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ABB变频器工作原理

一、基本概念：

把电压和频率固定不变的交流电变换为电压和频率可变的交流电的装置称作“变频器”。所有变频器的工作原理基本上相

同。主要工作方式：三相交流电经桥式整流变为直流电，通过限

流电阻给电容充电75％时，接触器吸合，限流电阻被短接，然后

直接充电到变频器的额定电压。变频器的CPU当接到启动信号时，发出触发信号，使驱动电路工作触发LGBT，将直流电压变成频率可调的三相交流电，驱动电机。目前，变频装置有两种，一种是交—交变频装置，三相感应电动机的每相绕组由两套极性相

反的晶闸管整流装置供电，交替地以低于电源频率切换正、反两

组整流电路的工作状态，使负载端得到相应频率的交变电压。第

二种是交—直—交变频装置，先用晶闸管整流装置将交流转换成

直流，再用逆变器将直流变成频率可调的交流供给电动机。最常

见的是后一种，它主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流

（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等

组成的。变频器的调速公式：n=(1-s)n 0= (1-s)60f/p

n:转速

s:转差率

n0:同步转速

f:电源频率

p:电机极对数

由上式可看出，电机的转差率及极对数已经固定不变，要想改变电

机转速，将电源的频率改变即可。由于电机的工作原理决定电机的

极数是固定不变的，由于该极数值不是一个连续的数值（为 2 的倍数，例如极数为 2， 4，6），所以一般不适合通过改变该值来调整电

机的速度。由上式可以看出，转速n 与频率f 成正比，如果不改变电动机的极数，只要改变频率 f 即可改变电动机的转速，当频率 f

在0～50Hz 的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽，变频器

就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。频率能够在电机的

外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱

动，电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器

供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动

起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加

到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。通常，变

频器输出频率在额定频率（如我国额定频率 50Hz）以下时，电机产

生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。通过使用磁通

矢量控制的变频器，可以改善电机低速时转矩的不足，甚至在低

速区电机也可输出足够的转矩。通常的电机是按照额定频率电压

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。变频器输出频率大于额定

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。额

定频率之上的调速称为恒功率调速。

二、 ACS550系列变频器基本设置：

1、应用宏设置：

宏是一组预先定义的参数集。应用宏将现场实际使用过程中所

需设定的参数的数量减至最少。选择一个宏会将所有的参数设置

为该宏的默认值。除了与电机本身有关的一些参数。同时也定义了

端子功能。 ACS550系列的变频器共有 8 种应用宏： ABB标准

宏、 3- 线宏、交变宏、电动电位器宏、手动 / 自动宏、 PID 控制宏、PFC控制宏、转矩控制宏。干二线该系列变频器均采用“手动

/自动宏”，其端子功能定义如下：

端子号端子功能

X1：1信号电缆屏蔽端

X1：5

速度给定

X1：6

X1：7速度反馈

X1：9

X1：8

电流反馈

X1：9

X1：10

复位

X1：16

X1：10

驱动

X1：18

X1：19

备妥

X1：21

X1：22

运行

X1：24

X1：25

故障

X1：27

注意：手 / 自宏方式：参数 2108 START INHIBIT（禁止起）必保持默置0 (OFF) 。

2、接例 :

1SCR信号的屏蔽( 屏蔽端 )

2AI1外部速度定1:0⋯ 10 V (手控

制 )

3AGND模入路的公共端

410V参考 10 VDC

5AI2外部速度定2:0⋯ 20 mA( 自控

制 )

6AGND模入路的公共端

7AO1机速度 :0⋯ 20 mA

8AO2机流 :0⋯ 20 mA

9AGND模出路的公共端

1024V助出 +24 VDC

11GND助出的公共端

12DCOM所有数字入的公共端

13DI1起 /停 (手 ):得起

14DI2正 /反 (手 ):得向反

15DI3EXT1/EXT2: 得自控制

16DI4运行允 :一旦断开器将停

17DI5正 /反(自 ):得向反

.

18DI6 19RO1C 20RO1A 21RO1B 22RO2C 23RO2A 24RO2B 25RO3C 26RO3A 27RO3B 3、参数设置：起动/停车(自动):得电起动继电输出 1,可编程

默认动作

准备 =>19接至21

继电输出 2,可编程

默认动作

运行 =>22接至24

继电输出 3,可编程

默认动作 :

故障 =>25接至26

参数代码设定值说明

99011语言选择“中文显示”

99025应用宏选择“手动 / 自动宏”

99041电机控制模式选择“矢量速度控制”( rpm )

9905380电机额定电压 ( V )

9906107.5电机额定电流 ( A )

990750电机额定频率 ( Hz )

99081480电机额定转速 ( rpm )

990955电机额定功率 ( KW )

99100电机辨识运行，初次运行时设置为 1 辨识结束后自动为 0 10016外部控制 1 选择“ DI6 控制远程自动起、停”

10021外部控制 2 选择“ DI1 控制本地手动起、停”

10031转向控制选择“正向”

11011在本地方式下，选择控制盘给定方式，取决于 9904 11020选择外部控制 1

11032给定值 1 选择“给定来自 AI2 ”