变频器(第一章)1复习过程
第一章 变频器的硬件及其说明
第一章变频器的硬件及其说明本章主要介绍台安科技有限公司制造的N2系列变频器硬件的相关知识：（1）变频器的铭牌及其相关数据。
（2）N2系列变频器的基本功能。
（3）N2系列变频器的外端子名称及功能。
（4）N2系列变频器操作面板的相关知识。
第一节变频器铭牌及基本功能变频器的产品说明书中给出了详细的系列规格参数、型号命名方法、硬件说明、软件说明等等，这些可作为变频器的选型参考。
变频器的铭牌中包括变频器的型号、输入电压及频率、输出电压及频率范围、输出功率、输出电流等等，如图1-1所示为实验电路板上变频器的铭牌。
图1-1 变频器的铭牌N2系列变频器型号的命名方法为：N2 —— 2 01 ———— M 3产品电源电压马力数外型构造电源种类序号 2：200V 01：1马力 M：标准型空白：单相/三相共用4：440V 1：单相 3：三相N2-201-M型变频器适用于0.75KW电动机,额定电流为4.5A,额定容量为1.7KV A，最大输入电压值为（200～240）V±10﹪,频率(单相或三相)为50Hz±5﹪,最大输出电压为200～240V(三相),输出频率范围为0～400Hz,允许瞬间停电时间为1.0秒。
N2系列变频器由微处理器控制，大功率开关器件是IGBT。
其基本功能见表1-1。
表1-1 变频器基本功能第二节变频器外接端子说明实验用的变频器外接端子如图1-2所示。
图1-2 N2系列变频器的外接端子一、主电路端子说明1．L1、L2、L3端子变频器的主电路电源输入端子，它通过断路器接到三相电源。
实验使用的变频器既可接单相电源，使用L1、L2端子，又可以接三相电源，使用L1、L2、L3端子。
2．T1、T2、T3端子变频器的主电路输出端子，接三相电动机。
变频器在使用时，主电路电源输入端子与输出端子一定不要弄错，否则会造成变频器的损坏。
3．P、R端子制动电阻连接端子（容量在10HP以下的变频器有此端子）。
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多数变频器在面板上并无电位器，故说明书中所说的“面板给定”，实际就是键 盘给定。
变频器的面板通常可以取下，通过延长线安置在用户操作方便的地方，如图所示。
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此外, 采用哪一种给定方式, 须通过功能预置来事先决定。 (3) 外部给定方式 从外接输入端子输入频率给定信号，来调节变频器输出频率的大小，
• ·保持功能无效
• 运行频率为0Hz，如要回复到原来的工作频率，须重新加速。
• ·保持功能有效
•
运行频率自动上升到停机前的工作频率。
•
(2) 点动频率功能
• 点动是各类机械在调试过程中经常使用的操作方式。因为主要用 于调试，故所需频率较低，一般也不需要调节。所以，点动频率(用fJ 表示)是通过功能预置来确定的。有的变频器也可以预置多档点动频 率。
如图11(a)所示。 (b) 由单极性给定信号控制 给定信号只有“＋”值，由给定信号中间的任意值作为正转和反转的
分界点，如图11(b)所示。
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(2) 死区的设置
用模拟量给定信号进行正、反转控制时，“0”速控制很难稳定，在给 定信号为“０”时，常常出现正转或反转的“蠕动”现象。为了防止这种 “蠕动”现象，需要在“０”速附近设定一个死区ΔX，使给定信号从-ΔX到 ＋ΔX的区间内，输出频率为0Hz。
电动机的临界转矩和带负载能力(用有效转矩ＴMEX表示)也有所下降，
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• 3.2 模拟量给定的滤波时间
•
(1) 滤波时间的含义
•
变频器在接受模拟量给定信号时，首先要进行滤波，其物
理意义与图12中的滤波电容类似(通常都采用数字滤波)。图中，综坐
变频器基础知识培训课件
变频器基础知识培训课件目录一、变频器概述 (2)1.1 变频器的定义 (2)1.2 变频器的发展历程 (3)1.3 变频器在现代工业中的应用 (4)二、变频器工作原理 (5)2.1 交流变频器的基本原理 (6)2.2 变频器主电路分析 (8)2.3 变频器控制电路分析 (9)三、变频器主要参数 (10)3.1 输入输出参数 (11)3.2 功率与效率 (12)3.3 保护功能参数 (13)四、变频器选型与配置 (14)4.1 变频器选型原则 (16)4.2 变频器配置方法 (17)4.3 变频器安装与接线 (17)五、变频器操作与调试 (18)5.1 变频器基本操作步骤 (20)5.2 变频器参数设置 (21)5.3 变频器调试方法 (22)六、变频器常见故障及处理 (23)6.1 变频器故障诊断 (24)6.2 常见故障现象与处理 (25)6.3 故障排除案例分析 (26)七、变频器维护与保养 (27)7.1 变频器日常维护 (28)7.2 变频器定期检查 (29)7.3 变频器故障预防措施 (29)八、变频器高级应用 (30)8.1 变频器与PLC的结合 (31)8.2 变频器与变频器通信 (32)8.3 变频器在节能中的应用 (33)九、总结与展望 (35)9.1 变频器技术发展趋势 (36)9.2 变频器在工业自动化中的重要性 (37)9.3 培训总结与学员反馈 (38)一、变频器概述变频器，全称是交流变频调速器，是一种将固定频率的交流电源转换为可调频率的交流电源的电力调节装置。
其主要功能是对电动机的转速进行调节，以满足不同负载和工作环境的需求。
变频器的工作原理主要基于电力电子技术，通过改变输入电源的频率和电压，实现对电动机转速的调节。
变频器主要由以下几个部分组成：矢量控制变频器：具有较高的调速精度和动态性能，适用于对调速精度要求较高的场合；VF控制变频器：结构简单，成本较低，适用于对调速精度要求不高的场合；直接转矩控制变频器：具有较好的动态性能和抗干扰能力，适用于对调速性能要求较高的场合。
电气基础知识—变频器
4.测量6只逆变开关管的好坏 将变频器输出频率调到3Hz左右，万用表打到×500V直流挡，：分 别测量：P-U、P-V、P-W及U-N、V-N、W-N之间的直流电压。 管子正常时，测出的电压应为1/2UPN，如果哪路电压偏高，则那路 IGBT开路或开关不良。
3.测量上桥臂 在电路中，IGBT短路的可能性很 小，因为一旦短路，强大的电流会 很快将其烧断。所以IGBT在电路 中损坏是以开路居多。因为IGBT 开路对测量6个续流二极管没有影 响，所以可以用测量整流管的方法 测量6个续流二极管。 测量上桥臂： 黑笔接UVW接线桩， 红笔接P点接线桩， 表针摆动到刻度 的3/5，正常， 不摆动，断路。
2）起重、升降设备制动 当负载重物下降时，拉着电动机转动，电动机 将重物的动能转化为电能回馈给变频器。 没有回馈电能的场合，不用安装制动电阻。 3）风机 风机因为没有制动电阻， 要设置较长的频率下降 时间，以防产生回馈电 能。
1.1.4 逆变电路 VT1~VT6六只IGBT开关管相当于6只开关，闭合导通， 打开截止。 开关规律：上下两只开关管为一相，当该相电流流出时 ，上桥臂管子导通，流进时，下桥臂管子导通，两管绝 对不能同时导通，同时导通会造成管子损坏。
1.3 逆变电路的维修 1.3.1 维修目的 1. 维修原因：变频器输出出现了缺相、过流、电动机异常报警跳闸，变频 器不能正常工作等。 2. 故障原因：电动机有问题，造成过流；变频器逆变电路有问题，造成缺 相、输出电压不平衡等。
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3. 故障初步确认： 首先进行U、V、W电压测量，根据测量数据，进行正确判断。 1）变频器输出三相电压平衡，变频器没问题。 2）缺相，变频器一个桥臂的开关管损坏。哪一相缺相，对应的那 一路上下桥臂开关管损坏。 3）如输出电压不平衡，去掉电动机，仍不平衡，变频器不平衡相 的桥臂开关管性能不良或有一只开关管已经损坏。
第1章通用变频器的基本工作原理1.1交直交变频器的基本
套三相桥式无环流反并联的可逆装置。正、反向两组晶 阐管按一定周期相互切换。正向组工作时，反向组关断， 在负载上得到正向电压；反向组工作时，正向组关断， 在负载上得到反向电压。工作晶阐管的关断通过交流电 源的自然换相来实现。这样，在负载上就获得了交变的 输出电压uo。
有的交一交变压变频装置用电抗器将输出电流强 制变成矩形波或阶梯波，具有电流源的性质，它 也是电流源型变频器。
注意几点：从主电路上看，电压源型变频器和电 流源型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器 的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器 在性能上相当大的差异，主要表现如下：
(1) 无功能量的缓冲 对于变压变频调速系统来说，变频器的负载是异
3、逆变电路——直－交部分
逆变电路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三 极管按其导通顺序分别用 VT1～VT6表示，与三极管反向并 联的二极管起续流作用。
按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和 180°导通型两种类型。
逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是 彼此相差120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的 逆变。输出电压的频率取决于逆变器开关器件的切换频率， 达到了变频的目的。
交－交变频器主要用于大容量交流电动机调速，几乎没 有采用单相输入的，主要采用三相输入。主回路有三脉波零 式电路（有18个晶闸管）、三脉波带中点三角形负载电路 （有12个晶闸管）、三脉波环路电路（有9个晶闸管）、六脉 波桥式电路（有36个晶闸管）、十二脉波桥式电路等多种。
用的最多的是六脉波桥式电路，又分为分离负载桥式电 路和输出负载Y联结两种型式。
U
额定电压
L n P 基频 f
图1.1.11 电压与频率之间的关系
1变频器基础知识
变频器基础知识3.1.1 什么是变频器是由用三相工频电源变换成直流的整流器和将直流变成电压可变的逆变器组成，进行三相鼠笼或感应电机的速度控制的一种装置。
3.1.2 为什么起动电流小变频器从低频慢慢加速，控制电流几乎在额定电流左右。
3.1.3 什么是低噪音变频器几乎听不到金属噪音的变频器。
3.1.4 怎么做到低噪音变频器的载波频率比人们的听力频率带高，从而实现低噪音。
3.1.5 为什么电机的速度可以控制由于能够任意改变电机端子电压和频率(V/F)，所以能够控制电机(转数)速度。
感应电机的转速(n)用下式表示：因此通用变频器通过改变一次频率控制转速。
端子电压和频率几乎成正比例，所以叫V/F。
3.1.6 什么是V/F 特性V/F 是指变频器运转时可调范围内输出电压和输出频率之比。
一般情况下，感应电机三额定当中，220V(380V)50Hz 时为最大磁通。
若超过此磁通量运转，很多场合励磁电流增加，使得电机过热而不能运转。
因此，用变频器控制频率的场合，为了不超过最大磁通量，有必要使V/F=C 控制。
也就是，为了将V/F 保持一定，频率越大，电压也越大，两者成正比。
3.1.7 为什么起动特性好变频器具有自动力矩提升功能，可提供起动时负载所需的力矩。
3.1.8 力矩提升是什么因为电机的输出力矩和电压二次方成正比，有时需要通过提高电压来提高力矩满足负载需要，这种功能就叫力矩提升。
3.1.9 为什么需要力矩提升电机绕组的电阻产生的内部电压下降会造成产生力矩的电压下降，由此造成力矩不足。
为了弥补力短不足，必须进行转矩提升。
3.1.10 标准电机和变频电机有何不同由于标准电机采用风扇冷却，低速时的冷却效果不好，只能降低负载使用。
而变频电机在低速时也可100％负载连续运行。
这是因为其绝缘等级提高了一档以上，并且：①标准电机适用于转速与负载成正比增加的风扇、风机、泵等递减负载。
②变频电机则适用于与速度无关的恒力矩负载如传送带、升降装置等。
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变频器知识学习培训教程全案目录第1章绪论 (1)1.1 变频器技术的发展历史 (1)1.2 变领器调速控制系统的优势 (2)1.3 变领器技术的发展动向 (7)第2章变频器的基本原理及控制方式 (10)2.1变频器的基本构成和工作原理 (10)2.1.1 变频器的基本构成 (10)2.1.2 变频器内部电路的基本功能 (10)2.1.3 逆变电路基本工作原理 (11)2.2 变频器的种类 (12)2.3 变频器的控制方式 (18)2.3.1 V/f恒定控制 (19)2.3.2 矢量控制 (23)2.4 变频器驱动系统的设计 (27)2.4.1 机械负载与电动机的转矩特性 (28)2.4.2 设计变额器驱动系统的要点 (30)第3章变频器的安装调试和维修保养 (34)3.1 变频器的设置环境和安装 (34)3.1.1 变频器的设置环境 (34)3.1.2 变频器的安装方式 (35)3.2 配线 (36)3.2.1主电路配线 (36)3.2.2 接地线配线 (36)3.2.3 控制电路布线 (37)3.3 通电前的检查 (38)3.3.1 外观及结构检查 (38)3.3.2 绝缘电阻检查 (38)3.4 试运行 (39)3.4.1 电动机单独运行 (39)3.4.2 负载机械的试运行 (40)3.5 检查与维修保养 (40)3.5.1 维修保养时应遵照的准则 (41)3.5.2 定期检查和维修保养 (42)第4章变频器常见异常及其对策 (44)4.1 变频器自身异常及对策 (44)4.1.1 设置环境 (44)4.1.2 外部噪声的影响 (44)4.1.3 电源异常 (46)4.2 变频器对周边设备的影响及对策 (48)4.3 变频器驱动系统故障分析 (49)第5章闭环控制系统 (53)5.1 自动控制系统概述 (53)5.1.1 自动控制系统的组成及方框图 (53)5.1.2自动控制系统的分类 (54)5.2 对自动控制系统的基本要求 (55)5.2.1 控制系统的主要性能指标 (55)5.2.2 反馈控制系统的过渡响应 (57)5.2.4 反馈控制系统过渡过程中的品质指标 (59)5.3 PID的调节原理 (60)5.3.1 PID的控制算式 (61)5.5 PID控制器的参数整定 (64)第1章绪论1.1 变频器技术的发展历史直流电动机拖动和交流电动机抱功先后诞生于19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。
变频器教案(学生工作页)
通用变频器教案(学生工作页)第一章：变频器概述1.1 学习目标理解变频器的基本概念熟悉变频器的主要应用领域掌握变频器的基本原理及组成部分1.2 教学内容介绍变频器的定义和作用分析变频器的主要应用领域，如工业、交通、家庭等讲解变频器的基本原理，包括整流、滤波、逆变等过程介绍变频器的组成部分，如整流器、滤波器、逆变器、控制模块等1.3 实践活动观察变频器的实物，识别其各个部分通过示例了解变频器在不同领域的应用第二章：变频器的工作原理2.1 学习目标理解变频器的工作原理熟悉变频器的主要功能掌握变频器的调速原理2.2 教学内容讲解变频器的工作原理，包括整流、滤波、逆变等过程分析变频器的主要功能，如速度控制、转矩控制、节能等讲解变频器的调速原理，包括频率控制、电压控制、转矩控制等2.3 实践活动通过实验了解变频器的工作原理及调速原理分析实际应用中变频器的调速效果第三章：变频器的安装与接线3.1 学习目标熟悉变频器的安装流程掌握变频器的接线方法了解变频器的安全注意事项3.2 教学内容讲解变频器的安装流程，包括安装位置、安装方式等介绍变频器的接线方法，包括电源接线、控制接线、输出接线等强调变频器的安全注意事项，如防尘、防水、防震等3.3 实践活动观察变频器的安装过程，学习正确的安装方法练习变频器的接线，掌握各种接线方式第四章：变频器的参数设置与调试4.1 学习目标熟悉变频器的参数设置方法掌握变频器的调试技巧了解变频器的故障处理方法4.2 教学内容讲解变频器的参数设置方法，包括基本参数和高级参数的设置介绍变频器的调试技巧，如启动、停止、加速、减速等分析变频器的故障处理方法，如故障原因、故障排除等4.3 实践活动练习变频器的参数设置，掌握各种参数的设置方法调试变频器，了解其运行状态和性能第五章：变频器的应用案例5.1 学习目标了解变频器在不同领域的应用案例掌握变频器在不同应用场景下的调速方法5.2 教学内容分析变频器在工业领域的应用案例，如电机控制、流水线等介绍变频器在交通领域的应用案例，如电梯控制、地铁牵引等讲解变频器在家庭领域的应用案例，如空调控制、洗衣机等5.3 实践活动分析实际应用中变频器的调速效果讨论变频器在不同领域中的应用前景第六章：变频器的维护与保养6.1 学习目标熟悉变频器的日常维护与保养措施掌握变频器故障的预防方法了解变频器的寿命延长策略6.2 教学内容讲解变频器的日常维护与保养措施，如清洁、检查、更换滤波电容等介绍变频器故障的预防方法，如避免过载、及时散热等分析变频器的寿命延长策略，如合理设置参数、避免频繁启停等6.3 实践活动观察变频器的日常维护与保养过程练习故障预防方法，如设置合适的启动停止模式第七章：变频器的故障诊断与维修7.1 学习目标熟悉变频器故障的现象与原因掌握变频器故障诊断的方法学会变频器故障的维修技巧7.2 教学内容分析变频器故障的现象与原因，如过流、过压、过热等讲解变频器故障诊断的方法，如观察法、仪器检测法、故障代码查询法等介绍变频器故障的维修技巧，如更换故障部件、修复电路等7.3 实践活动练习变频器故障诊断的方法，如通过故障现象判断故障原因尝试变频器故障的维修，如更换损坏的元件第八章：变频器的节能应用8.1 学习目标理解变频器节能的原理与效果掌握变频器在不同领域的节能应用了解变频器节能的优势与挑战8.2 教学内容讲解变频器节能的原理与效果，如减少能耗、提高效率等分析变频器在不同领域的节能应用，如电机控制、空调系统等讨论变频器节能的优势与挑战，如初始投资、维护成本等8.3 实践活动观察变频器节能效果的实验，如比较节能前后的能耗分析实际应用中变频器的节能效果第九章：变频器在自动化控制系统中的应用9.1 学习目标理解自动化控制系统的基本原理掌握变频器在自动化控制系统中的作用了解变频器与其他控制设备的协同工作9.2 教学内容讲解自动化控制系统的基本原理，如PID控制、模糊控制等介绍变频器在自动化控制系统中的作用，如速度控制、转矩控制等分析变频器与其他控制设备的协同工作，如PLC、传感器等9.3 实践活动学习自动化控制系统的设计与实施，如使用PLC与变频器配合实现控制观察变频器在自动化控制系统中的实际应用第十章：变频器的发展趋势与新技术10.1 学习目标了解变频器行业的发展趋势掌握变频器的新技术应用预测变频器未来的发展方向10.2 教学内容分析变频器行业的发展趋势，如市场规模、产品种类等介绍变频器的新技术应用，如矢量控制、神经网络控制等预测变频器未来的发展方向，如智能化、集成化等10.3 实践活动学习变频器新技术的应用案例，如矢量控制技术的实验讨论变频器未来的发展趋势及其对行业的影响重点和难点解析一、变频器的基本概念和应用领域：理解变频器的作用和它在不同行业中的应用是学习的基础。
变频器与现场总线技术复习提纲
变频器及现场总线技术复习要点第一章变频调速技术的根底知识一、学习内容1．三相交流异步电动机的调速问题2．变频技术的概念、主要类型、变频技术的开展3．变频调速的工作原理4. 各种电力电子器件构造特点、工作原理5.电力电子器件的驱动电路和保护电路6. 电力电子器件的工程应用实例二、学习目的1．了解变频技术定义、分类2．了解变频技术的主要类型、变频技术的开展3．掌握变频调速的工作原理4. 掌握各种电力电子器件根本电路和工作特点5. 了解电力电子器件的驱动及保护技术三、自我测试1．名词〔1〕交流变频调速技术？〔2〕晶闸管的浪涌电流？〔3〕G TO的电流关断增益？2．简述题〔1〕怎样实现变频技术？〔2〕变频技术的类型有哪几种？〔3〕试说明GTR三种缓冲电路的特点？3．案例〔1〕如何判断晶闸管管脚极性？〔2〕功率MOSFET的保护技术有哪些？〔3〕使用IGBT时，为什么要考虑过电流和过电压保护？四、参考答案：1．名词〔1〕交流变频调速技术就是将工频交流电通过不同的技术手段变换成不同频率的交流电。
〔2〕浪涌电流ITSM是一种由于电路异常情况〔如故障〕引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。
浪涌电流有上下限两个级，这些不重复电流定额用来设计保护电路。
〔3〕最大可关断阳极电流IATO和门极负电流最大值IGM之比被称为电流关断增益。
一般βoff只有5左右。
βoff是GTO的一个重要参数，其值愈大，说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。
2．简述题〔1〕变频技术，简单的说就是把直流电逆变成为不同频率的交流电，或是把交流变成直流再逆变成不同频率的交流，或是把直流变成交流再把交流变成直流。
在这些变化过程中，一般只是频率发生变化。
〔2〕变频技术主要有以下几种类型：1〕交—直变频技术〔即整流技术〕。
它通过二极管整流、二极管续流或晶闸管、功率晶体管可控整流实观交—直流转换。
2〕直—直变频技术〔即斩波技术〕。
它通过改变功率半导体器件的通断时间，即改变脉冲的频率〔定宽变频〕，或改变脉冲的宽度〔定频调宽〕，从而到达调节直流平均电压的目的。
变频器要点复习讲解
变频器复习要点1.什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将电源频率变换为另一电源频率的控制装置。
2、变频就是改变供电频率，通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。
3、变频技术的核心是变频器，它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节，把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。
同时，还使电源电压适应范围达到142—270V，解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。
4、变频器通常包含2个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）。
其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。
5、变频技术主要类型有以下几种：（1）交—直变频技术（即整流技术）（2）直—直变频技术（即斩波技术）（3）直—交变频技术（逆变）（4）交—交变频技术（即移相技术）6、变频器类别A)按变换环节分类交--交、交---直----交B)按电压调制方式分类PAM、PWMC)按直流环节的储能方式分类电压型、电流型7、1)PAM(脉冲幅度调制)2)PWM (脉冲宽度调制 )3)SPWM(正弦脉宽调制 )8、变频技术的发展方向是低成本的简易型通用变频器；高性能的多功能通用变频器9、变频的控制技术1、标量控制2、VC(矢量)控制3、DTC(直接转矩)控制10、各种电力电子器件均具有导通和阻断二种工作特性。
注：电力电子技术起步于晶闸管，普及于GTR，提高于IGBT。
11、为什么要进行晶闸管过电流保护？晶闸管承受过电流和过电压的能力较差，短时间的过电流和过电压就会使器件损坏。
造成晶闸管过电流的重要原因是：电网电压波动太大、电动机轴上拖动的负载超过允许值、电路中管子误导通以及管子击穿短路等。
12、晶闸管的过电流常见的保护有以下几种：1）快速熔断器保护2）过电流继电器保护3）限流与脉冲移相保护4）利用反馈控制作过电流保护5）直流快速开关电流保护13、由于发生雷击或从电网侵入的高电压干扰而造成的晶闸管过电压，称为浪涌过电压。
变频器教案(学生工作页)
通用变频器教案(学生工作页)第一章：变频器概述1.1 学习目标：了解变频器的基本概念、作用和分类。
掌握变频器的主要组成部分及工作原理。
1.2 教学内容：变频器的定义和作用变频器的分类变频器的主要组成部分变频器的工作原理1.3 学习活动：学生通过阅读教材和查找资料，了解变频器的基本概念、作用和分类。
教师通过讲解和示例，介绍变频器的主要组成部分及工作原理。
学生进行小组讨论，分析变频器在实际应用中的优势和作用。
1.4 练习与评估：学生完成课后练习题，巩固所学知识。
教师对学生的练习进行评估，了解学习情况。
第二章：变频器的安装与接线2.1 学习目标：掌握变频器的安装位置和注意事项。
学会变频器的接线方法。
2.2 教学内容：变频器的安装位置和注意事项变频器的接线方法2.3 学习活动：学生通过阅读教材和查找资料，了解变频器的安装位置和注意事项。
教师演示变频器的接线方法，学生跟随操作。
学生进行小组讨论，分析变频器接线中可能出现的问题和解决方法。
2.4 练习与评估：学生完成课后练习题，巩固所学知识。
教师对学生的练习进行评估，了解学习情况。
第三章：变频器的参数设置与调试3.1 学习目标：学会变频器的参数设置方法。
掌握变频器的调试技巧。
3.2 教学内容：变频器的参数设置方法变频器的调试技巧3.3 学习活动：学生通过阅读教材和查找资料，了解变频器的参数设置方法。
教师演示变频器的调试技巧，学生跟随操作。
学生进行小组讨论，分析变频器参数设置和调试中可能出现的问题和解决方法。
3.4 练习与评估：学生完成课后练习题，巩固所学知识。
教师对学生的练习进行评估，了解学习情况。
第四章：变频器在电机控制中的应用4.1 学习目标：了解变频器在电机控制中的应用方法和注意事项。
掌握变频器控制电机启停、调速和正反转的方法。
4.2 教学内容：变频器在电机控制中的应用方法和注意事项变频器控制电机启停、调速和正反转的方法4.3 学习活动：学生通过阅读教材和查找资料，了解变频器在电机控制中的应用方法和注意事项。
变频器整理复习资料
变频器原理及应用第一章概述填图题输入交流直流输出直流整流斩波交流移相逆变第二章电力电子器件一、填空题1、晶闸管三个电极的名称是阳极（A）、阴极（K）、和门极（G）。
2、晶闸管的动态损耗包括开通损耗和关断损耗。
4、常用的均流电路有：串联电阻均流电路、串联电抗器均流电路和采用直流电抗器的均流电路。
5、晶闸管的保护包括：晶闸管的过电流保护、晶闸管的过电压保护和电压与电流上升率的限制。
6、晶闸管的过电流保护的措施：快速熔断器保护、过电流继电器保护、脉冲移相过电流保护、利用反馈控制过电流保护、直流快速熔断器过电流保护。
7、电压与电流上升率的限制的措施：给整流装置接上整流变压器、在交流电源输入端串接空心小电阻和每个桥臂串接空心小电感或在桥臂上套入磁环。
8、由于接通、断开交流侧电源时出现暂态过程而引起的过电压称为交流侧过电压，由于交流电网受雷击或从电网侵入的干扰过电压，这种过电压作用时间长、能量大称为交流侧浪涌过电压。
9、交流侧浪涌过电压只能采用类似稳压管稳压原理的压敏电阻或硒堆元件来保护。
10、大功率晶体管（GTR）使用时必须考虑的参数：击穿电压、电流增益、耗散功率和开关速度。
11、绝缘栅双极晶闸管（IGBT）的保护包括：过电压保护和过电流保护。
12、PD是指电力二极管，其符号是13、SCR是指晶闸管，其符号14、GTO是指门极关断晶闸管，其符号是15、IGBT是指绝缘栅双极型晶体管，其符号是16、GTR是指大功率晶体管，其符号17、MOSFET是指功率场效应晶体管，其符号是 N型沟道 P型沟道。
二、选择题1:右图是（c）元件的图形符号。
A:双极晶体管B:晶闸管C:绝缘栅双极晶体管D:场效应管2、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D）。
A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT3、下列元件中不属于全控器件的是（ A ）A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT三、判断题1、“半控”的含义是指晶闸管可以被控制导通但不能用门极控制关断。
变频器复习资料(轨道、本科)
一. 变频器运行需要两个信号：（1）启动信号（P0700信号给定源选择）：①由变频器面板上的启停键给。
此时P0700=1。
②由变频器的外端子5、6、7给。
此时P0700=2。
（2）给定频率（P1000设定频率给定源）：①由变频器面板上的电动电位计MOP给。
此时P1000=1。
②由变频器的外端子1、2、3、4给。
此时P1000=2。
1．西门子MM420变频器输入控制端子中，有个数字量可编程端子。
2．西门子MM420变频器的模拟量输入端子可以接受的电压信号是V，电流信号是mA。
3．西门子MM420变频器的操作面板中，键表示，键表示，键表示。
4．西门子MM420变频器选择命令给定源是参数，设置用户访问级是参数，设置频率给定源是参数。
5．西门子MM420变频器设置加速时间的参数是；设置上限频率的参数是；设置下限频率的参数是。
6．西门子MM420变频器的多段速控制方式有、、3种。
7．西门子MM420变频器需要设置电动机的参数时，应设置参数P0010= ，需要变频器运行时，需要将P0010设置为。
8. 变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为（）和（）都可以变化的交流电的变换器。
9. 变频调速时，基频以下的调速属于（）调速，基频以上的调速属于（）调速。
10．变频器输入控制回路的信号分为（）逻辑和（）逻辑。
11.变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为（）变频器和（）变频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制（）型和（）型；按用途可分为专用型变频器和（）型变频器。
12. 在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有（）功能。
13. 频率控制功能是变频器的基本控制功能。
控制变频器输出频率有以下几种给定方法：（1）______ ____；（2）；（3）；（4）。
15．为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器具有__ __ _功能。
16．电动机在不同的转速下、不同的工作场合需要的转矩不同，为了适应这个控制要求，变频器具有_____ _功能。
1-1变频调速的基础知识
U/f控制变频器
U/f控制是在改变变频器的输出频率的同 时控制变频器的输出电压，使主磁通保 持一定。
转差频率控制变频器
能够在控制过程中保持磁通的恒定，能 够限制转差频率的变化范围，能通过转 差频率调节异步电动机的电动转矩
矢量控制方式变频器
基于电动机的动态数学模型，分别控制 电动机的转矩电流和励磁电流，基本可 以达到和直流电动机一样的控制特性。
作业
P24 1、2
电流型变频器
在交——直——交变压变频装置中，当 中间上流环节采用大电感时，可以等效 成一个电流源，输出交流电是矩形波或 阶梯波
按输入电源分类
三进三出变频器——输入和输出都是三 相交流电 单进三出变频器——输入是单相，输出 是三相
按控制方式分类
U/f控制变频器 转差率控制变频器 矢量控制方式变频器
变频调速的基础知识
变频器分类
变频器即电压频率变换器 是一种将固定频率的交流电变换成频率、 电压连续可调的交流电。以供给电动机 运转的电源装置。
分类
按变换环节分类 按电压的调制方式分类 按滤波方式分类 按输入电源的相数分类 按控制方式分类
按变换环节分类
交——直——交变频器 交——交变频器
按电压的调制方式分类
PAM（脉幅调制） PWM（脉宽调制）
PAM（脉幅调制）
是通过调节输出脉冲的幅值来调节输出 电压的一种方式
PWM（脉宽调制）
通过改变脉冲的宽度和占空比来调节输 出电压的一种方式。
按滤波方式分类
电压型变频器 电流型变频器
电压型变频器
变频器培训课件资料1
变频器培训资料一.变频器的基本原理1.1变频调速的原理变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。
常用三相交流异步电动机的结构是：定子由铁心及绕组构成，转子绕组做成笼型，俗称鼠笼型电动机。
当在定子绕组上接入三相交流电时，在定子与转子之间的空气隙内产生一个旋转磁场，它与转子绕组产生相对运动，使转子绕组产生感应电势，出现感应电流，此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使电动机转动起来。
电机磁场的转速称为同步转速，用N表示N=60f/p(r/mi n) ( 1)式中：f —三相交流电源频率，一般为50Hz; p—磁极对数。
当p=1 时，N=3000r/min ；p=2 时，N=1500r/min。
可见磁极对数p越多，转速N越慢。
转子的实际转速n比磁场的同步转速N要慢一点，所以称为异步电机，这个差别用转差率s表示：s=[ (n1 —n) /n1] x 100% (2)当加上电源转子尚未转动瞬间，n=0,这时s=1;起动后的极端情况n=N 则s=0,即s在0~1之间变化。
一般异步电机在额定负载下的s= (1 ~6) %综合式(1)和式(2)可以得出n=60f (1—s) /p (3)由式(3)可以看出，对于成品电机，其磁极对数p已经确定，转差率s 变化不大，则电机的转速n与电源频率f成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机调速的目的。
但是，为了保持在调速时电机的最大转矩不变，必须维持电机的磁通量恒定，因此定子的供电电压也要作相应调节。
变频器就是在调整频率(VariableFrequency )的同时还要调整电压(VariableVolt age),故简称VVVF(装置)。
通过电工理论分析可知，转矩与磁通量(最大值)成正比，在转子参数值一定时，转矩与电源电压的平方成正比。
变频器的工作原理是把市电(380V 50Hz)通过整流器变成平滑直流，然后利用半导体器件组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制( S PWM方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速。
变频器(第一章)1
（2）交交变频器
交交变频器就是把频率固定的交流电直接转换成频率任
意可调的交流电，而且转换前后的相数相同，又称直接
式变频器。
30
变频器的分类与特点
根据直流电路的储能环节（或滤波方式）分类频器的变 流环节的不同进行分类 ：
（1）电压型变频器 电压型变频器的储能元件为电容器，其特点是中间直流环节的储 能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比 较平稳，直流电源内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器， 常选用于负载电压变化较大的场合。
旋转磁场的转速为：n=60f/P
4
异步电机和同步电机的概念
1. 异步电机
5
异步电机和同步电机的概念
2. 同步电机
6
交流电机的调速
1.交流电机的调速
基于节能角度，通常把交流调速分为高效调速和低效调速。高效 调速指基本上不增加转差损耗的调速方式，在调节电机转速时转差 率基本不变，不增加转差损失，或将转差功率以电能形式回馈电网 或以机械能形式回馈机轴；低效调速则存在附加转差损失，在相同 调速工况下其节能效果低于不存在转差损耗的调速方式。
39
变频器的个性化特点
最新特点：
1. 智能IC卡参数存取方式。
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变频器的个性化特点
最新特点：
2. 变频器的PDA界面
41
变频器的个性化特点
最新特点：
3. 高功率变频器模块的立体封装形式
42
Thank you for listening
完
43
谢谢！
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25
变频器的电路结构
通用变频器的构造 1. 主回路
包括整流部分、直流环节、逆变部分、制动或回馈环 节等部分。
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旋转磁场的转速为：n=60f/P
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异步电机和同步电机的概念
1. 异步电机
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异步电机和同步电机的概念
2. 同步电机
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交流电机的调速
1.交流电机的调速
基于节能角度，通常把交流调速分为高效调速和低效调速。高效 调速指基本上不增加转差损耗的调速方式，在调节电机转速时转差 率基本不变，不增加转差损失，或将转差功率以电能形式回馈电网 或以机械能形式回馈机轴；低效调速则存在附加转差损失，在相同 调速工况下其节能效果低于不存在转差损耗的调速方式。
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交流电机的调速
转子串电阻调速
14
交流电机的调速
变频调速
15
交流电机的调速
调速方式汇总
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入门篇（第一部分）:变频器基础知识
交流电机的调速方式 交流异步电机的调速原理 变频器的电路结构 变频器的分类与特点
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交流电机的调速
N0=60f/p（同步电机） N=N0(1-s)=60f/P(1-s)（异步 电机） 式中：f-频率；p-极对数；s-转差率（0～3%或0～6%）。 由转速公式可见，只要设法改变三相交流电机的供电率 f，就十分方便地改变了电机的转速N。实际上仅仅改变 电机的频率并不能获得良好的变频特性。
12
交流电机的调速
定子调压调速 定子调压调速是用改变定子电压实现调速的方法来改变 电机的转速，调度过程中它的转差功率以发热形式损耗 在转子绕组中，属于低效调速方式。由于电磁转矩与定 子电压的平方成正比，改变定子电压就可以改变电机的 机械特性，与某一负载特性相匹配就可以稳定在不同的 转速上，从而实现调速功能。
10
交流电机的调速
电磁调速
11
交流电机的调速
串级调速
串级调速的典型调速系统有两种：一种是电气串级调速系统，另 一种是电机串级调速系统。电气串级调速电路是由异步机转子一 侧的整流器和电网一侧的晶闸管逆变器组成。用改变逆变器的逆 变角来调节异步机转速，将整流后的直流通过逆变器变换成具有 电网频率的交流，将转差功率回馈电网。电机串级调速电路是把 转子整流后的直流作为电源接到一台直流电机的电枢两端，用调 节励磁电流来调节异步机转速，直流机与异步机同轴相接，将转 差功率变为直流器的输入功率与异步机一起拖动负载，使转差功 率回馈机轴。电机串级调速的调速范围不大，又增加了一台直流 电机，使系统复杂化，应用不多。电气串级调速系统比较简单， 控制方便，应用比较广泛。
7
交流电机的调速
分类情况
8
交流电机的调速
异步电机的变极调速
9
交流电机的调速
电磁调速 电磁调速技术是通过电磁调速电机实现调速的技术。
电磁调速电机(又称滑差电机)由三相异步电机、电磁转 差离合器和测速发电机组成，三相异步电机作为原动机 工作。该技术是传统的交流调速技术之一，适用于容量 在0.55～630kW范围内的风机、水泵或压缩机。
24
变频器的电路结构
交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技 术，既要处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处 理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技术必定分 成功率转换和弱电控制两大部分。前者要解决与高压大 电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问 题，后者要解决基于现代控制理论的控制策略和智能控 制策略的硬、软件开发问题，在目前状况下主要全数字 控制技术。
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交流电机的调速
感应电机稳态模型:T型等效电路
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交流电机的调速
感应电机稳态模型:简化等效电路
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交流电机的调速
感应电机稳态模型:简化等效电路
21
交流电机的调速
基频以下调速 ＋ 基频以上调速
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交流电机篇（第一部分）:变频器基础知识
交流电机的调速方式 交流异步电机的调速原理 变频器的电路结构 变频器的分类与特点
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入门篇（第一部分）:变频器基础知识
交流电机的调速方式 交流异步电机的调速原理 变频器的电路结构 变频器的分类与特点
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变频器的分类与特点
根据变频器的变流环节的不同进行分类 ：
（1）交直交变频器
交直交变频器是先将频率固定的交流电"整流"成直流电， 再把直流电"逆变"成频率任意可调的三相交流电，又称 间接式变频器。目前应用广泛的通用型变频器都是交直 交变频器。
（2）交交变频器
交交变频器就是把频率固定的交流电直接转换成频率任
意可调的交流电，而且转换前后的相数相同，又称直接
式变频器。
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变频器的分类与特点
根据直流电路的储能环节（或滤波方式）分类频器的变 流环节的不同进行分类 ：
（1）电压型变频器 电压型变频器的储能元件为电容器，其特点是中间直流环节的储 能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比 较平稳，直流电源内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器， 常选用于负载电压变化较大的场合。
培训课程
变频器应用技术 ─ AC Inverter Application Technology
李方园
2008年4月18日
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入门篇（第一部分）:变频器基础知识
交流电机的调速方式 交流异步电机的调速原理 变频器的电路结构 变频器的分类与特点
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入门篇（第一部分）:变频器基础知识
交流电机的调速方式 交流异步电机的调速原理 变频器的电路结构 变频器的分类与特点
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异步电机和同步电机的概念
1. 异步电机
三相异步电机要旋转起来的先决条件是具有一个旋 转磁场，三相异步电机的定子绕组就是用来产生旋转磁 场的。三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120 度的，三相异步电机定子中的三个绕组在空间方位上也 互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时， 定子绕组就会产生一个旋转磁场，其产生的过程如图所 示。图中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流 每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁 场的旋转速度与电流的变化是同步的。
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变频器的电路结构
通用变频器的构造 1. 主回路
包括整流部分、直流环节、逆变部分、制动或回馈环 节等部分。
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变频器的电路结构
通用变频器的构造 2. 控制回路 控制回路包括变频器的核心软件算法电路、检测传感电 路、控制信号的输入输出电路、驱动电路和保护电路组 成。
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变频器的电路结构
通用变频器的构造 2. 控制回路 控制回路包括变频器的核心软件算法电路、检测传感电 路、控制信号的输入输出电路、驱动电路和保护电路组 成。