变频调速控制系统

课题：变频调速控制系统

班级：铁自091

姓名：王连永

指导老师：严俊

完成日期：11.10.31

摘要：

交流电机变频器调速历近20年的发展及应用，已逐步被人们接受并成为当代电机调速的主流。由于变频器体积小、重量轻、精度高、工艺先进、功能丰富、保护安全、可靠性高、操作简便、通用性强、易形成闭环控制等优点，它优于以往的任何调速方式，如变极调速、调压调速、滑差调速、串级调速、整流子电机调速、液力耦合调速等，因而深受钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力、建材、煤炭、医药、造纸、卷烟、城市供水及污水处理等行业的欢迎。

这次论文，主要介绍了变频调速的发展、基本原理、调速方法、步骤及变频器的一些分类。

目录：

1、什么是变频调速………………………………………

2、变频调速的发展………………………………………

3、变频器调速的基本原理………………………………

4、变频器分类…………………………………………..

5、变频调速的步骤………………………………………

（1）实验调试……………………………………….

（2）变频器带电机空载运行……………………….

（3）带载试运行…………………………………….

（4）变频器与上位机相连进行调试系统…………...

6、变频调速的方法………………………………………

（1）改变磁极对数………………………………….

（2）改变转差率…………………………………….

（3）改变频率………………………………………

7、总结…………………………………………………..

变频调速控制系统：

1、什么是变频调速

变频调速是通过改变电动机定子供电频率来改变同步转速，从而实现交流电动机调速的一种方法，变频调速调速范围宽，平滑性好，具有良好的动、静态特性，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 2 、变频调速的发展

对交流电动机进行变频调速需要一套变频电源，过去大多采用旋转变频发电机组作为电源，但这些设备庞大、可靠性差。随着晶闸管及各种大功率电力电子器件如：GTR 、GTO 、MOSFET 、ICBT 等的问世，各种静止变频电源获得了迅速发展，它们具有重量轻、体积小、维护方便、惯性小和效率高等优点，但由其组成的变频电路较复杂，造价高。而功率集成电路的出现，产品价格随之降低，它集功率开关件、驱动电路、保护电路、接口电路于一体，可靠性高，维护方便。因此，目前变频调速已成为交流调速的主要发展方向

3、变频器调速基本原理

根据电机学原理可知，异步电动机的转速为()()s p f s n n -=-=160110

式中，0n 为异步电动机同步转速；1f 为定子供电频率；p 为电动机极对数；s 为转差率。

由此可见，若能连续地改变异步电动机的供电频率1f ，就可以

平滑地改变电动机的同步速度及电动机轴上的转速，从而实现异步电动机额无极调速，这个就是变频调速的基本原理。

4、变频器分类

异步电动机变频调速需要电压与频率均可调的交流电源，常用的交流可调电源是由电力电子器件构成的静止式频率变换器，一般称为变频器。

变频器按装置的结构形式分为：交—直—交变频器、交—交变频器。

交—直—交变频器它把某一恒压恒频的交流电先经整流器整流成直流电，在经逆变器变换成电压和频率都可调的交流电，交—直—交变频器又称间接变频器。这种变频器调频范围宽，功率因数高，可用于各种电力拖动系统。

交—交变频器它把某一恒压恒频的交流电直接变换成电压和频率都可调的交流电，交—交变频器又称直接变频器。这种变频器效率较高，但控制复杂，主要用于低速大容量系统。

恒压恒频直流变压变频

交—直—交变频器

恒压恒频 变压变频

交—交变频器

变频器主回路结构

5、变频调速的步骤

一、

1 将变频器的接地端子接地。 2

将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。

3 检查变频器显示窗的出厂显示是否正常,如果不正确,应复位,否则要求退换。

4 熟悉变频器的操作键。

一般的变频器均有运行(RUN) 、停止(STOP) 、编程(PROG) 、数据P确认(DATAPENTER) 、增加(UP、▲) 、减少(DOWN、") 等6 个键,不同变频器操作键的定义基本相同。此外有的变频器还有监视(MONITORPDISPLAY) 、复位(RESET) 、寸动(JOG) 、移位 (SHIFT) 等功能键。

二、变频器带电机空载运行

6设置电机的功率、极数,要综合考虑变频器的工作电流。

7 设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。VPf 类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等项目。最高频率是变频器—电动机系统可以运行的最高频率,由于变频器自身的最高频率可能较高,当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时,应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线,应按电动机的额定电压进行设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的 VPf 类型图和负载特点,选择其中的一种类型。通用变频器均备有多条VPf 曲线供用户选择,用户在使用时应根据负载的性

质选择合适的VPf 曲线。如果是风机和泵类负载,要将变频器的转矩运行代码设置成变转矩和降转矩运行特性。为了改善变频器启

动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产负载启动的要求,要调整启动转矩。在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂。在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略,

若仍保持VPf 为常数,则磁通将减小,进而减小了电机的输出转矩。为此,在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。一般变频器均由用户进行人工设定补偿。日立J300 变频器则为用户提供两种选择:自行设定和自动转矩提升。

8将变频器设置为自带的键盘操作模式,按运行键、停止键,观察电机是否能正常地启动、停止。

9 熟悉变频器运行发生故障时的保护代码,观察热保护继电器的出厂值,观察过载保护的设定值,需要时可以修改。变频器的使用人员可以按变频器的使用说明书对变频器的电子热继电器功能进行设定。电子热继电器的门限值定义为电动机和变频器两者的额定电流的比值,通常用百分数表示。当变频器的输出电流超过其容许电流时,变频器的过电流保护将切断变频器的输出。因此,变频器电子热继电器的门限最大值不超过变频器的最大容许输出电流。

三、带载试运行

1 手动操作变频器面板的运行停止键,观察电机运行停止过程及变频器的显示窗,看是否有异常现象。

2 如果启动P停止电机过程中变频器出现过流保护动作,应重新设定加速P减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩,而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电