《变频器与伺服驱动技术应用》PPT课件：通用变频器频率给定方式与选择
合集下载
《变频器与伺服驱动技术应用》PPT课件：认识SPWM调制技术及SPWM逆变器
（1）晶闸管（SCR） 属于半控型电力电子器件，在晶闸管的阳极和阴极间加正 向电压，同时在它的门极和阴极间也加正向电压形成触发电流， 使晶闸管导通，一旦导通，门极即失去控制作用。特点是耐压 高，电流大，抗冲击能力强。 （2） 门极可关断晶闸管（GTO） 属于全控型器件，开通和关闭都可以由脉冲实现。无须强 迫换相装置，损耗小，装置效率高，易于实现PWM控制。
载波频率高的结果是电流的谐波成分减小，电流波形十分接 近正弦波，故电磁噪声减小，而电动机的转矩增大。
（3）控制功耗减小
IGBT的驱动电路取用电流极小，几乎不损耗功率。
（4）瞬间停电可以不停机
这是因为IGBT的栅极电流极小，停电后，栅极控制电压衰减 较慢，IGBT不会立即进入放大状态。
职业教育机电一体化专业教学资源库
然后再用手指同时触及一下栅极(G)和发射极(E)， 这时IGBT 被阻断，万用表的指针回零。此时即可判断 IGBT 是好的。
职业教育机电一体化专业教学资源库
2.6 逆变电路
以IGBT为逆变器件的逆变电路。其主要特点如下：
（1）载波频率高
大多数变频器的载波频率可在3～15kHz的范围内任意可调。
（2）电流波形大为改善
绝缘栅双极型晶体管IGBT
职业教育机电一体化专业教学资源库
（5）智能功率模块 IPM
IPM（Intelligent Power Module），即智能功率模块，不仅把功 率开关器件和驱动电路集成在一起。而且还内部集成有过电压，过电流 和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的 管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故 或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率 开关元件，内部集成电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM以其高可 靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和 各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家 电的一种非常理想的电力电子器件。
载波频率高的结果是电流的谐波成分减小，电流波形十分接 近正弦波，故电磁噪声减小，而电动机的转矩增大。
（3）控制功耗减小
IGBT的驱动电路取用电流极小，几乎不损耗功率。
（4）瞬间停电可以不停机
这是因为IGBT的栅极电流极小，停电后，栅极控制电压衰减 较慢，IGBT不会立即进入放大状态。
职业教育机电一体化专业教学资源库
然后再用手指同时触及一下栅极(G)和发射极(E)， 这时IGBT 被阻断，万用表的指针回零。此时即可判断 IGBT 是好的。
职业教育机电一体化专业教学资源库
2.6 逆变电路
以IGBT为逆变器件的逆变电路。其主要特点如下：
（1）载波频率高
大多数变频器的载波频率可在3～15kHz的范围内任意可调。
（2）电流波形大为改善
绝缘栅双极型晶体管IGBT
职业教育机电一体化专业教学资源库
（5）智能功率模块 IPM
IPM（Intelligent Power Module），即智能功率模块，不仅把功 率开关器件和驱动电路集成在一起。而且还内部集成有过电压，过电流 和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的 管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故 或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率 开关元件，内部集成电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM以其高可 靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和 各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家 电的一种非常理想的电力电子器件。
变频器与伺服应用课件第3章 变频器自动控制系统
《变频器应用技术》
实操思路
1.电路图设计 I/O口分配如表3-5所示。 表3-5 三菱PLCI/O口分配
输入 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10
功能 工频运行方式SA2 变频运行方式SA2 工频起动、变频通电SB1 工频、变频断电SB2
变频运行SB3 变频停止SB4
复位SB5 过热保护 声光报警
《变频器应用技术》
《变频器应用技术》
3.2.4 【实操任务3-3】通过FX3U-3A-ADP模块进行变频器的模拟量控制
任务说明 某变频器PLC控制系统采用如图3-13所示的配置进行远程和本地控制，通过转换开关进行切换，其 中本地为电位器模拟量控制，远程为上位机4-20mA电流信号。请设计电气线路并编程。
图3-11 基于PLC与变频器的风机节能改造电气线路图
《变频器应用技术》
2.变频器参数设置 变频器选用E700系列的7.5KW变频器，根据多段速控制的需要
和风机运行的特点，参数设置如下：
（1）Pr.79=2，为外部端子控制； （2）五段速设定，需要注意这些速度的组合如表3-3所示。 表3-3 多段速端子和速度端组合表
输出 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
功能 接通电源至变频器KM1 电动机接至变频器KM2 电源直接接至电动机KM3
变频器运行KA1 声音报警HA 灯光报警HL
变频器复位KA2
《变频器应用技术》
图3-16 基于三菱PLC与变频器的工频/变频切换接线图
《变频器应用技术》
2.工作原理 （1）工频运行段 a.将选择开关SA2旋至“工频运行位”，使输入继电器X0动作，为工频运行做 好准备。 b.按启动按钮SB1，输入继电器X2动作，使输出继电器Y2动作并保持，从 而接触器KM3动作，电动机在工频电压下启动并运行。 c.按停止按钮SB2，输入继电器X3动作，使输出继电器Y2复位，而接触器 KM3失电，电动机停止运行。 注意：如果电动机过载，热继电器触点FR闭合，输入继电器Y2、接触器 KM3相继复位，电动机停止运行。 （2）变频通电段 a.首先将选择开关SA2旋至“变频运行”位，使输入Xl动作，为变频运行做好 准备。 b.按下SB1，输入X2动作，使输出Y1动作并保持。一方面使接触器KM2 动 作，电动机接至变频器输出端；另一方面，又使输出Y0动作，从而接触器 KM1 动作，使变频器接通电源. c.按下SB2，输入X3动作，在Y3未动作或己复位的前提下，使输出Y1复 位 ，接触器KM2复位，切断电动机与变频器之间的联系。同时，输出Y0与接触 器 KM1也相继复位，切断变频器的电源。
《变频器与伺服驱动技术应用》PPT课件：认识异步电动机的变频调速
职业教育机电一体化专业教学资源库
电机驱动与伺服控制 项目二 简易通用型变频器调速系统
安装与调试
任务1 认识异步电动机的变频调速
无锡职业技术学院
职业教育机电一体化专业教学资源库
知识点
变频器的U/F恒压频比控制
技能点
本单元无
重点
变频器的U/F恒压频比控制
2
职业教育机电一体化专业教学资源库
1.1 通用变频器使用 变频器简介 变频器是将固定频率（CVCF）的交流电变换为频率、 电压连续可调的（VVVF）交流电的装置。
变 大 ， 其 它 形 状 基 本 相 似 。n0N
如右图所示。
0
1c
1b
1N 1a 1b 1c
1a
恒功率调速
1N
Te
图5-4 基频以上变频调速 时的机械特性
职业教育机电一体化专业教学资源库
U/f 控制方式
对变频器的输出的电压和频率同 时进行控制，保持U/f恒定使电动 机获得所需的转矩特性
从基频向下调，属于恒转矩调速 方式；从基频向上调，属于恒功 率调速方式。
子相电压U1≈Eg， 则U1/f1=常数。这就是恒压频比的变频
控制方式。
恒压频比控制在低频时，由于U1和Eg都较小，定子阻
抗压降所占的份量比较显著，不能忽略。这时，可人为地
把电压U1抬高一些，以便近似地补偿定子压降。
职业教育机电一体化专业教学资源库
下图是异步电机变频调速控制特性。在基频以下，属于“恒 转矩调速”；而在基频以上，基本属于“恒功率调速”。
m
4.44
Eg f1N1K N1
U1 4.44 f1N1K N1
职业教育机电一体化专业教学资源库
1.2.2 对变频调速的基本要求
电机驱动与伺服控制 项目二 简易通用型变频器调速系统
安装与调试
任务1 认识异步电动机的变频调速
无锡职业技术学院
职业教育机电一体化专业教学资源库
知识点
变频器的U/F恒压频比控制
技能点
本单元无
重点
变频器的U/F恒压频比控制
2
职业教育机电一体化专业教学资源库
1.1 通用变频器使用 变频器简介 变频器是将固定频率（CVCF）的交流电变换为频率、 电压连续可调的（VVVF）交流电的装置。
变 大 ， 其 它 形 状 基 本 相 似 。n0N
如右图所示。
0
1c
1b
1N 1a 1b 1c
1a
恒功率调速
1N
Te
图5-4 基频以上变频调速 时的机械特性
职业教育机电一体化专业教学资源库
U/f 控制方式
对变频器的输出的电压和频率同 时进行控制，保持U/f恒定使电动 机获得所需的转矩特性
从基频向下调，属于恒转矩调速 方式；从基频向上调，属于恒功 率调速方式。
子相电压U1≈Eg， 则U1/f1=常数。这就是恒压频比的变频
控制方式。
恒压频比控制在低频时，由于U1和Eg都较小，定子阻
抗压降所占的份量比较显著，不能忽略。这时，可人为地
把电压U1抬高一些，以便近似地补偿定子压降。
职业教育机电一体化专业教学资源库
下图是异步电机变频调速控制特性。在基频以下，属于“恒 转矩调速”；而在基频以上，基本属于“恒功率调速”。
m
4.44
Eg f1N1K N1
U1 4.44 f1N1K N1
职业教育机电一体化专业教学资源库
1.2.2 对变频调速的基本要求
《变频器及其应用》课件
变频器的应用
02
工业自动化
01
变频器在工业自动化领域中广泛 应用于各种电机控制，如传送带 、包装机械、印刷机械等。
02
通过调节电机转速，实现生产过 程的自动化控制，提高生产效率 ，降低能耗。
空调系统
变频器在空调系统中主要用于控制空 调压缩机的转速，实现制冷量的调节 。
通过调节压缩机的转速，可以精确控 制室内温度，提高舒适度，同时降低 能耗。
根据需要，及时更换变频器内部的元件，如 电容、电阻等。
清洁除尘
定期清洁变频器表面灰尘和杂物，保持其清 洁状态。
软件升级
根据技术发展，及时升级变频器的控制软件 ，以提高其性能和稳定性。
THANKS.
总结词
电力电子技术和微处理技术
详细描述
变频器的工作原理基于电力电子技术和微处理技术，通过改变电机电源的频率来 实现电机的调速和控制。
变频器的分类
总结词
按变换方式、用途和电压等级
详细描述
变频器可以根据不同的分类标准进行分类，如按变换方式可分为交-交变频器和交-直-交变频器，按用途可分为通 用变频器和专用变频器，按电压等级可分为高压变频器和低压变频器等。
随着技术的不断发展，变频器将实现 更高的集成度，将多个功能集成在一 个模块或一个系统中，实现更紧凑、 更高效的设计。
智能化
未来变频器将更加智能化，具备更强 的自适应和自学习能力，能够根据不 同的工况和参数进行调整和控制，提 高自动化和智能化水平。
市场发展趋势
普及化
随着技术的不断成熟和成本的降 低，变频器将在更多的领域得到 应用和普及，成为工业自动化控
电梯系统
变频器在电梯系统中用于控制电机的启动和停止，实现电梯 的平稳运行。
变频、伺服、步进应用实践教程PPT课件—变频器的选型
例如，75kW 风机电动机可以选择 75kW 的变频 器。
规格的选择
变频器的认知
（2）按照电动机额定电流选择
对于多数的恒转矩负载新设计的项目，可以按照公
式 Ievf≥K1Ied 选择变频器规格。式中，
Ievf 为变频器额定电流；Ied 为电动机额定电流； K1 为电流裕量系数,可取 1.05～1.15，一般情况下
规格的选择
变频器的认知
（1）按照标称功率选择
一般而言，按照标称功率选择只适合作为初步投资 估算依据，在不清楚电动机额定电流时使用。
对恒转矩负载应用时，可以放大一级估算。例如， 90kW 电动机可以选择 110kW 变频器。
规格的选择
变频器的认知
（1）按照标称功率选择
在按照过载能力选择时，可以放大一倍来估算。例 如，90kW 电动机可选择 185kW 变频器。对流体 类负载应用时，一般可以直接按照标称功率作为最 终选择依据，并且不必放大。
置安全制动逻辑。
变频器的认知
类型的选择
变频器的认知
有些应用在高速下要求的转矩，大体与转速
恒
成反比，就是所谓的恒功率负载。
功 机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线
率 中的卷取机、开卷等
负 负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化
载 范围而言的。
当速度很低时，受机械强度的限制，不可能 无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。
品牌型号的选择
变频器的认知
品牌选择依据：产品的平均无故障时间、经验和口 碑。
型号选择依据：由已经确定的变频调通方案、负载 类型以及应用所需要的一些附加功能决定。
品牌型号的选择
变频器的认知
两者关系：确定型号时的选择原则有时候也会影响 品牌的选择，如果应用所需要的功能或者控制方式 在某品牌的各型号变频器上都不具备时，则应该考 虑更换品牌。
规格的选择
变频器的认知
（2）按照电动机额定电流选择
对于多数的恒转矩负载新设计的项目，可以按照公
式 Ievf≥K1Ied 选择变频器规格。式中，
Ievf 为变频器额定电流；Ied 为电动机额定电流； K1 为电流裕量系数,可取 1.05～1.15，一般情况下
规格的选择
变频器的认知
（1）按照标称功率选择
一般而言，按照标称功率选择只适合作为初步投资 估算依据，在不清楚电动机额定电流时使用。
对恒转矩负载应用时，可以放大一级估算。例如， 90kW 电动机可以选择 110kW 变频器。
规格的选择
变频器的认知
（1）按照标称功率选择
在按照过载能力选择时，可以放大一倍来估算。例 如，90kW 电动机可选择 185kW 变频器。对流体 类负载应用时，一般可以直接按照标称功率作为最 终选择依据，并且不必放大。
置安全制动逻辑。
变频器的认知
类型的选择
变频器的认知
有些应用在高速下要求的转矩，大体与转速
恒
成反比，就是所谓的恒功率负载。
功 机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线
率 中的卷取机、开卷等
负 负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化
载 范围而言的。
当速度很低时，受机械强度的限制，不可能 无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。
品牌型号的选择
变频器的认知
品牌选择依据：产品的平均无故障时间、经验和口 碑。
型号选择依据：由已经确定的变频调通方案、负载 类型以及应用所需要的一些附加功能决定。
品牌型号的选择
变频器的认知
两者关系：确定型号时的选择原则有时候也会影响 品牌的选择，如果应用所需要的功能或者控制方式 在某品牌的各型号变频器上都不具备时，则应该考 虑更换品牌。
《变频器与伺服驱动技术应用》PPT课件：PLC控制步进电机运行
（5）钳制转矩（DETENT TORQUE） 钳制转矩是指步进电动机没有通电的情况下，定子锁住转 子的力矩。由于反应式步进电动机的转子不是永磁材料，所以 它没有钳制转矩。
职业教育机电一体化专业教学资源库
（6）失步 电动机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。
速度过高、速度过低或者 负载过大都会产生失步，失 步会产生刺耳的啸叫声。
步进电动机原理图
职业教育机电一体化专业教学资源库
实践中定子的齿数在40个以上，而转子的齿数在50个以上， 定子和转子的齿数不相等，产生了错齿。错齿造成磁力线扭曲 ，如图（A）所示，由于定子的由于励磁磁通力图沿磁阻最小路 径通过，因此对转子产生电磁吸力，迫使转子齿转动。
职业教育机电一体化专业教学资源库
职业教育机电一体化专业教学资源库
电机驱动与伺服控制 项目三 步进电机控制系统安装与调试
任务3 PLC控制步进电机运行
无锡职业技术学院
职业教育机电一体化专业教学资源库
知识点
（1）步进电动机的结构和工作原理； （2）步进电动机步矩角和钳制转矩； （3）步距角、分辨率与控制精度的关系； （4）步进电动机的运行特性和影响因素及选用中应 注意的问题； （5）步进驱动器的使用（细分）； （6）步进电机开环控制方式； （7）步进电动机的调速方法； （8）失步与产生失步的原因；
（5）步进电动机的力矩会随转速的升高而下降。矩频特性 曲线如图所示。
职业教育机电一体化专业教学资源库
4、步进电动机的细分
步进电动机的细分控制，步进电动机内部的合成磁场为均 匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电动机步距角的细分。
通常细分数不超过256。 例如当步进电动机的步距角为1.8°，那么当细分为2时，步 进电动机收到一个脉冲，只转动1.8°/2=0.9°。 采用细分驱动技术可以大大提高步进电动机的步矩分辨率， 减小转矩波动，避免低频共振及降低运行噪声。
职业教育机电一体化专业教学资源库
（6）失步 电动机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。
速度过高、速度过低或者 负载过大都会产生失步，失 步会产生刺耳的啸叫声。
步进电动机原理图
职业教育机电一体化专业教学资源库
实践中定子的齿数在40个以上，而转子的齿数在50个以上， 定子和转子的齿数不相等，产生了错齿。错齿造成磁力线扭曲 ，如图（A）所示，由于定子的由于励磁磁通力图沿磁阻最小路 径通过，因此对转子产生电磁吸力，迫使转子齿转动。
职业教育机电一体化专业教学资源库
职业教育机电一体化专业教学资源库
电机驱动与伺服控制 项目三 步进电机控制系统安装与调试
任务3 PLC控制步进电机运行
无锡职业技术学院
职业教育机电一体化专业教学资源库
知识点
（1）步进电动机的结构和工作原理； （2）步进电动机步矩角和钳制转矩； （3）步距角、分辨率与控制精度的关系； （4）步进电动机的运行特性和影响因素及选用中应 注意的问题； （5）步进驱动器的使用（细分）； （6）步进电机开环控制方式； （7）步进电动机的调速方法； （8）失步与产生失步的原因；
（5）步进电动机的力矩会随转速的升高而下降。矩频特性 曲线如图所示。
职业教育机电一体化专业教学资源库
4、步进电动机的细分
步进电动机的细分控制，步进电动机内部的合成磁场为均 匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电动机步距角的细分。
通常细分数不超过256。 例如当步进电动机的步距角为1.8°，那么当细分为2时，步 进电动机收到一个脉冲，只转动1.8°/2=0.9°。 采用细分驱动技术可以大大提高步进电动机的步矩分辨率， 减小转矩波动，避免低频共振及降低运行噪声。
《变频器与伺服驱动技术应用》PPT课件：通用变频器的矢量控制
职业教育机电一体化专业教学资源库
9.3 变频器常见故障判断
1．整流模块损坏 2．逆变模块损坏 3．上电无显示 4．显示过电压或欠电压 5．显示过电流或接地短路 6．电源与驱动板启动显示过电流 7．空载输出电压正常，带载后显示过载或过电流
职业教育机电一体化专业教学资源库
职业教育机电一体化专业教学资源库
矢量控制
重点重现
自整定功能
职业教育机电一体化专业教学资源库
思考题
多次整定变频器会损坏吗？
不会！三遍以上的优化辨识会获 得更好的效果！不过要注意，在 做电机动态辨识的时候（也就是 电机要通电优化），电机一定要 冷态。因此，在做电机动态优化 辨识的时候，一定不要连续做， 而是间歇做，不要让电机绕组因 通电时间过长而发热。
会在高性能功能运行出现故障时进行故障原因 判断并排除；
重点
（1）转矩矢量控制型通用变频器的基本功能； （2）高性能变频器的应用宏的使用方法。
2
职业教育机电一体化专业教学资源库
9.1 矢量控制实现的基本原理
通过测量和控制异步电动机定子电流矢量 ，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁 电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步 电动机转矩的目的。
职业教育机电一体化专业教学资源库
ATV71转矩矢量高性能变频器、变频调速电动机控制系统
变频专用电动
安装与调试
L11 L12 L13
机自带的标准配
1 35
置550W冷却风
S1 3
机采用单相
Q3 2
46
4
220V电源。在
电动机运行以前
L1 L2 L3 10V AI1 0V LI1 PE U V W ATAVTV71
职业教育机电一体化专业教学资源库
《变频器与伺服驱动技术应用》PPT课件：单轴伺服控制系统安装、调试与运行
伺服开启信号OFF 或报警发生时断开
伺服电机
U红 V白 W黑 黄绿
电机
B1
B2 电磁制动器
编码器
L N
SB3
Y0
SB4
X0
Y1
Y2
X1
Y3
Y4
Y5
COM COM
编码器电缆
EMG
RES
SP1
SP2
SP3
ST1
ST2
SG
VDD
COM
ALM
KA1 故障
PLC
•职业教育机电一体化专业教学资源库
2.系统参数设置
参数 NO.0 NO.8 NO.9 NO.10 NO.11 NO.12
NO.41
NO.43
NO.72 NO.73 NO.74
名称 控制模式选择 内部速度1 内部速度2 内部速度3 加速时间常数 减速时间常数 用于设定SON、LSP、 LSN的自动置ON
输入信号选择2
内部速度4 内部速度5 内部速度6
•职业教育机电一体化专业教学资源库
2.1脉冲输出指令
1.PLSY脉冲输出指令 （适用的PLC：FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC）
2.PLSV可变脉冲输出（适用的PLC：FX1S、FX1N）
•职业教育机电一体化专业教学资源库
3.DRVI 相对位置控制指令（适用的PLC：FX1S、FX1N）
D8147，D8146:执行DRVI，DRVA等指令的最高速度，指令 中指定的脉冲频率必需小于该值。设定范围10~100000HZ。
D8148:执行DRVI,DRVA等指令的加减速时间，加减速时间设 定不理想，会导致步进电动机抖动甚至停止不动。设定范围： 50~5000（ms）
伺服电机
U红 V白 W黑 黄绿
电机
B1
B2 电磁制动器
编码器
L N
SB3
Y0
SB4
X0
Y1
Y2
X1
Y3
Y4
Y5
COM COM
编码器电缆
EMG
RES
SP1
SP2
SP3
ST1
ST2
SG
VDD
COM
ALM
KA1 故障
PLC
•职业教育机电一体化专业教学资源库
2.系统参数设置
参数 NO.0 NO.8 NO.9 NO.10 NO.11 NO.12
NO.41
NO.43
NO.72 NO.73 NO.74
名称 控制模式选择 内部速度1 内部速度2 内部速度3 加速时间常数 减速时间常数 用于设定SON、LSP、 LSN的自动置ON
输入信号选择2
内部速度4 内部速度5 内部速度6
•职业教育机电一体化专业教学资源库
2.1脉冲输出指令
1.PLSY脉冲输出指令 （适用的PLC：FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC）
2.PLSV可变脉冲输出（适用的PLC：FX1S、FX1N）
•职业教育机电一体化专业教学资源库
3.DRVI 相对位置控制指令（适用的PLC：FX1S、FX1N）
D8147，D8146:执行DRVI，DRVA等指令的最高速度，指令 中指定的脉冲频率必需小于该值。设定范围10~100000HZ。
D8148:执行DRVI,DRVA等指令的加减速时间，加减速时间设 定不理想，会导致步进电动机抖动甚至停止不动。设定范围： 50~5000（ms）
伺服驱动器原理及应用培训ppt课件
一、电流环
CPU
CPU比较电流指令和电流反馈， 作为结果的波形送入放大器，再经 过PWM后将信号送到功率晶体管。
5
6
一、电流环
PWM
PWM（脉宽调制）是一种将模 拟信号转换为数字信号的方法。在模 拟信号上加上一个载波频率，其大小 依赖于功率模块的开关次数。每当模 拟信号与载频波形交叉时，PWM输 出就发生一次转换，一系列的转换就 形成了方波信号，其表现为模拟信号 的平均值，相当于该信号的数字形态。
27
六、再生
时序
如果发生了A13和A16报警，我们需要改变再生电阻R1的阻值。我们需 要消耗更多的流过电阻的电流量，因为V=I*R，我们能够通过使用更小的阻 值来增大流过电阻R1的电流量。增大电阻功率并不是正确的解决问题的方法， 因为流过电阻R1的电流量还是一样的。
当改变了电阻之后，我们需要检查再生电路是否满足更小阻值的要求。 一旦减小了R1的阻值，就增大了流过它的电流，如果电流增加的太多，有可 能超过电阻的额定功率，仅仅此时需要增大电阻的功率。
选型举例：步骤5
步骤5：预估：现在我们必须为电机确定正确的额定功率。要确定这个值，有2个 重要的因素，总的惯量和连续转矩。根据EMH电机的规格，我们预估如下：
我们总的惯量（Jtotal=JC+JS+JL）是34.3x10-4Kg·m2，这个值不能超过电机惯 量的5倍。如果超过了，我们可能会遇到过压报警。因此，我们将选择一个电机，它 的惯量要超过我们总的惯量的1/5。EMH-05AP-D04电机的惯量是8.5x10-4 Kg·m2， 这个值的5倍是42.5x10-4 Kg·m2，因为它大于我们总的惯量，所以满足我们的预估 标准。然而，我们也必须确信这个电机有足够的带载转矩。因为它的额定转矩是 4N·m，大于我们需要的1.56N·m，所以可以选它。
《变频器的应用》PPT课件
(1) 偏置频率
部分变频器把与给定信号为“0”时的对应频 率称为偏置频率,用fBI表示，如图4所示
.
21
(2) 频率增益
当给定信号为最大值Xmax时，对应的最大给定频率fXM 与变频器预置的最大输出频率fmax之比的百分数，用G％ 表示:
式中，Ｇ％─频率增益，％; fmax─变频器预置的最大频率，Hz; fXM─虚拟的最大给定频率，Hz。在这里，变频器的最大 给定频率fXM不一定与最大频率fmax相等。 当Ｇ％＜100％时，变频器实际输出的最大频率就等于 fXM，如图5中之曲线②所示(曲线①是基本频率给定线); 当Ｇ％＞100％时，变频器实际输出的最大频率等于fmax， 如图5中的曲线③所示。
ACS100变频器用于0.12～2.2kW鼠笼式 .
3
电机的速度和转矩控制
通用变频器的结构
整流滤波单元
(1)整流单元 三相桥式不可控整流电路。
(2)逆变单元 由6个大功率开关管组成的三相桥式电路。
大功率开关多为IGBT模块。
(3)滤波环节 电阻与电解电. 容器。
4
主电路 接线端 子
主电路 接线端 子
10
主电路接线端子接线图
.
11
变频器功能解析
— 频率的给定与相关功能
1 频率给定的方式与选择
要调节变频器的输出频率，必须首先向变频 器提供改变频率的信号，这个信号，称为 频率给定信号，也有称为频率指令信号或 频率参考信号的。所谓给定方式，就是调 节变频器输出频率的具体方法, 也就是提供 给定信号的方式。
变频器的应用
通用变频器 变频器的使用 变频器的使用注意事项 变频器的保养和维护
.
1
通用变频器
变频器简介
部分变频器把与给定信号为“0”时的对应频 率称为偏置频率,用fBI表示，如图4所示
.
21
(2) 频率增益
当给定信号为最大值Xmax时，对应的最大给定频率fXM 与变频器预置的最大输出频率fmax之比的百分数，用G％ 表示:
式中，Ｇ％─频率增益，％; fmax─变频器预置的最大频率，Hz; fXM─虚拟的最大给定频率，Hz。在这里，变频器的最大 给定频率fXM不一定与最大频率fmax相等。 当Ｇ％＜100％时，变频器实际输出的最大频率就等于 fXM，如图5中之曲线②所示(曲线①是基本频率给定线); 当Ｇ％＞100％时，变频器实际输出的最大频率等于fmax， 如图5中的曲线③所示。
ACS100变频器用于0.12～2.2kW鼠笼式 .
3
电机的速度和转矩控制
通用变频器的结构
整流滤波单元
(1)整流单元 三相桥式不可控整流电路。
(2)逆变单元 由6个大功率开关管组成的三相桥式电路。
大功率开关多为IGBT模块。
(3)滤波环节 电阻与电解电. 容器。
4
主电路 接线端 子
主电路 接线端 子
10
主电路接线端子接线图
.
11
变频器功能解析
— 频率的给定与相关功能
1 频率给定的方式与选择
要调节变频器的输出频率，必须首先向变频 器提供改变频率的信号，这个信号，称为 频率给定信号，也有称为频率指令信号或 频率参考信号的。所谓给定方式，就是调 节变频器输出频率的具体方法, 也就是提供 给定信号的方式。
变频器的应用
通用变频器 变频器的使用 变频器的使用注意事项 变频器的保养和维护
.
1
通用变频器
变频器简介
变频器与伺服应用课件
《变频器应用技术》 5.调速方式汇总
《变频器应用技术》
《变频器应用技术》
1.1.3变频调速原理
根据电动机学原理，在下述三个假定条件下，即忽略空间和时 间谐波、忽略磁饱和、忽略铁损，感应电动机的稳态模型可以 用T型等效电路表示。
《变频器应用技术》
各参数表示如下： Rs、Rr′—定子每相电阻和折合到定子侧的转子每相电阻； L1s、L1r′—定子每相漏感和折合到定子侧的转子每相漏感； Lm—定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感，即励磁电感； Us、ω1—定子相电压和供电角频率； Is、Ir′—定子相电流和折合到定子侧的转子相电流。
转场式同步电动机
《变频器应用技术》 3.交流电动机的调速
《变频器应用技术》
4.交流电动机的调速方式
（1）异步电动机的变极调速 这种多速电动机大都为笼型转子电动机，其结构与基本 系列异步电动机相似，现国内生产的有双、三、四速等 几类。
《变频器应用技术》
（2）电磁调速 适用于容量在0.55～630kW范围内的风机、水泵或压缩机。 电磁调速电动机的调速系统主要由笼型感应电动机、涡流式电磁转差离合器 和直流励磁电源等3部分组成(见图1.5),直流励磁电源功率较小,通过改变晶 闸管的控制角以改变直流励磁电压的大小来控制励磁电流。当电动机带动电 枢在磁极磁场中旋转时,就会感生涡流,涡流与磁极磁场作用产生的转矩将使 电枢牵动磁极拖动负载同向旋转,通过控制励磁电流改变磁场强度,使离合器 产生大小不同的转矩,从而达到调速。
• 预定义的V/f曲线是指变频器内部已经为用户定义的各种不 同类型的曲线。如某品牌A变频器有三种特定曲线（图112a），曲线1为3.0次幂降转矩特性、曲线2为1.7次幂降 转矩特性、曲线为1.2次幂降转矩特性。某品牌变频器B则 有4种定义的曲线（如图1-12b），其定义的方式是在电动 机额定频率一半（即50％FN）时的输出电压是电动机额 定电压的30％时（即30％VN）为曲线1，35％VN为曲线2， 40％VN为曲线3，VN为曲线4。这些预定义的V/f曲线非常 适合在可变转矩（如典型的风机和泵类负载）中使用，用 户可以根据负载特性进行调整，以达到最优的节能效果。
伺服系统与变频器应用技术ppt课件
Page 15
LOGO
2.1 直流伺服电动机
2.1.3 类型及选用
1．直流伺服电动机的类型
直流伺服电动机的分类可按励磁方式、转子转动惯量的大小和电枢的结构与形状等分成多种类型。 1. 按电枢的结构与形状分
直流伺服电动机按电枢的结构与形状又可分为平滑电枢型、空心电枢型和有槽电枢型等类型。 平滑电枢型的电枢无槽，其绕组用环氧树脂粘固在电枢铁心上，因而转子形状细长，转动惯量小。 空心电枢型的电枢无铁心，且常做成杯形，其转子转动惯量最小。 有槽电枢型的电枢与普通直流电动机的电枢相同，因而转子转动惯量较大。
Tm3 > Tm2 > 0 图2-4 直流伺服电动机的调节特性
Page 11
LOGO
3.1 直流伺服电动机
3.1.2 主要特性
1．运行特性——调节特性
由图2-4可见：
① 直流伺服电动机的调节特性曲线一组斜率相同的直线簇，每条调节 特性和一种电磁转矩Tm相对应，且随着Tm增大，平行地向电枢电压 增加的方向移动。
2.2.2 双闭环调速系统
2.系统特性——动态特性 （1）动态跟随性能 由于直流伺服电机在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱 和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程就分成图2-10中标 明的I、II、III三个阶段。 由上述可以看出，双闭环直流调速系统在起动和升速过程中 ，能够在最大转矩下，表现出很快的动态转速跟随性能。在减速 和制动过程中，由于主电路电流的不可逆性，跟随性能变差。
比大、稳定性好等优点。由于功率的限制，目前主要应用在办公自动化、家用电气、仪器仪表等领域。 2. 按转子转动惯量的大小分
直流伺服电动机按转子转动惯量的大小可分成大惯量、中惯量和小惯量三种。 大惯量直流伺服电动机（又称直流力矩伺服电动机）负载能力强，易于与机械系统匹配。 小惯量直流伺服电动机的加减速能力强、响应速度快、动态特性好。
伺服系统及变频器应用技术第一章PPT课件
➢永磁直流伺服电动机（大惯量宽调速直流伺服电动机）
永磁直流伺服电动机的缺点是有电刷，限制了转速的提高，而且结构复
杂、价格较贵。
Page 8
LOGO
（1） 直流伺服系统
直流伺服系统适用的功率范围很宽，包括从几十瓦到几十千瓦的控制 对象。直流电动机的输出力矩同加于电枢的电流和由激磁电流产生的磁通 有关，通过改变电枢电流或激磁电流，可对直流电动机的力矩进行控制。
Page 23
LOGO
第一单元 机电伺服系统概述（1）
机电伺服系统 的概念
机电伺服系统 的类型
LOGO
结束语
当你尽了自己的最大努力 时，失败也是伟大的，所 以不要放弃，坚持就是正 确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
Page 20
图2-3 半闭环系统原理图
LOGO
（2）半闭环伺服系统
主要特点：
较稳定的控制特性 介于闭环伺服系统和开环伺服系统之间的定位精度 系统稳定性较好 调试较容易 价格低廉
Page 21
LOGO
（3）闭环伺服系统
闭环伺服系统带有检测装置，可以直接对工作台的位移量进行检测。 在闭环伺服系统中，速度、位移测量元件不断地检测控制对象的运动状 态。如图2-4所示为闭环伺服系统原理图：
速度控制既可单独使用，也可与位置控制联合成为双回路控制，但主 回路是位置控制，速度控制作为反馈校正，改善系统的动态性能，如各 种数控机械的双回路伺服系统。
Page 15
LOGO
（3）转矩伺服系统
转矩控制是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴 对外的输出转矩的大小。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、电动机基本参数设置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
职业教育机电一体化专业教学资源库
3、变频器控制功能参数设置
设置命 令源
频率设定 值来源
参数号 出厂值
P0003
1
P0700
2
P1000
2
P1080
0
P1082 50
P1040
5
P1058
5
P1059
5
P1060 10
P1061 10
P1120 10
P1121 10
设置值
2 1 1 0 50 20 10 10 5 5 10 10
重点
职业教育机电一体化专业教学资源库
掌握通用变频器的频率给定方式硬件接线及参数设置
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.1西门子MM440变频器面板操作频率给定
变频器输出频率
电动机转速
改变变频器的输出频率就可改变电动机的转速。要 调节变频器的输出频率，变频器必须要提供改变频 率的信号，这个信号就称之为频率给定信号，所谓 频率给定方式就是供给变频器给定信号的方式。
外部端子启停控制 P0700[0]=2
P0700 0 1
2（默认）
4 5 6
实例讲解
频率设定值的选择 工厂的缺省设置 BOP（键盘）设置
由端子排输入 BOP 链路的USS 设置 COM 链路的USS 设置 COM 链路的通讯板（CB）设置
职业教育机电一体化专业教学资源库
实例讲解：
一台西门子MM440变频器配一台三相异步电 动机，已知电动机的技术参数，功率为 0.04kW，额定转速为1430rpm，额定电压为 380V，额定电流为0.2A，额定频率为50Hz， 试用变频器操作面板对电动机的启动、正/反 转、点动、调速进行控制。
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2.3 UP/DOWN功能的具体实现 1.系统硬件接线
职业教育机电一体化专业教学资源库
2. UP/DOWN功能时序及功能参数设置关系图
职业教育机电一体化专业教学资源库
3.变频器控制功能参数设置（电动机参数设置同前）
频 率 源 设定 (MOP)
设置命 令源
定义数 字量输入 端子功能
职业教育机电一体化专业教学资源库
第一步：系统硬件接线
职业教育机电一体化专业教学资源库
第二步：参数设置
变频器参数繁多，参数值的设定与电动机的工作环境、 负载特性、控制要求、电动机特性等有着密切的关系， 能正确设置相关参数，对整个系统的控制尤为重要。
1、复位参数设置
职业教育机电一体化专业教学资源库
职业教育机电一体化专业教学资源库
技能点
（1）掌握通用变频器的频率给定方式（面板操作给定、外 部端子给定）的相关概念； （2）会进行通用变频器面板操作频率给定方式的主电路接 线及变频器参数设置； （3）理解通用变频器的UP/DOWN原理及会进行硬件系统 接线及变频器参数设置； （4）会通用变频器多段速频率给定方式的硬件电路接线及 变频器参数的设置； （5）会通用变频器模拟量频率给定方式的硬件电路接线及 变频器参数的设置； （6）会通用变频器通信方式频率给定的硬件电路接线及变 频器参数的设置；
说明
用户访问级为扩展级 选择命令源
选择频率设定值 最低频率（Hz） 最高频率（Hz） MOP的设定值（Hz） 正向点动频率（Hz） 反向点动频率（Hz） 点动的斜坡上升时间（s） 点动的斜坡下降时间（s） 斜坡上升时间（s） 斜坡下降时间（s）
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2西门子MM440变频器UP/DOWN功能
职业教育机电一体化专业教学资源库
变频器频率给定方式主要有两种：
键盘给定
1、面板操作给定
电位器给定
UP/DOWN功能
2、外部端子给定
多段速给定 模拟量信号给定
通信方式给定
键盘给定：
职业教育机电一体化专业教学资源库
数字量给定，可精确到0.01HZ。
职业教育机电一体化专业教学资源库
电位器给定：
通过面板上的电位器调节来进行频率给定。电 位器给定属于模拟量给定。一般在小功率变频 器上带有。调节精度较低。
职业教育机电一体化专业教学资源库
电机驱动与伺服控制 项目二 简易通用型变频器调速系统
安装与调试
任务6 通用变频器频率给定方式与选择
无锡职业技术学院
知识点
职业教育机电一体化专业教学资源库
（1）通用变频器的面板操作频率给定方式； （2）通用变频器的UP/DOWN功能； （3）通用变频器多段速频率给定方式； （4）通用变频器模拟量频率给定方式； （5）通用变频器通信方式频率给定。
参数号 P0003 P1000 P0700 P0701
P0702
P0703
P0704 P1040
出厂值 1 2 2 1
12
9
15 5
设置值 2 1 2 1
2
13
14 10
说明
用户访问级为扩展级 选择频率设定值 选择命令源
接通正转 / OFF1停车 命令
接通反转 / OFF1停车 命令
MOP（电动电位计）升 速 (增加频率)
职业教育机电一体化专业教学资源库
变频器频率给定的两个重要参数：
键盘给定频率源的设置P1000[0]=1
P1000 1
2（默认） 3 4 5
频率设定值的选择 电动电位计设定
模拟输入 固定频率设定 通过 BOP 链路的USS 设定 通过COM 链路的USS 设定
命令控制源 P0700
面板键盘启停控制 P0700[0]=1
0
最低频率（Hz）
P1082 50
50
最高频率（Hz）
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2.4 UP/DOWN功能的应用
UP/DOWN功能是通过数字量（开关信号） 控制，故不受线路电压降的影响，抗干扰能 力强，适宜远距离操作，所有也叫远程遥控 设定。
6.2.1 UP/DOWN功能定义
变频器的UP/DOWN功能是通过变频 器数字量端口的通、断来控制变频器的 频率升、降，又称为MOP功能。
（a）频率上升
（b）频率下降
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2.2 UP/DOWN功能的本质
就是通过数字量端口来实现面板操作上的键 盘给定（▲/▼键） 大部分变频器是通过多功能输入端口进行数 字量UP/DOWN给定的。
MOP 降速 (减少频率)
MOP的设定值（s）
职业教育机电一体化专业教学资源库
参数号 出厂值 设置值
P1120 10
10
P1121 10
10
说明 斜坡上升时间（s） 斜坡下降时间（s）
P1031 0
1 存储 PID-MOP 设定值 ( 刷新P1040 )
P1032 1
0
允许MOP的反向
P1080 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
职业教育机电一体化专业教学资源库
3、变频器控制功能参数设置
设置命 令源
频率设定 值来源
参数号 出厂值
P0003
1
P0700
2
P1000
2
P1080
0
P1082 50
P1040
5
P1058
5
P1059
5
P1060 10
P1061 10
P1120 10
P1121 10
设置值
2 1 1 0 50 20 10 10 5 5 10 10
重点
职业教育机电一体化专业教学资源库
掌握通用变频器的频率给定方式硬件接线及参数设置
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.1西门子MM440变频器面板操作频率给定
变频器输出频率
电动机转速
改变变频器的输出频率就可改变电动机的转速。要 调节变频器的输出频率，变频器必须要提供改变频 率的信号，这个信号就称之为频率给定信号，所谓 频率给定方式就是供给变频器给定信号的方式。
外部端子启停控制 P0700[0]=2
P0700 0 1
2（默认）
4 5 6
实例讲解
频率设定值的选择 工厂的缺省设置 BOP（键盘）设置
由端子排输入 BOP 链路的USS 设置 COM 链路的USS 设置 COM 链路的通讯板（CB）设置
职业教育机电一体化专业教学资源库
实例讲解：
一台西门子MM440变频器配一台三相异步电 动机，已知电动机的技术参数，功率为 0.04kW，额定转速为1430rpm，额定电压为 380V，额定电流为0.2A，额定频率为50Hz， 试用变频器操作面板对电动机的启动、正/反 转、点动、调速进行控制。
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2.3 UP/DOWN功能的具体实现 1.系统硬件接线
职业教育机电一体化专业教学资源库
2. UP/DOWN功能时序及功能参数设置关系图
职业教育机电一体化专业教学资源库
3.变频器控制功能参数设置（电动机参数设置同前）
频 率 源 设定 (MOP)
设置命 令源
定义数 字量输入 端子功能
职业教育机电一体化专业教学资源库
第一步：系统硬件接线
职业教育机电一体化专业教学资源库
第二步：参数设置
变频器参数繁多，参数值的设定与电动机的工作环境、 负载特性、控制要求、电动机特性等有着密切的关系， 能正确设置相关参数，对整个系统的控制尤为重要。
1、复位参数设置
职业教育机电一体化专业教学资源库
职业教育机电一体化专业教学资源库
技能点
（1）掌握通用变频器的频率给定方式（面板操作给定、外 部端子给定）的相关概念； （2）会进行通用变频器面板操作频率给定方式的主电路接 线及变频器参数设置； （3）理解通用变频器的UP/DOWN原理及会进行硬件系统 接线及变频器参数设置； （4）会通用变频器多段速频率给定方式的硬件电路接线及 变频器参数的设置； （5）会通用变频器模拟量频率给定方式的硬件电路接线及 变频器参数的设置； （6）会通用变频器通信方式频率给定的硬件电路接线及变 频器参数的设置；
说明
用户访问级为扩展级 选择命令源
选择频率设定值 最低频率（Hz） 最高频率（Hz） MOP的设定值（Hz） 正向点动频率（Hz） 反向点动频率（Hz） 点动的斜坡上升时间（s） 点动的斜坡下降时间（s） 斜坡上升时间（s） 斜坡下降时间（s）
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2西门子MM440变频器UP/DOWN功能
职业教育机电一体化专业教学资源库
变频器频率给定方式主要有两种：
键盘给定
1、面板操作给定
电位器给定
UP/DOWN功能
2、外部端子给定
多段速给定 模拟量信号给定
通信方式给定
键盘给定：
职业教育机电一体化专业教学资源库
数字量给定，可精确到0.01HZ。
职业教育机电一体化专业教学资源库
电位器给定：
通过面板上的电位器调节来进行频率给定。电 位器给定属于模拟量给定。一般在小功率变频 器上带有。调节精度较低。
职业教育机电一体化专业教学资源库
电机驱动与伺服控制 项目二 简易通用型变频器调速系统
安装与调试
任务6 通用变频器频率给定方式与选择
无锡职业技术学院
知识点
职业教育机电一体化专业教学资源库
（1）通用变频器的面板操作频率给定方式； （2）通用变频器的UP/DOWN功能； （3）通用变频器多段速频率给定方式； （4）通用变频器模拟量频率给定方式； （5）通用变频器通信方式频率给定。
参数号 P0003 P1000 P0700 P0701
P0702
P0703
P0704 P1040
出厂值 1 2 2 1
12
9
15 5
设置值 2 1 2 1
2
13
14 10
说明
用户访问级为扩展级 选择频率设定值 选择命令源
接通正转 / OFF1停车 命令
接通反转 / OFF1停车 命令
MOP（电动电位计）升 速 (增加频率)
职业教育机电一体化专业教学资源库
变频器频率给定的两个重要参数：
键盘给定频率源的设置P1000[0]=1
P1000 1
2（默认） 3 4 5
频率设定值的选择 电动电位计设定
模拟输入 固定频率设定 通过 BOP 链路的USS 设定 通过COM 链路的USS 设定
命令控制源 P0700
面板键盘启停控制 P0700[0]=1
0
最低频率（Hz）
P1082 50
50
最高频率（Hz）
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2.4 UP/DOWN功能的应用
UP/DOWN功能是通过数字量（开关信号） 控制，故不受线路电压降的影响，抗干扰能 力强，适宜远距离操作，所有也叫远程遥控 设定。
6.2.1 UP/DOWN功能定义
变频器的UP/DOWN功能是通过变频 器数字量端口的通、断来控制变频器的 频率升、降，又称为MOP功能。
（a）频率上升
（b）频率下降
职业教育机电一体化专业教学资源库
6.2.2 UP/DOWN功能的本质
就是通过数字量端口来实现面板操作上的键 盘给定（▲/▼键） 大部分变频器是通过多功能输入端口进行数 字量UP/DOWN给定的。
MOP 降速 (减少频率)
MOP的设定值（s）
职业教育机电一体化专业教学资源库
参数号 出厂值 设置值
P1120 10
10
P1121 10
10
说明 斜坡上升时间（s） 斜坡下降时间（s）
P1031 0
1 存储 PID-MOP 设定值 ( 刷新P1040 )
P1032 1
0
允许MOP的反向
P1080 0