速系统是一种能够实现机械设备调速的技术，通过改变电源给电机供电的频率，实现电机的转速调节。
本文将介绍变频调速系统的技术原理以及在工业中的应用。
首先，电力电子器件是变频调速系统的核心组成部分。
变频调速系统通常采用交流到直流再到交流的方式，将电源提供的交流电转换为直流电，并通过逆变器将直流电转换为交流电。
这样就可以通过改变逆变器输出的交流电的频率来实现电机的调速。
其次，电机也是变频调速系统的重要组成部分。
电机是将电能转换成机械能的装置，根据工作方式的不同，可以分为直流电机和交流电机。
在变频调速系统中，通常采用交流电机，其中三相异步电机是应用最为广泛的一种。
通过改变电源供电的频率，可以改变电机的转速。
最后，运动控制系统是变频调速系统的关键组成部分。
运动控制系统通过对电机的控制，实现对机械设备的调速。
运动控制系统通常包括传感器、控制器和执行机构三个部分。
传感器用于感知电机的实时状态，控制器根据传感器的反馈信号，计算控制策略，并通过执行机构控制电机的转速。
变频调速系统在工业中有着广泛的应用。
首先，在机械加工领域，变频调速系统可以精确控制机床的进给速度，提高工件加工的精度和效率。
其次，在风机和水泵等风力和水力传动系统中，变频调速系统可以根据实际需要调整电机的转速，提高系统的稳定性和节能效果。
此外，在电梯和输送带等输送设备中，变频调速系统可以平稳控制设备的起停和运行速度，提高设备的使用寿命和安全性。
总体而言，变频调速系统技术是一种有效的实现机械设备调速的技术。
通过改变电源给电机供电的频率，可以实现对电机的转速调节。
变频调速系统在工业中有着广泛的应用，可以提高设备的性能和效率，降低能源消耗，同时也提高了工作环境的安全性。
随着科技的不断进步，相信变频调速系统技术将进一步得到发展和应用。
(整理)变频器资料(第四章变频调速的控制)
第4章变频调速系统的控制4．1变频器的外接主电路4．1．1 外接主电路的配置1．变频器的输入主电路图4－1变频器输入主电路a）主电路接法b）电路图2．变频器的输出主电路3．变频器输出端需要接入电抗器的场合图4－2 变频器输出主电路a ）一控一b ）切换主电路c ）一控X图4－6 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4．1．2主要电器的选择1．空气断路器选择原则ＩQN≥（１.３～１.４）ＩN2．接触器KM1选择：ＩKM≥ＩNKM2选择：ＩKM≥1.1ＩMN图4－3 变频器接通电源a）需要考虑的问题b）接通电源时的电流图4－4接触器的触点电流3．变频器与电动机之间的导线图4－5 输出电路的电压降要求：ΔＵ≤（２～３）％ＵN4．2电动机的正、反转控制电路4．2．1电动机的起动1．起动方式2．继电器控制图4－7 正转的基本控制方式a）不妥的起动方式b）面板控制c）外接控制图4－8外接继电器控制a）变频器的接线b）继电器控制电路3．自锁控制（三线控制）控制alce功能别称：三线运转控制、自保运行。
4．2．2旋转方向的改变功能别称：电机方向选择、运行方向设定、端子运行正反转功能、转向限制。
图4－9正转的自锁控制a）电路接法b）变频器的上电控制图３－１４继电器控制的正、反转电路ａ）主电路ｂ）控制电路图4－10改变旋转方向的方法a）错误或不妥的方法b）正转控制c）反转控制4．3外接控制端子的应用4．3．1输入控制端子举例1．外接输入端子应用举例功能别称：输入端子功能选择、开关量输入端子功能、继电器类输入端子功能、智能输入端子功能。
图4－11外接输入控制端子应用举例2．多挡转速控制（1）控制要点（2）控制电路图4－13多档转速的控制a）电路图b）操作按钮c）PLC的梯形图图4－12多挡转速的控制4．3．2专用输出端子的应用举例1．报警输出端图4－14跳闸报警输出端子的应用示例2．模拟量输出端图4－15模拟量输出端子的应用示例a）模拟量输出的接法b）修改成频率表c）对应关系相关功能：模拟量输出端子功能选择、模拟输出变量低限、模拟输出变量高限、模拟输出设定、模拟输出增益、模拟输出内容、模拟输出信号的换算因子。
变频调速的原理及应用
变频调速的原理及应用1. 什么是变频调速技术？变频调速技术是一种通过改变电机的供电频率来实现电机转速调节的技术。
它通过改变电源输入频率来改变电机的运行速度，从而实现对电机转速的控制。
变频调速技术已广泛应用于各个领域，包括机械、化工、电力、交通等。
2. 变频调速的原理变频调速的原理主要基于电机的运行原理和变频器的工作原理。
•电机运行原理：电机的运行速度和供电频率有直接关系。
电机的转速和供电频率呈线性关系，即供电频率越高，电机的转速也越高。
因此，通过改变电机的供电频率，可以实现对电机转速的调节。
•变频器的工作原理：变频器是一种电子设备，用于改变电源的频率以控制电机的转速。
变频器通过对供电频率进行调整，并提供适当的电压，将电能转换为电机所需的恒定转矩输出。
变频器通过调节电压和频率来控制电机的转速，并可以实现精确的转速调节。
3. 变频调速的应用变频调速技术广泛应用于各个行业，以下是一些常见的应用场景：•工业控制：在工业生产中，变频调速技术可以用于调节各类机械设备的转速，实现生产流程的精确控制。
例如，在输送带上使用变频调速装置可以实现对物料输送的精确控制，提高生产效率。
•电梯和升降机：变频调速技术在电梯和升降机中广泛应用。
通过对电梯和升降机驱动电机的供电频率进行调节，可以实现平稳的起停过程和舒适的乘坐体验。
•空调系统：变频调速技术在空调系统中起到节能降耗的作用。
传统的固定频率空调系统会在达到设定温度后自动停机，待温度下降后再启动，这样会产生能耗的冲击。
而采用变频调速技术的空调系统可以根据室内温度的变化，自动调整运行速度，保持温度的稳定，从而达到节能的效果。
•汽车控制系统：现代汽车中的许多控制系统都采用了变频调速技术。
例如，电动车辆中的电动机控制系统使用变频调速技术来控制电机的转速和动力输出。
•智能家居控制：智能家居系统中的电器设备可以通过变频调速技术实现智能控制和节能运行。
例如，智能风扇可以根据环境温度和人体感应来自动调节运行速度，提供更加舒适的使用体验。
最新变频器资料(第四章变频调速的控制
变频器资料（第四章变频调速的控制）第4章变频调速系统的控制4．1变频器的外接主电路4．1．1 外接主电路的配置1．变频器的输入主电路图4－1变频器输入主电路a）主电路接法b）电路图2．变频器的输出主电路3．变频器输出端需要接入电抗器的场合图4－2变频器输出主电路a）一控一b）切换主电路c）一控X图4－6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4．1．2主要电器的选择1．空气断路器选择原则ＩQN≥（１.３～１.４）ＩN2．接触器KM1选择：ＩKM≥ＩNKM2选择：ＩKM≥1.1ＩMN图4－3 变频器接通电源a）需要考虑的问题b）接通电源时的电流图4－4接触器的触点电流3．变频器与电动机之间的导线图4－5 输出电路的电压降要求：ΔＵ≤（２～３）％ＵN4．2电动机的正、反转控制电路1．起动方式2．继电器控制图4－7 正转的基本控制方式a）不妥的起动方式b）面板控制c）外接控制图4－8外接继电器控制a）变频器的接线b）继电器控制电路3．自锁控制（三线控制）控制alce功能别称：三线运转控制、自保运行。
4．2．2旋转方向的改变功能别称：电机方向选择、运行方向设定、端子运行正反转功能、转向限制。
图4－9正转的自锁控制a）电路接法b）变频器的上电控制图３－１４继电器控制的正、反转电路ａ）主电路ｂ）控制电路图4－10改变旋转方向的方法a）错误或不妥的方法b）正转控制c）反转控制4．3外接控制端子的应用4．3．1输入控制端子举例1．外接输入端子应用举例图4－11外接输入控制端子应用举例功能别称：输入端子功能选择、开关量输入端子功能、继电器类输入端子功能、智能输入端子功能。
2．多挡转速控制（1）控制要点（2）控制电路图4－13多档转速的控制a）电路图b）操作按钮c）PLC的梯形图图4－12多挡转速的控制4．3．2专用输出端子的应用举例1．报警输出端2．模拟量输出端输出变量高限、模拟输出设定、模拟输出增益、模拟输出内容、模拟输出信号的换算因子。
变频调速的原理及应用教案
变频调速的原理及应用教案变频调速（Variable Frequency Drive，缩写为VFD）是一种用于调节电机转速的技术，它通过调整电机供电的频率和电压来控制电机的转动速度。
变频调速技术广泛应用于工业领域，如制造业、水泵、风机、压缩机、输送带等。
1.基本构成：变频调速系统由三个部分组成，即电源、变频器和电动机。
电源将交流电转换为直流电，然后经过变频器将直流电转换为可调的交流电，最后通过电动机将电能转换为机械能。
2.频率调节：变频器可以通过改变输出电压的频率来改变电机的转速。
当输出频率增大时，电机的转速也会相应增加；当输出频率减小时，电机的转速也会相应减小。
3.电压调节：变频器还可以通过改变输出电压的幅值来调节电机的转矩。
当输出电压增加时，电机的转矩也会相应增加；当输出电压减小时，电机的转矩也会相应减小。
1.节能：变频调速可以根据实际工作负荷来调节电机的转速，避免了电机运行时的过度能耗，从而实现节能的目的。
2.系统平稳：传统的启停方式容易产生冲击和振动，而变频调速可以使电机平稳启动和停止，减小震动和冲击，延长机械设备的使用寿命。
3.精度控制：变频调速系统可以精确地控制电机的转速，实现对生产过程的精细控制，提高生产效率和产品质量。
4.降噪：由于变频调速使得电机运行平稳，减少了机械设备的震动和噪音，从而改善了工作环境。
5.起重和运输：变频调速广泛应用于起重机和运输设备中，可以实现对货物的平稳提升和运输，提高生产效率和安全性。
6.水泵和风机控制：变频调速可以根据实际需要调节水泵和风机的运行速度，使其在不同负载下工作，提高工作效率和节能效果。
教案设计如下：一、教学目标1.了解变频调速的基本原理和应用。
2.掌握变频调速系统的组成和工作原理。
3.了解变频调速在工业领域的应用。
二、教学内容1.变频调速的原理和基本构成。
2.变频调速系统的工作原理和调节方法。
3.变频调速在工业领域的应用案例。
三、教学过程1.提出问题：请同学们简单介绍一下变频调速的基本原理和应用。
变频调速应用技术第四讲设计电路控变频共30页
变频调速应用技术(七) 第四讲设计电路控变频4.1 正反控制记要领4.1.1 接通电源勿起步4.1.1.1 电动机的正转起动当变频器选择由外接端子进行控制时，要使变频调速系统进入运行状态，必须首先使变频器控制端子中的“fwd”(正转)和“cm”端子或“rev”(反转)和“cm”端子之间接通。
在停止状态下，如果接通“fwd”和“cm”，则变频器开始运行，其输出频率将按预置的升速时间上升至与给定信号对应的数值，电动机随频率的上升而逐渐起动。
在运行状态下，如果断开“fwd”和“cm”，则变频器停止运行，其输出频率将按预置的降速时间下降为0hz，电动机降速并停止。
变频器一般也可以通过接通电源来直接起动电动机，称为“上电起动”，如图4-1(a)所示。
但大多数变频器不希望采用这种方式来起动电动机，原因是:图4-1 正转的基本控制方式(1) 容易误动作因为控制电路是与变频器同时接通电源的，由于控制电路对电源电压的要求甚高，其滤波电路的时间常数很大，故控制电源的电压在接通电源后升高较缓慢，在尚未升高至正常电压之前的临界状态，控制电路的工作有可能出现紊乱。
尽管近代的变频器对此已经作了处理，但所作的处理仍须由控制电路来完成。
因此，其准确性和可靠性难以得到充分的保证;(2) 电动机容易自由制动当通过接触器km切断电源来停机时，变频器已经不工作了，电动机将处于自由制动状态，不能按预置的降速时间来停机。
但也有的变频器经过功能预置，可以选择“上电起动”，如lg-is5系列变频器中，功能码fu2-20(上电起动选择)是“起动方式的选择功能”:“0”─不允许上电起动;“1”─允许上电起动。
4.1.1.2 继电器控制电路如图4-2，电动机的起动与停止是由继电器ka来完成的。
在接触器km和继电器ka之间，有两个互锁环节:图4-2 继电器控制的正转电路(1) km未吸合前，ka是不能接通的，从而防止了先接通ka的误动作，触点km(l-5)的作用就在于此;(2) 当ka处于接通状态时，km不能断电，从而保证了只有在电动机先停机的情况下，才能使变频器切断电源。
变频调速及应用电路设计
变频调速及应用电路设计变频调速是指通过改变电机的供电频率来调整电机的转速。
在工业生产和日常生活中，变频调速技术被广泛应用于风机、水泵、压缩机等各种电动机驱动系统中，以实现节能减排、提高生产效率和运行稳定性的目的。
本文将从变频调速的原理、应用场景以及相关电路设计等方面进行详细介绍。
首先，变频调速的原理是利用变频器将交流电转换为可变频率、可调电压的交流电。
在变频器的控制下，电机可以按照需要调整输入电源的频率和电压，从而实现电机转速的调整。
具体而言，变频器内部由整流器、逆变器和控制电路组成。
整流器将交流电转换为直流电，逆变器将直流电再次转换为可变频率的交流电，控制电路根据输入的信号和设置的参数来控制逆变器的输出频率和电压。
变频调速技术的应用场景非常广泛。
首先，在工业生产领域，变频调速技术可以广泛应用于风机、水泵、压缩机等设备中。
通过根据需求调整设备的转速，可以实现节能减排，提高生产效率和产品质量。
其次，在电梯、起重机、卷帘门等运输设备中，变频调速技术可以确保设备的平稳启动和运行，提高设备的运行效率和舒适性。
此外，在家用电器中，如冰箱、洗衣机等，变频调速技术也能够提高产品的能效比，减少能源消耗。
在变频调速电路的设计中，需要考虑以下几个方面。
首先，根据所需的功率和转速范围选择适当的变频器型号。
不同型号的变频器具有不同的输入电压、输出电压和功率等参数，需要根据具体的应用需求进行选择。
其次，需要设计合适的输出滤波电路，以减少变频器输出的谐波干扰，提高系统的稳定性和可靠性。
此外，还需要考虑保护电路的设计，如过载保护、短路保护等，以确保设备在异常情况下能够正常工作。
总结起来，变频调速技术通过改变电机的供电频率来实现电机转速的调整，具有节能减排、提高生产效率和运行稳定性等优势。
在实际应用中，需要根据具体的应用场景和需求选择适当的变频器型号，并设计合适的电路来满足系统的要求。
变频调速技术的不断发展和应用推广，将为工业生产和生活带来更多的便利和效益。
变频调速技术的原理及应用
变频调速技术的原理及应用1. 原理变频调速技术是一种通过改变电机输入的频率来控制电机转速的技术。
其原理基于电机的转速与输入频率成正比关系的特性。
通过控制电机输入的频率，可以实现电机转速的调节，从而实现对电机负载的变速控制。
变频调速技术的实现需要以下几个基本模块：1.1 变频器变频器是将电能转换成可变频率交流电源的装置。
其内部电路包括整流、滤波、逆变等模块，可以将输入的固定频率交流电源转换为可调节频率的交流电源供电给电机。
1.2 控制系统控制系统是变频调速技术的核心，通过控制变频器的输出频率，实现对电机的转速控制。
控制系统根据电机的负载情况，通过传感器采集电机的转速信号，并根据转速信号进行反馈控制，调节变频器的输出频率，使电机达到期望的转速。
1.3 传感器传感器用于采集电机的转速信号，并将其反馈给控制系统。
常用的传感器包括光电编码器、霍尔传感器等，通过检测转子的位置或磁场变化，将转速信息转换为电信号并传输给控制系统。
2. 应用变频调速技术在工业生产中有着广泛的应用，其优势主要体现在以下几个方面：2.1 节能降耗变频调速技术可以根据负载情况自动调节电机的转速，使其工作在高效区域。
相比传统的固定转速电机，变频调速电机可以根据负载需求灵活调整转速，降低系统的能耗和运行成本。
2.2 提高控制精度传统的固定转速电机由于不能调节转速，对于某些要求较高的控制场景可能无法满足要求。
而变频调速电机可以根据需要精确调整转速，提供更高的控制精度，满足不同应用场景的需求。
2.3 减少机械传动装置传统的机械传动装置（如减速机、传动带等）在工业生产中常用于实现机械传动。
但是这些传动装置需要耗费大量能量，并且容易产生噪音和振动。
采用变频调速技术可以直接驱动电机，减少机械传动装置的使用，降低了系统的复杂度和噪音。
2.4 广泛应用于各种电机驱动场景变频调速技术可以适用于各种不同类型的电机，包括交流电机、直流电机、步进电机等。
无论是工业生产中的液压泵、风机，还是家居中的洗衣机、冰箱，都可以通过变频调速技术实现更加智能和高效的控制。
变频器教学课件第四章变频调速的控制
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4．6．2 ＰＩＤ调节的概念
1．问题的提出 控制的依 据：（ＸT－ＸF） 控制的目标：（ＸF≈ＸT）→（ＸT－ＸF）≈０
4．2．2 旋转方向的改变
图 4－10图３改路－１变ａ４旋）继主转电电方器路向控制的的方ｂ正法）、控反制转电电路 a）错误或不妥的方法 b）正转控制 c）反转控制 功能别称： 电机方向选择、运行方向设定、端子运行正反转功能 、转向限制。
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4．3 外接控制端子的应用
4．3．1 输入控制端子举例
1．外接输入端子应用举例
1．报警输出端
图 4－14 跳闸报警输出端子的应用示例
2．模拟量输出端
图 4－15 模拟量输出端子的应用示例 a）模拟量输出的接法 b）修改成频率表 c）对应关系 相关 功能：模拟量输出端子功能选择、模拟输出变量低限、模拟输 出变量高限、模拟输出设定、模拟输出增益、模拟输出内容、模拟输出 信号的换算因子。
1．前后接续的同步控制
图 4－19 前后接续的同步控制 2．继电器同步控制
图 4－20 b 手动同步控制电路（继电器） a）1 单元 ）2 单元 c）3 单元 d）升速统调 e）降速统调
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4．4．3 自动同步控制
图 4－21 自动同步控制电路 a）张力架结构 b）控制电路
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4．5 变频与工频的切换控制
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第 4 章 变频调速系统的控制
4．1 变频器的外接主电路
4．1．1 外接主电路的配置
1．变频器的输入主电路
图 4－1 变频器输入主电路 a）主电路接法 b）电路图
变频器调速电动机的设计说明
变频调速电机的设计摘要在这个经济快速发展的社会，随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，交流调速代替DC调速已经成为现代电气传动的主要发展方向，这使得交流变频调速系统广泛应用于工业电机传动领域。
许多国外企业会在生产中应用变频技术。
此外，由于PLC功能强大、使用方便、可靠性高，常被用作数据采集和设备控制。
工作中发现身边很多设备都应用了变频技术，在接触中感受到了变频技术的重要性。
通过调节电机的速度来达到节能增产的效果，在未来必然更加重要。
变频器和可编程控制器以其优越的调速、启停性能、高效率、高功率因数和显著的节电效果，广泛应用于大中型交流电动机，被公认为最有前途的调速控制。
关键词:电气传动，变频技术，调速目录第一章导言..........................................................一1.1交流变频调速发展历史综述........................................一1.2逆变器的结构和功能........................................一1.3....................................二、逆变器的关键技术。
第二章变频器调速...................................................四2.1变频调速原理.................................................四2.2逆变器的控制模式 (5)2.3变频器调速模式 (6)第三章变频调试技术 (8)3.1变频器的结构和功能预设有.........................................8.3.2操作...................................................变频器9的第四章变频调速电机的设计 (11)4.1硬件设计 (11)4.2软件设计 (14)摘要 (20)致谢 (21)参考 (22)第一章导言1.1交流变频调速发展历史概述自1965年变频器问世以来，已经经历了40多年的发展。
变频调速的原理与应用
变频调速的原理与应用概述变频调速是一种通过改变电机运行的频率来调节其转速的技术。
它广泛应用于工业生产中，能够提高电机的效率和精度，降低能耗和噪音。
本文将介绍变频调速的原理和应用。
原理变频调速的原理是通过改变电源频率来调节电机的转速。
具体来说，变频器会将固定频率的交流电源转换为可调频率的交流电源，然后供给电机。
变频器中的电力电子器件可以实现对电源频率的调节，从而控制电机的转速。
优势变频调速具有以下几个优势： - 节能：传统的电机调速通常采用机械方式，效率较低，而变频调速可以根据实际需要调节电机的转速，减少能耗。
- 精度：变频调速可以实现对电机转速的精确控制，适用于对运行精度要求较高的场合。
- 可靠性：变频器具有自我保护功能，能够监测电机的运行状态并及时采取措施，避免电机因过载或故障而受损。
- 高效性：变频器的效率较高，可以提高电机的工作效率，降低电能的损耗。
应用领域变频调速广泛应用于各个行业，包括但不限于：- 水泵：在给水、排水等领域，变频调速可以根据实际需求调节水泵的流量和压力，提高水泵的效率。
- 风机：风机的转速调节对于通风、空调等系统非常重要，变频调速可以根据室内温度的变化自动调节风机的转速，提高空调系统的效能。
- 制造业：在制造业中，变频调速广泛用于各种机械设备，如机床、印刷机、纺织机等，可以实现对设备的精确控制，提高生产效率。
- 电梯：电梯的运行速度对于乘客的体验和安全非常重要，变频调速可以根据乘客的需求调节电梯的行驶速度，提高乘坐舒适度和安全性。
结论变频调速作为一种先进的调速技术，在工业生产中起着重要的作用。
它能够提高设备的效率、精度和可靠性，节省能源，广泛应用于各个行业。
随着科技的不断进步，变频调速技术将会越来越成熟，并在未来的生产中发挥更大的作用。
变频调速的原理及应用
变频调速的原理及应用变频调速是一种通过改变电机的输入电压和频率来实现电机转速调节的技术。
它利用可调变频器将电源的交流电通过整流、滤波、逆变等电路转换为直流电，然后经过可调变频器进行变频调节，最后再通过逆变器将调节后的直流电转换为交流电供给电机。
变频调速的原理主要包括四个部分：电源模块、整流滤波模块、逆变模块和控制模块。
电源模块将电网交流电转换为直流电供给整流滤波模块，整流滤波模块将直流电转换为稳定的直流电，逆变模块将直流电转换为交流电，并根据控制信号进行频率和电压的调节，控制模块对逆变模块进行控制，通过处理控制信号和反馈信号实现电机转速的控制。
变频调速技术具有以下几个主要的应用：1.工业生产控制：变频调速技术广泛应用于各种工业生产设备中，如风机、水泵、压缩机等。
通过改变电机的输入电压和频率，实现电机的转速调节，可以满足不同工况下的生产需求，提高生产效率和能源利用率。
2.交通运输领域：变频调速技术在交通运输领域的应用主要体现在电动车辆中。
通过调节电机的转速，实现电动车辆的加速、减速和定速巡航等功能，提高电动车辆的驾驶性能和行驶里程。
3.制冷空调领域：变频调速技术在制冷空调领域的应用主要体现在压缩机的调速上。
通过调节压缩机的转速，实现制冷系统的容量调节，可以根据室内温度和负荷变化进行动态调节，提高能源利用率和舒适度。
4.机器人和自动化设备：变频调速技术在机器人和自动化设备中的应用越来越广泛。
通过调节电机的转速和扭矩，实现机器人和自动化设备的精确操作和运动控制，提高生产效率和产品质量。
总之，变频调速技术通过改变电机的输入电压和频率，实现电机转速的调节，广泛应用于工业生产控制、交通运输、制冷空调、机器人和自动化设备等领域，提高设备性能和能源利用效率，促进工业和社会的可持续发展。
变频调速的应用和原理
变频调速的应用和原理介绍变频调速是一种通过改变电机输入电压和频率来调节电机转速的方法。
它广泛应用于各种领域，包括工业生产、交通运输、家用电器等。
本文将介绍变频调速的应用领域和原理。
应用领域1.工业生产–变频调速在工业生产中起到了关键作用。
通过控制电机的转速，可以提高生产效率，并实现对工艺过程的精确控制。
例如，食品加工行业中的搅拌设备、纺织行业中的纺纱机等。
2.交通运输–变频调速在交通运输领域的应用越来越广泛。
例如，电动汽车中的电机控制系统、地铁中的电机驱动系统等。
通过控制电机的输出功率和转速，可以提高交通工具的能源利用效率，并改善行驶性能。
3.家用电器–变频调速技术在家用电器中也得到了广泛应用。
例如，空调、洗衣机、冰箱等。
通过控制电机的转速，可以实现节能、降噪和提高使用舒适性。
原理1.变频器–变频调速的核心设备是变频器，它可以将给定的电源交流电转换为可调的电压和频率输出。
变频器通常由整流器、中间电路和逆变器三部分组成。
整流器将交流电转换为直流电，中间电路对直流电进行滤波和储能，逆变器将中间电路的直流电转换为可调的交流电。
2.控制算法–变频调速的关键在于控制算法。
控制算法可以通过测量电机输出的转速和转矩，以及用户设定的工作要求，对变频器进行控制。
常见的控制算法包括矢量控制、感应电机矢量控制、定子电流控制等。
3.电机–电机是变频调速系统中的关键组件。
不同类型的电机对变频调速的适应性有所差异。
常见的电机包括异步电机、同步电机、直流电机等。
根据不同的应用需求，选择合适的电机类型是实现变频调速的重要因素。
4.输入和输出–输入是指变频器接收的电源交流电，通常为三相电。
变频器可以根据用户设定的输出要求，调节输出电压和频率。
输出是经过变频调速系统处理后的电机驱动信号，用于控制电机的转速和转矩。
5.优势和挑战–变频调速具有许多优势，包括：节能、稳定性好、适应性强、可靠性高、减少机械磨损等。
然而，也存在一些挑战，如系统成本高、调试复杂、对电网质量要求高等。
变频调速及应用电路
变频调速及应用电路变频调速及其应用电路是指使用变频器控制电动机转速的一种技术方法。
变频调速是利用变频器改变电动机供电频率，从而实现对电动机转速精确调控的方法。
变频器是一种能够将电源交流电转换为高质量变频交流电源的装置，通过改变电源频率来改变电动机的转速。
变频调速广泛应用于工业生产中，特别是对转速要求较高的场合。
下面将进一步介绍变频调速的原理及其应用电路。
变频调速的原理是通过改变电源频率来改变电动机的转速。
具体来说，通过变频器调整输入电源频率和电压，控制电动机得到不同的转速。
变频器又分为直流变频器和交流变频器两种，其中交流变频器又包括电压型变频器和PWM（脉宽调制）变频器。
直流变频器是通过将交流电转换为直流电，再将其通过可调的逆变器转换为可调的交流电源，最后通过交流电机将直流变为机械转矩和机械转速。
而交流变频器则是通过变换器和逆变器两个过程来实现的。
变频器首先将交流电转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为可调的交流电源，控制电动机的转速。
在实际应用中，变频调速电路通常由三部分组成：整流器、逆变器和控制电路。
整流器的作用是将交流电转换为直流电，通常使用整流桥电路实现；逆变器的作用是将直流电再次转换为交流电，输出给电动机；控制电路则是通过调节整流器的触发脉冲和逆变器的开关频率来实现对电动机的转速控制。
在变频调速过程中，还需要对电动机的电流、转速、温度等参数进行监测和保护。
通常使用传感器来实时检测这些参数，并通过控制器对电动机进行控制和保护。
变频调速技术的应用非常广泛，可以用于各种需要控制转速的场合。
例如，工业领域中的水泵、通风机、压缩机等设备常常需要根据不同的工况调整转速；另外，在轨道交通、电梯、制冷设备等领域也有广泛应用。
总之，变频调速及其应用电路是一种实现电动机转速精确控制的技术方法。
通过改变电源频率和电压，可以灵活调整电动机的转速，适应不同的工况要求。
在工业生产和其他领域中，变频调速技术具有重要的意义和应用前景。
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变频调速应用技术(七)第四讲设计电路控变频4.1 正反控制记要领4.1.1 接通电源勿起步4.1.1.1 电动机的正转起动当变频器选择由外接端子进行控制时，要使变频调速系统进入运行状态，必须首先使变频器控制端子中的“fwd”(正转)和“cm”端子或“rev”(反转)和“cm”端子之间接通。
在停止状态下，如果接通“fwd”和“cm”，则变频器开始运行，其输出频率将按预置的升速时间上升至与给定信号对应的数值，电动机随频率的上升而逐渐起动。
在运行状态下，如果断开“fwd”和“cm”，则变频器停止运行，其输出频率将按预置的降速时间下降为0hz，电动机降速并停止。
变频器一般也可以通过接通电源来直接起动电动机，称为“上电起动”，如图4-1(a)所示。
但大多数变频器不希望采用这种方式来起动电动机，原因是:图4-1 正转的基本控制方式(1) 容易误动作因为控制电路是与变频器同时接通电源的，由于控制电路对电源电压的要求甚高，其滤波电路的时间常数很大，故控制电源的电压在接通电源后升高较缓慢，在尚未升高至正常电压之前的临界状态，控制电路的工作有可能出现紊乱。
尽管近代的变频器对此已经作了处理，但所作的处理仍须由控制电路来完成。
因此，其准确性和可靠性难以得到充分的保证;(2) 电动机容易自由制动当通过接触器km切断电源来停机时，变频器已经不工作了，电动机将处于自由制动状态，不能按预置的降速时间来停机。
但也有的变频器经过功能预置，可以选择“上电起动”，如lg-is5系列变频器中，功能码fu2-20(上电起动选择)是“起动方式的选择功能”:“0”─不允许上电起动;“1”─允许上电起动。
4.1.1.2 继电器控制电路如图4-2，电动机的起动与停止是由继电器ka来完成的。
在接触器km和继电器ka之间，有两个互锁环节:图4-2 继电器控制的正转电路(1) km未吸合前，ka是不能接通的，从而防止了先接通ka的误动作，触点km(l-5)的作用就在于此;(2) 当ka处于接通状态时，km不能断电，从而保证了只有在电动机先停机的情况下，才能使变频器切断电源。
触点ka(l-1)的功能就是在ka得电的情况下，使常闭按钮sb1失去作用。
4.1.1.3 自锁控制电路采用继电器控制的电路显然较为复杂。
为了简化电路，变频器设置了自锁功能，使电动机起动后可以“自锁”。
有的变频器配置了专用端子如图4-3(a)中的ef端和图(b)中之hld端所示;也有的变频器并无专用端子，须从可编程输入端子中任选一个输入端子，通过功能预置，使之具有自锁功能。
今以图(a)为例，说明其工作特点如下:当按下动合(常开)按钮sf时，电动机正转起动，由于ef端子具有自锁功能，故松开sf后，电动机的将保持运行状态;当按下动断按钮st时，ef和com之间的联系被切断，自锁解除，电动机将减速并停止。
这样，只需要两个按钮开关就可以进行电动机的起动和停止的控制了。
图4-3(b)所示，是自锁功能的另一种接线方式，其特点是可以接受脉冲信号进行控制。
图4-3 三线控制由于自锁控制需要将控制线接到三个输入控制端子，故在变频器说明书中，常称为“三线控制”方式。
4.1.2 反转不换主电路众所周知，任意交换电动机的两根电源线，就可以更改电动机输入侧的相序，从而改变电动机的旋转方向，如图4-4(a)所示。
在变频运行的情况下，如何更改呢？图4-4 更改电动机的旋转方向首先，更改变频器输入侧的相序是毫无意义的。
因为不管输入侧的相序如何，在变频器内经过全波整流后，成为了没有相序概念的直流电路，因而对逆变后输出电压的相序毫无影响。
其次，更改变频器输出侧的相序是可以的，但并不高明。
因为主电路的导线一般较粗，更改时比较费事，如图4-4(b)所示。
图4-4 更改电动机的旋转方向在变频调速的情况下，更改旋转方向的方法如下:(1) 更改输入控制端的接线如图(c)和图(d)所示，当“fwd-com”接通时为正转;如改为“rev-com”接通，便是反转了。
(2) 程序更改以三肯shf系列变频器为例，功能码cd050用于预置旋转方向，其数据码是:“0”─正转、反转均可;“1”─只可正转;“2”─只可反转。
如果在预置为“1”的情况下，需要更改方向时，只需将cd050功能重新预置为“2”就可以了。
4.2 升、降功能别看轻4.2.1调频少用电位器4.2.1.1 升速端子和降速端子变频器的输入控制端中，有两个端子，经过功能设定，可以作为升速和降速之用。
图4-5 外接升、降速端子如图4-5所示，通过对频率给定方式的功能进行设定后，可使“x1”和“x2”端子具有如下功能: “x1－cm”接通→频率上升;“x1－cm”断开→频率保持或回复至原来的频率;“x2－cm”接通→频率下降;“x2－cm”断开→频率保持或回复至原来的频率。
4.2.1.2 用升、降速端子代替电位器如图4-6所示，变频器输出频率的上升或下降，由按钮开关sb1和sb2来控制。
图4-6 用升降速端子给定代替电位器给定与电位器给定方式相比，升、降速端子给定具有如下优点:(1) 寿命长电位器容易磨损，而按钮开关则不易损坏;(2) 调速精度高电位器给定属于模拟量给定，而升、降速端子给定是数字量给定，故调节频率的精度高;(3) 抗干扰能力强因为升、降速端子给定的控制信号是开关量，故抗干扰能力比模拟量给定强得多;(4) 控制灵活如便于进行两地或多地控制和同步控制等。
4.2.2 两对按钮分两地在实际生产中，常常需要在两个或多个地点都能对同一台电动机进行升、降速控制。
例如，某厂的锅炉风机在实现变频调速时，要求在炉前和楼上控制室都能调速，等。
比较简单的方法是利用变频器输入控制端子中的升速端子和降速端子来实现。
图4-7 两地升降速控制如图4-7，将变频器输入端子中的x1和x2分别预置为升速端子和降速端子。
将两组按钮开关分别装在两个操作盒内:操作盒ca内装按钮开关sb1 、sb2和频率计fa;操作盒cb内装按钮开关sb3、sb4和频率计fb。
将sb1和sb3并联，用于控制升速端子x1。
则不论按sb1，或按sb3，变频器都能升速;又将sb2和sb4并联，用于控制降速端子x2。
则不论按sb2，或按sb4，变频器都能降速。
如将变频器的模拟量输出端预置为0～20ma电流输出，则两个频率计fa和fb串联后接至fm和cm2之间。
4.2.3 恒压不用pid有的用户希望使用他们所熟悉的电接点压力表来进行恒压供水控制，这种压力表在压力的上限位和下限位以及指针本身都有电接点。
比较直观，也比较价廉，又不必进行pid控制，用户较易掌握。
因此，为一部分用户所喜欢。
具体电路如图4-8所示，介绍如下:图4-8 利用升、降速端子进行恒压控制首先，将变频器输入控制端中的x1端子预置为升速(up)端子;x2端子预置为降速(down)端子。
将压力表的上限触点接至降速端子x2，当压力由于用水流量较小而升高，并超过上限值时，上限触点使x2-com 接通，变频器的输出频率下降，水泵的转速和流量也下降，从而使压力下降。
当压力低于上限值时，x2-com断开，变频器的输出频率停止下降;压力表的下限触点接至x1，当压力由于用水流量较大而降低，并低于下限值时，下限触点使x1-com接通，变频器的输出频率上升，水泵的转速和流量也上升，从而使压力升高，当压力高于下限值时，x1-com断开，变频器的输出频率停止上升。
一般说来，供水系统对水压精度的要求较低，只要上、下限触点的位置安排适当，上述控制系统是能够满足要求的。
4.2.4 同步控制微调易4.2.4.1 同步控制的概念多单元同步控制在塑料、印染以及造纸机械中有着广泛的应用，这些机械往往具有许多个传动单元，每个单元都有各自独立的拖动系统。
而同时，又要求各单元间被加工物(布匹、纸张等)的运行线速度相等，即实现同步运行。
例如，在图4-9所示的控制系统中，要求:图4-9 多单元同步运行v1＝v2＝v3式中，v1、v2、v3是各单元被加工物的线速度。
4.2.4.2 同步运行的控制要求(1) 统调即:各单元要能够同时升速和降速。
统调是根据主令单元(通常是１单元)对转速的要求来进行调节的。
(2) 微调当操作人员发现某单元的线速度不同步时，可以进行微调(人工干预)。
4.2.4.3 控制电路示以三个单元的同步控制为例，其控制电路如图4-10所示。
图4-10 同步控制电路(1) 统调统调的升速和降速由继电器ka1和ka2来执行。
ka1的动合触点接至各变频器的升速端子;ka2的动合触点接至各变频器的降速端子。
ka1和ka2又接受按钮开关sb1(升速)和sb2(降速)的控制:按下sb1，继电器ka1得电，其触点使变频器uf1、uf2、uf3的升速端子x1同时得到信号，各单元电动机同时升速;按下sb2，继电器ka2得电，其触点使变频器uf1、uf2、uf3的降速端子x2同时得到信号，各电动机同时降速。
(2) 微调各单元的微调分别由按钮开关sb11、sb21、sb31(升速)和sb12、sb22、sb32(降速)来进行。
例如，当发现2单元的线速度偏慢时，只需接一下sb21，使变频器uf2的输出频率和电动机m2的转速升高，以提高2单元的线速度。
4.3 多挡转速动脑筋4.3.1 一个按钮三端控4.3.1.1 多挡转速的控制方法变频器的外接输入控制端子中，通过功能预置，可以将若干个(通常为2～4个)输入端作为多挡(3～16挡)转速控制端。
其转速的切换由外接开关器件的状态组合来实现，转速的挡次是按二进制的顺序排列的，故二个输入端可以组合成3或4挡(“0”状态不计时为3挡，“0”状态计入时为4挡)转速，三个输入端可以组合成7或8挡(“0”状态不计时为7挡，“0”状态计入时为8挡)转速，四个输入端可以组合成15或16挡(“0”状态不计时为15挡，“0”状态计入时为16挡)转速。
今以三个输入端为例，说明如下:图4-11 变频器的多档转速控制如图4-11所示，假设输入端子x1、x2、x3被预置为多挡转速的信号输入端，则通过继电器ka1、ka2、ka3的不同组合，可输入7挡(或8挡)转速信号。
由于三个端子是任选的，又由于每一个端子代表二进制数字中的一“位”。
因此，在把三个端子预置为多挡转速功能时，必须注意它们的顺序。
通常，说明书中的“多挡转速端子1”为最低位;“多挡转速端子2”为较高位;“多挡转速端子3”为又高位;以此类推。
当x1预置为最低位、x2预置为中间位、x3预置为最高位时，转速挡次与各输入端状态之间的关系如表4-1所示。
表4-1 转速档次与各输入端状态之间的关系4.3.1.2 需要预置的功能在使用多挡转速功能时，须进行两步预置:第一步:通过预置，确定哪几个输入端子为多挡转速输入端子;第二步:预置与各挡转速对应的工作频率。