变频器教学
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珠海市高级技工学校电气技术系
Pr.1，Pr.2 ，Pr.18 输出频率范围
参数号 Pr.1 Pr.2 Pr.18
参数名称 上限频率 下限频率 最高频率
初始值 120Hz
0 120Hz
设定范围 0~120Hz 0~120Hz 120~400Hz
这部分参数用来设置变频器的运行范围，默认设置下可以 在0～120Hz范围内任意可调。如果需要超出120Hz运行，就需 要设置Pr.18，当Pr.18 设置成大于120Hz时， Pr.1= Pr.18 。
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转矩提升功能
对于常规的V/F控制，电机的内部电压降随着转速的降低 而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够 的力矩。为此变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降 低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做 “转矩提升”。
此功能增加变频器的 输出电压，而电机的输出 转矩和电压的平方成正比， 从而改善电机的输出转矩。 但设定过大将造成过热， 因此一般最大设为10%。
术的迅速发展，交流电机变频调速得到越来越广泛的应用。
珠海市高级技工学校电气技术系
三相异步电机的调速
二、变频调速
变频调速技术是电力拖动控制系统的换代技术，它 在提高产品产量和质量、节约电能、实现自动化以及改善 工作环境等方面，可以发挥很大作用。90年代以来，变 频调速器在我国的应用也相当广泛，不仅在新设备、家电 中，就是对老设备（如风机、水泵、轧钢机、造纸机、化 纤机械以及机床、电梯、起重机等等）的技术改造中也大 量使用变频调速器。
1. 用可控整流器调压，逆变器变频 2. 用直流斩波器调压，逆变器变频
输出矩形波
3. 用不可控整流器整流，PWM变压变频
PWM的含意是脉冲宽度调制，在同一逆变器中既
调压又变频，电路结构简单，可靠性高，调节速度快、
输出电压电流波形较好，并且对电网功率因数较高，因
而在实际工程中使用很广。
珠海市高级技工学校电气技术系
平卧
侧卧
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的安装和接线
变频器和电动机的连接
变频器
珠海市高级技工学校电气技术系
主回路接线注意事项
1. 电源及电机接线的压着端子，要使用带有绝 缘套管的端子。
2. 电源一定不能接到变频器输出端子（U、V、 W）上，否则将损坏变频器。
3. 接线后，零碎线头必须清除干净。在控制台 上打孔时，不要使碎片粉末等进入变频器中。
常用变频器参数
参数号
Pr.0 Pr.1 Pr.2 Pr.3 Pr.4 Pr.5 Pr.6 Pr.7 Pr.8 Pr.9 Pr.15 Pr.16 Pr.77 Pr.79
参数名称
转矩提升 上限频率 下限频率 基准频率 多段速度设定（高速） 多段速度设定（中速） 多段速度设定（低速） 加速时间 减速时间 电子过流保护 点动频率 点动加、减速时间 防止参数被意外改写 运行模式选择
变频器应用技术讲座
电气技术系——蒋勇辉
电动机调速系统
珠海市高级技工学校电气技术系
电动机调速系统
FR-A700 变频器
概述
珠海市高级技工学校电气技术系
三相异步电动机（复习）
一、结构
1. 定子：铁芯；三相对称绕组。 2. 转子：铁芯；绕组:（1）鼠笼绕组 （2）绕线式三相绕组
二、转动原理
1. 旋转磁场 （1）三相对称绕组通入三相对称交流电产生定子旋转磁场 （2）方向：与电源相序一致 （3）同步转速：n1 = 60 f/p 2. 转子电流：鼠笼绕组感应电势、感应电流 3. 电磁转矩 （1）定子旋转磁场对转子感应电流产生电磁转矩 （2）方向：与同步转速方向相同 （3）额定转速：ne = ( 1 – Se ) n1
绕线式异步电动机 转子串电阻启动
（4）延边三角形启动
3. 变频软启动
变频启动
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三相异步电机的调速
一、直流调速和交流调速 1. 直流调速 直流调速范围广、静差小、稳定性 和动态性能好，因而在过去相当长的一段时间里，高 性能的调速系统几乎都采用直流调速系统。但是，直 流调速系统解决不好换向问题，不适宜在恶劣环境下 使用。同时制造高压大容量、高转速直流电动机也十 分困难。
导致磁路饱和，励磁电流急剧升高，铁芯损耗急剧增大，这
两种情况都是不允许的，为此在调速过程中，在调节定子电
压的频率 f 1时，同时按比例调节定子工作电压，这就是所谓 的VVVF（变压变频）调速。
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三相异步电机的调速
异步电动机变频调速控制特性
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的工作原理
珠海市高级技工学校电气技术系
关于第2功能的设置
RT是第2功能选择端子。 当RT为ON时，该变频器设置 的所有第2功能选择均有效。
左图中变频器控制两台功 率不同的电动机，电子过电流 保护的整定值不同。正常运行 时 2 M 工作，电子过电流保护 值由Pr.9设定，当切换到 1M 工作时，RT=ON，第2功能 选择有效，电子过电流保护值由Pr.51设定。
一、变频器的分类
1. 交—交变频器 可将工频交流直接换成频率、电压均可控制的交流，又称直 接式变频器。 2. 交—直—交变频器 先把工频交流电通过整 流变成直流电，然后再把直 流电变成频率、电压均可控 制的交流电，又称为间接型 变频器。
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的工作原理
二、交—直—交变频器
7. 运行一次后想改变接线时，切断电源后过10 分钟以上，用测试工具测试电压后才能接线工作。 因为在断电后一段时间内电容上仍有危险的高压。
8. 变频器输出端的短路或接地会引起变频器模 块的损坏。接通电源之前要充分确认变频器的对地 绝缘和相间绝缘。
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主回路接线注意事项
9. 不要使用变频器输入侧的电磁接触器启动、停 wk.baidu.com变频器。（请使用STF、STR的ON/OFF来进行)。
4. 为使电压降在2%范围内，要用适当截面的导 线。接线长为20米时的最小导线尺寸如下表：
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主回路接线注意事项
接线长为20米时适用导线尺寸
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主回路接线注意事项
5. 布线距离最长为500米。
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主回路接线注意事项
6. 不要安装电力电容器和浪涌抑制器在变频器 输出侧，这将导致变频器故障或电容、浪涌抑制器 的损坏。
4. 安装在不易受振动的地方（5.9m/S2以下） 不要仅在面板上加太大的力。
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变频器的安装和接线
5. 注意变频器安装在控制柜内的散热方法 两台或两台以上变频器、通风扇安装在同一控制 柜内时，应注意正确的安装位置。
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变频器的安装和接线
6. 变频器要用螺丝垂直且牢固地安装在安装板 上。
变频器的工作原理
接线图
P/
短路片
VA
N/-
变频器的主电路图
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变频器的工作原理
三、变频器的控制电路
只有主电路还不能构成变频调速系统，还必须
有控制环节，主要有：
★ CPU
★ 存储器
★ 电压－频率变换器 ★ 环形分配器
★ 脉冲功率放大与输出 ★ 面板控制
★ 报警信号输出
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初始值
6% 120 Hz
0 Hz 50 Hz 50 Hz 30 Hz 10 Hz
5S 5S IN 5 Hz 0.5 S 0 0
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Pr.0 ，Pr.46 转矩提升
参数号 Pr.0 Pr.46
参数名称
转矩提升
第二转矩 提升
初始值 1~6% 9999
设定范围
0~30%
0~30% 9999
按键中最重要的是“MODE”键 （“模式”键或“状态”键），它可 以改变显示模式（状态）。
模式共有3种：监视器、参数设定、 报警历史。连续按动“MODE”键，显 示器将循环顺序显示以上几种模式。
变频器基本操作
运行模式切换
按 键可在EXT→PU→JOG→EXT之间切换
变频器基本操作
在“操作（运行）模式”下，按PU/EXT键， 可选择“外部操作”（利用外部信号控制变频器 的运转，此时EXT灯亮）、“PU操作”（利用 变频器操作单元的键盘直接控制变频器的运转， 此时PU灯亮）或“JOG”（PU点动操作）等各 种操作模式。
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变频器参数设置
参数清除
设定参数 Pr.CL =“1”时会 将参数清除，参 数将恢复到初始 值（但如果写入 参数选择 Pr.77=“1” 时 无 法清除参数，需 先将其设为0）。
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变频器参数设置
例：变更上限频率 Pr.1
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三相异步电机的调速
电机定子绕组电压
U1≈E1=4.44 f1KN1 N1Φm
电磁转矩
Tm=CmΦm I2’cosφ2
由上两式可知，若U1不变，则 f 1 上升时，Φm将下降，
于是电磁转矩Tm下降，电机的拖动能力会降低；若降低 f 1 ，
则Φm上升，当 f 1 小于额定频率时，主磁通将超过额定值，
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变频器参数概述
1. 变频器运行如何，参数的设置非常重要。要正 确设置参数，必须对相关参数有准确的理解。
2. 变频器的参数很多 ，每个参数都有出厂值 （初始值）。一般情况下，大部分参数可以在初始值 运行，因此使用变频器时并不是所有的参数都要设置。
3. 每个参数都有参数号、名称、初始值和设定值。 4. 大部分参数只能在Pr.79=1时设置，但也有少 数参数在外部运行模式下可以更改。
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三相异步电机的调速
一、直流调速和交流调速
2. 交流调速 三相异步电动机的转速为
n=
60 f1
P
( 1－S )= n0 ( 1－S )
❖ 变转差率调速 ❖ 变极调速 ❖ 变频调速
变极调速属有级调速，不能连续、均匀地改变转速。
变转差率调速特性、效率、调速范围等都不理想。
过去，交流变频困难、价格高。随着电力电子等高新技
2. 启动转矩小 对于普通鼠笼式异步电动机，启动电流是额定电流的4～7 倍，而启动转矩仅是额定转矩的 0.9～1.3倍。
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三相异步电机的启动
二、三相笼式异步电机的启动
1. 直接启动：一般用在小容量电机
2. 降压启动
（1）定子串接电抗器或电阻启动
（2）自耦变压器降压启动 （3）Y－△降压启动
变频器的安装和接线
1. 周围温度不能超过允许值（-10～+50℃）。同时， 为利于散热应在其四周留有足够的空间。
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变频器的安装和接线
2. 变频器运行时可能达到很高的温度（最高 90℃），因此应将其安装在不可燃的表面（如金属） 上。并避免高温和潮湿的场所。
3. 注意周围环境的清洁，避开油雾、尘埃和易 燃性气体。
10. 接地
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变频器挂箱功能介绍
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电动机调速系统
FR-A700 变频器
操作
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第1部分 面板操作
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变频器操作面板图（PU）
EP0- 0- 0- 0
变频器基本操作
三种模式切换
使用变频调速器之前，首先要熟悉 它的面板显示和操作，并且按照使用 现场的要求合理设置参数。
内容
0Hz时输出电压 按 %设定
9999 无第二转矩提升
说
明
1. 适用于变频器和电机相距较远，低速时电机转矩不足。 2. 通过RT信号的切换，可以切换两种启动转矩提升。RT=ON时， 第二转矩提升起作用；RT=OFF时，第一转矩提升起作用。 3. 假定基波频率电压为100%，0Hz时的电压用百分数（%）设定。
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变频器基本操作
设定频率
参数设定
输出监视
变频器基本操作
在“监视模式”下，按“SET”键，可以选 择显示电机的频率（Hz灯亮）、电压（V灯亮） 或电流（A灯亮）等各种信息。
在频率设定模式下可改变频率。
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监视模式 变频器基本操作
参数设置
参数清除
第2部分 参数设置
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三相异步电动机的启动
一、三相异步电动机直接启动存在的问题
1. 启动电流大，是额定电流的4～7倍，造成的危害是： （1）启动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低，影 响由同一台供电变压器供电的其它负载，如电灯会变暗，用电 设备失常，重载的异步电动机可能停转等。 （2）影响异步电动机本身，由于启动转矩与电压的平方成 正比，导致启动转矩下降更多，当负载较重时，异步电动机将 不能启动；并且严重发热，影响电机使用寿命。
Pr.1，Pr.2 ，Pr.18 输出频率范围
参数号 Pr.1 Pr.2 Pr.18
参数名称 上限频率 下限频率 最高频率
初始值 120Hz
0 120Hz
设定范围 0~120Hz 0~120Hz 120~400Hz
这部分参数用来设置变频器的运行范围，默认设置下可以 在0～120Hz范围内任意可调。如果需要超出120Hz运行，就需 要设置Pr.18，当Pr.18 设置成大于120Hz时， Pr.1= Pr.18 。
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转矩提升功能
对于常规的V/F控制，电机的内部电压降随着转速的降低 而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够 的力矩。为此变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降 低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做 “转矩提升”。
此功能增加变频器的 输出电压，而电机的输出 转矩和电压的平方成正比， 从而改善电机的输出转矩。 但设定过大将造成过热， 因此一般最大设为10%。
术的迅速发展，交流电机变频调速得到越来越广泛的应用。
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三相异步电机的调速
二、变频调速
变频调速技术是电力拖动控制系统的换代技术，它 在提高产品产量和质量、节约电能、实现自动化以及改善 工作环境等方面，可以发挥很大作用。90年代以来，变 频调速器在我国的应用也相当广泛，不仅在新设备、家电 中，就是对老设备（如风机、水泵、轧钢机、造纸机、化 纤机械以及机床、电梯、起重机等等）的技术改造中也大 量使用变频调速器。
1. 用可控整流器调压，逆变器变频 2. 用直流斩波器调压，逆变器变频
输出矩形波
3. 用不可控整流器整流，PWM变压变频
PWM的含意是脉冲宽度调制，在同一逆变器中既
调压又变频，电路结构简单，可靠性高，调节速度快、
输出电压电流波形较好，并且对电网功率因数较高，因
而在实际工程中使用很广。
珠海市高级技工学校电气技术系
平卧
侧卧
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变频器的安装和接线
变频器和电动机的连接
变频器
珠海市高级技工学校电气技术系
主回路接线注意事项
1. 电源及电机接线的压着端子，要使用带有绝 缘套管的端子。
2. 电源一定不能接到变频器输出端子（U、V、 W）上，否则将损坏变频器。
3. 接线后，零碎线头必须清除干净。在控制台 上打孔时，不要使碎片粉末等进入变频器中。
常用变频器参数
参数号
Pr.0 Pr.1 Pr.2 Pr.3 Pr.4 Pr.5 Pr.6 Pr.7 Pr.8 Pr.9 Pr.15 Pr.16 Pr.77 Pr.79
参数名称
转矩提升 上限频率 下限频率 基准频率 多段速度设定（高速） 多段速度设定（中速） 多段速度设定（低速） 加速时间 减速时间 电子过流保护 点动频率 点动加、减速时间 防止参数被意外改写 运行模式选择
变频器应用技术讲座
电气技术系——蒋勇辉
电动机调速系统
珠海市高级技工学校电气技术系
电动机调速系统
FR-A700 变频器
概述
珠海市高级技工学校电气技术系
三相异步电动机（复习）
一、结构
1. 定子：铁芯；三相对称绕组。 2. 转子：铁芯；绕组:（1）鼠笼绕组 （2）绕线式三相绕组
二、转动原理
1. 旋转磁场 （1）三相对称绕组通入三相对称交流电产生定子旋转磁场 （2）方向：与电源相序一致 （3）同步转速：n1 = 60 f/p 2. 转子电流：鼠笼绕组感应电势、感应电流 3. 电磁转矩 （1）定子旋转磁场对转子感应电流产生电磁转矩 （2）方向：与同步转速方向相同 （3）额定转速：ne = ( 1 – Se ) n1
绕线式异步电动机 转子串电阻启动
（4）延边三角形启动
3. 变频软启动
变频启动
珠海市高级技工学校电气技术系
三相异步电机的调速
一、直流调速和交流调速 1. 直流调速 直流调速范围广、静差小、稳定性 和动态性能好，因而在过去相当长的一段时间里，高 性能的调速系统几乎都采用直流调速系统。但是，直 流调速系统解决不好换向问题，不适宜在恶劣环境下 使用。同时制造高压大容量、高转速直流电动机也十 分困难。
导致磁路饱和，励磁电流急剧升高，铁芯损耗急剧增大，这
两种情况都是不允许的，为此在调速过程中，在调节定子电
压的频率 f 1时，同时按比例调节定子工作电压，这就是所谓 的VVVF（变压变频）调速。
珠海市高级技工学校电气技术系
三相异步电机的调速
异步电动机变频调速控制特性
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的工作原理
珠海市高级技工学校电气技术系
关于第2功能的设置
RT是第2功能选择端子。 当RT为ON时，该变频器设置 的所有第2功能选择均有效。
左图中变频器控制两台功 率不同的电动机，电子过电流 保护的整定值不同。正常运行 时 2 M 工作，电子过电流保护 值由Pr.9设定，当切换到 1M 工作时，RT=ON，第2功能 选择有效，电子过电流保护值由Pr.51设定。
一、变频器的分类
1. 交—交变频器 可将工频交流直接换成频率、电压均可控制的交流，又称直 接式变频器。 2. 交—直—交变频器 先把工频交流电通过整 流变成直流电，然后再把直 流电变成频率、电压均可控 制的交流电，又称为间接型 变频器。
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的工作原理
二、交—直—交变频器
7. 运行一次后想改变接线时，切断电源后过10 分钟以上，用测试工具测试电压后才能接线工作。 因为在断电后一段时间内电容上仍有危险的高压。
8. 变频器输出端的短路或接地会引起变频器模 块的损坏。接通电源之前要充分确认变频器的对地 绝缘和相间绝缘。
珠海市高级技工学校电气技术系
主回路接线注意事项
9. 不要使用变频器输入侧的电磁接触器启动、停 wk.baidu.com变频器。（请使用STF、STR的ON/OFF来进行)。
4. 为使电压降在2%范围内，要用适当截面的导 线。接线长为20米时的最小导线尺寸如下表：
珠海市高级技工学校电气技术系
主回路接线注意事项
接线长为20米时适用导线尺寸
珠海市高级技工学校电气技术系
主回路接线注意事项
5. 布线距离最长为500米。
珠海市高级技工学校电气技术系
主回路接线注意事项
6. 不要安装电力电容器和浪涌抑制器在变频器 输出侧，这将导致变频器故障或电容、浪涌抑制器 的损坏。
4. 安装在不易受振动的地方（5.9m/S2以下） 不要仅在面板上加太大的力。
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的安装和接线
5. 注意变频器安装在控制柜内的散热方法 两台或两台以上变频器、通风扇安装在同一控制 柜内时，应注意正确的安装位置。
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的安装和接线
6. 变频器要用螺丝垂直且牢固地安装在安装板 上。
变频器的工作原理
接线图
P/
短路片
VA
N/-
变频器的主电路图
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的工作原理
三、变频器的控制电路
只有主电路还不能构成变频调速系统，还必须
有控制环节，主要有：
★ CPU
★ 存储器
★ 电压－频率变换器 ★ 环形分配器
★ 脉冲功率放大与输出 ★ 面板控制
★ 报警信号输出
珠海市高级技工学校电气技术系
初始值
6% 120 Hz
0 Hz 50 Hz 50 Hz 30 Hz 10 Hz
5S 5S IN 5 Hz 0.5 S 0 0
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Pr.0 ，Pr.46 转矩提升
参数号 Pr.0 Pr.46
参数名称
转矩提升
第二转矩 提升
初始值 1~6% 9999
设定范围
0~30%
0~30% 9999
按键中最重要的是“MODE”键 （“模式”键或“状态”键），它可 以改变显示模式（状态）。
模式共有3种：监视器、参数设定、 报警历史。连续按动“MODE”键，显 示器将循环顺序显示以上几种模式。
变频器基本操作
运行模式切换
按 键可在EXT→PU→JOG→EXT之间切换
变频器基本操作
在“操作（运行）模式”下，按PU/EXT键， 可选择“外部操作”（利用外部信号控制变频器 的运转，此时EXT灯亮）、“PU操作”（利用 变频器操作单元的键盘直接控制变频器的运转， 此时PU灯亮）或“JOG”（PU点动操作）等各 种操作模式。
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变频器参数设置
参数清除
设定参数 Pr.CL =“1”时会 将参数清除，参 数将恢复到初始 值（但如果写入 参数选择 Pr.77=“1” 时 无 法清除参数，需 先将其设为0）。
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变频器参数设置
例：变更上限频率 Pr.1
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三相异步电机的调速
电机定子绕组电压
U1≈E1=4.44 f1KN1 N1Φm
电磁转矩
Tm=CmΦm I2’cosφ2
由上两式可知，若U1不变，则 f 1 上升时，Φm将下降，
于是电磁转矩Tm下降，电机的拖动能力会降低；若降低 f 1 ，
则Φm上升，当 f 1 小于额定频率时，主磁通将超过额定值，
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变频器参数概述
1. 变频器运行如何，参数的设置非常重要。要正 确设置参数，必须对相关参数有准确的理解。
2. 变频器的参数很多 ，每个参数都有出厂值 （初始值）。一般情况下，大部分参数可以在初始值 运行，因此使用变频器时并不是所有的参数都要设置。
3. 每个参数都有参数号、名称、初始值和设定值。 4. 大部分参数只能在Pr.79=1时设置，但也有少 数参数在外部运行模式下可以更改。
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三相异步电机的调速
一、直流调速和交流调速
2. 交流调速 三相异步电动机的转速为
n=
60 f1
P
( 1－S )= n0 ( 1－S )
❖ 变转差率调速 ❖ 变极调速 ❖ 变频调速
变极调速属有级调速，不能连续、均匀地改变转速。
变转差率调速特性、效率、调速范围等都不理想。
过去，交流变频困难、价格高。随着电力电子等高新技
2. 启动转矩小 对于普通鼠笼式异步电动机，启动电流是额定电流的4～7 倍，而启动转矩仅是额定转矩的 0.9～1.3倍。
珠海市高级技工学校电气技术系
三相异步电机的启动
二、三相笼式异步电机的启动
1. 直接启动：一般用在小容量电机
2. 降压启动
（1）定子串接电抗器或电阻启动
（2）自耦变压器降压启动 （3）Y－△降压启动
变频器的安装和接线
1. 周围温度不能超过允许值（-10～+50℃）。同时， 为利于散热应在其四周留有足够的空间。
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器的安装和接线
2. 变频器运行时可能达到很高的温度（最高 90℃），因此应将其安装在不可燃的表面（如金属） 上。并避免高温和潮湿的场所。
3. 注意周围环境的清洁，避开油雾、尘埃和易 燃性气体。
10. 接地
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变频器挂箱功能介绍
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电动机调速系统
FR-A700 变频器
操作
珠海市高级技工学校电气技术系
第1部分 面板操作
珠海市高级技工学校电气技术系
变频器操作面板图（PU）
EP0- 0- 0- 0
变频器基本操作
三种模式切换
使用变频调速器之前，首先要熟悉 它的面板显示和操作，并且按照使用 现场的要求合理设置参数。
内容
0Hz时输出电压 按 %设定
9999 无第二转矩提升
说
明
1. 适用于变频器和电机相距较远，低速时电机转矩不足。 2. 通过RT信号的切换，可以切换两种启动转矩提升。RT=ON时， 第二转矩提升起作用；RT=OFF时，第一转矩提升起作用。 3. 假定基波频率电压为100%，0Hz时的电压用百分数（%）设定。
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变频器基本操作
设定频率
参数设定
输出监视
变频器基本操作
在“监视模式”下，按“SET”键，可以选 择显示电机的频率（Hz灯亮）、电压（V灯亮） 或电流（A灯亮）等各种信息。
在频率设定模式下可改变频率。
珠海市高级技工学校电气技术系
监视模式 变频器基本操作
参数设置
参数清除
第2部分 参数设置
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三相异步电动机的启动
一、三相异步电动机直接启动存在的问题
1. 启动电流大，是额定电流的4～7倍，造成的危害是： （1）启动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低，影 响由同一台供电变压器供电的其它负载，如电灯会变暗，用电 设备失常，重载的异步电动机可能停转等。 （2）影响异步电动机本身，由于启动转矩与电压的平方成 正比，导致启动转矩下降更多，当负载较重时，异步电动机将 不能启动；并且严重发热，影响电机使用寿命。