变频器基础应用

前言

•电机：直流电机与交流电机（直流电机：

结构复杂、故障多、维护困难；换向器限

制了电机的容量和速度pxv<106kW.r/min；

转动惯量GD2大，系统响应慢；成本高等）。•调速：直流调速与交流调速（交流调速的

矢量控制的诞生，使交流调速性能与直流

调速性能一样优秀）。

•1.异步电动机•2.负载类型

•3.变频调速及特点•4.变频器的检查•5.恒磁通变频•6.矢量控制

•7.变频调制方法•8. 转矩提升

•9. 变频器低速运行特性•10.单台变频器带多台电机•11.制动及自动单元•12.变频器的干扰

•13.输出电抗器的使用•14.6SE70变频器简介•15.变频器使用注意事项

1.1 异步电动机构造

异步电动机构造

a）外形b）定子c）转子

1.2工作原理

三相交流异步电动机旋转原理

a）三相交流电流b）三相绕组c）工作原理

1.3 电动机定子和转子的能量传递

电机能量传递

a）从电能转变成机械能b）定子与转子能量传递

1.4电流特性

➢输入电机电流=励磁电流+转矩电流➢输出电流取决于负载的大小

1.5异步电动机的特性:

•启动力矩——电动机停止，通电后, 电动机产生的力矩

T s=1.25T N;

•最大转矩——电动机在最大转差S m时，产生的最大转矩T m;•空载电流——空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步;•电动状态——电机产生转矩，带动负载转动;

•再生制动状态——由于负载原因，电机实际转速超过同步转速，即设备带动电机转动.

2.1 恒转矩负载

恒转矩负载及其特性

a）带式输送机b）机械特性c）功率特性

2.2恒功率负载

恒功率负载及其特性

a）卷径最小时b）卷径较大c）卷径最大

2. 3二次平方负载

--T L = K L * n2--P L = K P * n3

二次平方负载及其特性

a）风机示图b）机械特性c）功率特性

3.1变频调速原理

~ 380V

50HZ f = 0~ 500HZ

变频调速原理

•变频调速f

•变极对数调速P

•变转差率调速S

3. 2交—直—交变频器基本结构

交—直—交变频器主回路图

整

流

器滤波器逆变器

3.3开关元器件应满足的条件

1.能承受足够大的电压和电流

2.允许长时间频繁接通和关断

3.接通和关断的控制十分方便IGBT的特点：

➢耐压1200V

➢开关频率高达30 ~ 40KHZ

➢驱动电路电流小，功耗很少

VD1VD3VD5

VD4VD6VD2

R

B

V

B

C1

C2

V1V3V5

V4V6V2

D1D3D5

D4D6D2 R

S

P

N

K

S

R

C1、2

I

B

整流电路逆变电路

滤波电路制动电路

~380

50HZ

3.4 变频器主电路图

变频器主电路结构图

3.5 整流和滤波电路

整流和滤波电路图

3.6 充电过程的限流电路

合上电源时的充电过程

3.7 逆变器的特性

•变频器是一种电源变换的设备，给电动机提供的电源必须满足电动机的使用要求。即输出正弦波形的电压和电流。

•逆变SPWM等幅不等宽的矩形脉冲波形面积，与正弦波形面积等效。

3.8 反并联二极管的作用

电机绕组磁场作功，发电状态，电流通过反并联二极管流向直流电路。

4.1 测试整流电路

找到变频器内部直流电源的P(positive)端和N(negative)端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。

B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。

4.2 测试逆变电路

将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基

本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障

4.3 动态测试

在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意

以下几点:

1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。

2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连

接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。

3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。

4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数恢复工

厂缺省设置后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模

块或驱动板等有故障

5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试