三相逆变原理

因为变频器的输出电压是矩形脉冲序列，含有 很多高次谐波成分。由于电容器在高次谐波下 的容抗较小，高次谐波电流较大，这一方面加 重了逆变晶体管的负担，另一方面电容器本身 也容易因过热而损坏。
对控制线的布置有些什么要求？
由于主电路的电流具有较强的高次谐波成分， 容易干扰控制电路的工作。所以： (1) 控制线与主电路间的距离应不小于100mm 。 (2) 控制线应互相绞绕，并尽量使用屏蔽线。 (3) 当控制线与主电路交叉时，应尽量垂直相 交
降速时，频率首先下降，旋转磁场的转速将低 于转子的转速，使电机处于发电机(再生)状态。 电动机的动能转变成了电能，通过逆变桥的续 流二极管反馈到直流部分，由制动电阻RB将其 消耗掉。 降速过快，制动电阻RB将来不及消耗掉电动机 的电能，从而使滤波电容器上的直流电压过高， 导致过电压。

调试时，怎样确定降速时间？

fx fJ1 fJ2 fJ3
0
任何工作机械都有自Fra Baidu bibliotek的固有振 荡频率，变频调速系统在无线变 速的过程中，有可能出现在某一 转速(频率)下、整个驱动系统发 生共振，工作机械激烈振动的现 象。为避免上述现象的发生，变 频器提供了设定“回避频率”的 功能，使驱动系避开共振点。回 避频率最多可设定三个 每个回避频率都必须设定两个数 据，回避的中心频率f1和回避宽 度△fJ，调试时，fJ和△fJ的确定， 都是通过实际试验得到的。
怎样实现多挡转速运行？
在变频器的接线端中，有几种专用于多挡转速 控制的端子(图中X1、X2和X3)，由有关的 接点X1、X2、X3来进行控制。各接点的状 态与速度挡之间的对应关系如表 在某程序段需要用第三挡速度，则在该程序段 令触点X1、X2接通而X3断开，变频器将输 出第三挡频率

X1 X1 X2 X2 X3 X3
首先将降速时间设定得长一些，在电动机降速过程中观 察直流电压。在直流电压的允许范围内，尽量缩短降 速时间。
为什么要进行多档频率设定？


在机械的程序控制中，不同的程序段常常需要不同的 转速。为此，变频器可以预先设定多种运行频率，以 满足用户的需要。 用户在进行变频器的预置设定时，可根据机械的要求， 预先设定好若干挡运行频率，供程序控制时选用
怎样设定最大频率、基本频率？

最大频率即最大允许 的极限频率。它根据 驱动系统的允许最高 转速来设定。

使电动机运行在基本 工作状态下的频率叫 基本频率，一般按电 动机的额定频率设定。 例如，对于国产的通 用型电动机，基本频 率设定为50Hz。
上限频率和下限频率是根据什么设定的？

fx fmax fHL
为什么说变频器的输入与输出端绝对不允许接反？

一旦将电源线接到变频器的输出端(U、 V、W)时，则任意一个送变晶体管(如V 1) 因得到信号而导通，都将形成短路，如 图7－4。所以，在设计变频器的主电路 时，必须绝对避免电源通入输出端的可 能性。
变频器的输出端为什么不能接入电容器以改善通入电机的电流波形？


变频器在什么情况下可能出现过电压？
主要有两种情况： (1) 电源电压过高 变频器一般允许电源电压向上波动 的范围是＋10％，超过此范围时，应进行保护。 (2) 降速过快 如果将减速时间设定得太短，在再生制 动过程中制动电阻来不及将能量放掉，致使直流回路 电压过高，形成过高压。 除此以外，由于线路中有电感的原因，在过渡过程中 也可能出现时间极短的瞬间过电压，这种过电压及其 保护，不在本文讨论之列。
2
n n
TL
T
怎样减小驱动系统的噪声？
在SPWM的脉冲序列中，各脉冲 的宽度是由正弦波和三角波的交 点来决定的，如图4－11。其中， 三角波为载波，正弦波为调制波。 以功率晶体管(GTR)为逆变管的 变频中，其载波频率通常在 1.5kHz~2kHz之间，在电流的高 次谐波中，载波频率的谐波分量 较大，并引起铁心的振动而产生 噪声。 如果噪声的频率与驱动系统中某 一部分的谐振频率相一致的话， 噪声将增大。 为了减小由于上述原因引起的噪 声，较新型的变频器中提供了在 一定范围内调整载波频率的功能。 通常将载波频率分若干挡，用户 在调试时可通过试验来确定最佳 的载波频率挡。
三相逆变原理
图1-6 三相逆变电器
M
交—直—交是什么意思？

变频装置有两大类：一类是由工业频率直接转接成可变频率的，称为 “交—交变频”。另一类就是“交—直—交变频”，意思是：先把工业 。 频率的交流整流成直流，再把直流“逆变”成频率可变的交流。 交—直—交的电路结构
变频调速器有哪些额定数据？
变频调速器主要的额定数据如下： (1) 最高输入电压Umax为了适应电网电压的波动， Umax通常规定为额定工作电压的1.15倍。 (2) 最大输出电流Imax这是最重要的一个数据，也是选 择变频器容量时的最主要依据。 (3) 最大输出容量Smax必须注意的是：说明书中给出 的容量是按最大工作电压算出的，实际应用时，应根 据工作电压进行修正。

Fs
电动机是否都是从0Hz开始起动？

fx

fs 0
对于轻载起动的负载， 电动机一般是从0Hz开始 起动的。但对于惯性较 大的负载，起动时须加 一点冲击力，才易于起 转。这时，可适当设定 起动频率，如图3-1。使 起动转矩增加，同时也 缩短起动时间。
Fs
降速时间和方式

怎样定义降速时间？ 变频器设定的降速时间，是指其 输出频率从最大频率下降为0所 需的时间
0 X 1 X 2 X 3 0 0 0
1 1 0 0
2 0 1 0
3 1 1 0
4 0 0 1
5 1 0 1
6 0 1 1
7 1 1
CM
1
实现多挡转速运行时，有哪些相关设定？
fx



各挡转速的升速和降速时间， 大多数变频器都可以设定多 挡加速时间和减速时间 正、反转设定 正、反转由接 点FWD(正转)和REV(反转)的 状态来决定 多挡转速，各挡的加、减速 时间以及正、反转的综合设 定的例子如图所示。图中， 高电平表示接点接通，低电 平表示接点断开

fx fx fx
降速方式有几种？ 降速有三种方式，如图3-4所示。 图3-4a为线性方式；图3-4b为S 形方式；图3-4c为半S形方式。 图中，td为设定的降速时间。各 种降速方式的适用情况也和加速 时相同

P
0 td (a) t
0 td (b) t
0 td (c) t
降速过快会发生什么现象？

短路性过流 主要原因有： (1) 负载侧短路 (2) 负载侧接地 (3) 变频器逆变桥同一桥臂的 上下两晶体管同时导通，形 成“直通”。因为变频器在 运行时，同一桥臂的上下两 管总是处于交替导通状态。 在交替导通的过程中，必须 保证只有在一个晶体管完全 停止后，另一个晶体管才开 始导通。但如果由于某种原 因(如环境温度过高)，使元器 件参数发生漂移，就可能导 致直通。
变频器如何显示故障原因？




各种变频器对故障原因的显示方法很不一致。大体说来，有两类 三种方式： (1) 用发光二极管显示 不同的故障原因由各自的发光二极管来显 示。这虽是较为原始的一种显示方式，但对操作者来说，较易掌 握，只须记住哪个灯亮是什么故障即可。 (2) 由数码显示屏显示 又分两种： 1) 用代码显示 不同的故障原因由不同的代码来显示。如日本三 肯公司生产的SVF系列变频器中，代码3表示过载过流；4表示冲 击过流；5表示过压等等。 2) 用字符表示 针对各种过载原因，用缩写的英语字符。如过流 为OC(over current)：过压为OV(over voltage)；欠压为LV(low voltage)；过载是OL(over load)；过热是OH(over heat)等等。操 作者只须稍具英语知识便可一目了然，故新系统变频器普遍采用 这种方式。

fLL

0
100%
Fs
根据驱动系统的工作状 况来设定。它可以是保 护性设定，即：变频器 的输出频率不得超过所 设定的范围；也可以用 作程序性设定，即：根 据程序的需要，或上升 至上限频率，或下降至 下限频率。 图2-4中，fmax是最大频 率，fHL是上限频率；fLL 是下限频率。
如何使工作机械不发生共振？

什么是外接设定？
在实际工作中，变频器常被安置在控制柜内或 挂在墙壁上，而工作人员则通常在机械旁边进 行操作。这时，就需要在机械旁边另设一个设 定频率的装置，称为外接设定装置。 所有的变频器都为用户提供专用于外接设定的 接线端。

变频器对外接设定信号有些有什么规定？


外接设定信号通常有三种。 (1) 外接电位器设定 电位器的阻值和瓦数各变频器的 说明书中均有明确规定。 (2) 外接电压信号设定 各种变频器对外接电压信号的 范围也各不相同，通常有：0~+10、0~+5、0~±10、 0~±5V等。 (3) 外接电流信号 所有变频器对外接电流信号的规定 是统一的，都是4~20mA。 为了加强抗干扰能力，所有的外接设定信号线都应采 用屏蔽线
变频器过流的原因有哪些？


非短路性过流 主要原因有： (1) 电动机严重过载 (2) 电动机加速过快 (3) U/f比(转矩补偿)设定过高 而电动机处于轻载状态，这 是因为： U/f比高时，电机磁路处于饱 和状态。轻载时，转子电流 小，其“反磁势”也小，磁 路饱和程度加深，电机的励 磁电流有可能增大到大大超 过额定电流的程度。

0 加 速 1 速 度 2 加 速 2 速 度 4 加 速 3 速 度 5 减 速 3 速 度 3 减 速 2 速 度 1 减 速
t
x1
t
x2
t
x3
t
RT1
t
RT2
t
FWD
t
什么情况下需设定“转差补 偿”？

大多数机械都希望当电 动机在某一转速(频率)下 运行的，能够有效“硬” n n 的机械特性。就是说， 当负载转矩从0增加到TL 时，其“速度降落”△n 应尽量地小，如图4－9。 对于要求较高的机械， 通常需借助于速度反馈 0 来实现上述要求。

变频器的频率调节范围如何？
通用型变频调速器的最高输出频率一般不高于 400Hz；最低输出频率不低于0.1Hz。各种变频 器的调频范围各不相同。 我国工业用的普通电动机，最高工作频率不宜 超过100Hz

怎样调节和设定变频器的输出频率？
主要有以下三种方式： (1) 旋钮设定 通过旋动面板上的旋钮(调节面板 内侧的电位器)来进行调节和设定。属于模拟 量设定方式。 (2) 按键设定 利用键盘上的A键(或△键)和V键 (或▽键)进行调节和设定。属于数字设定方式。 (3) 程序设定 在编制驱动系统的工作程序中进 行设定。也属数字量设定方式。

联接地线时应注意什么？
(1) 接地线应量粗一些，接地点与变频器间的距离应尽 。 量地短。 (2) 变频器应单独接地，不要和其他机器共用地线。


变频器 E 其它机器
程序设定的一般步骤如何？


(1) 首先按下模式转换开关，使变
频器进入编程模式。 (2) 按数字键或数字增减键(△键 和▽键)，选择需进行预置的功能 码。 (3) 按读出键或设定键，读出该功 能的原设定数据(或数据码)。 (4) 如需修改，则通过数字键或数 字增减键来修改设定数据。 (5) 按写入键或设定键，将修改后 的数据写入。 (6) 如预置尚未结束，则转入第二 步，对其他功能进行设定；如预 置已经完了，则按模式选择键， 使变频器进入运行模式，电动机 就可以起动了。 上述各步的流程图如图

进入编程模式 选择功能码

读出原有数据


修改数据
写入新数据

N
预置结束?
过流、过载和过热的保护对象是什么？



过流，是指变频器过流。即变频器的输出电流或直流 回路的电流超过了额定值。对于过流保护，变频器在 出厂前已经整定好，用户一般不能自行设定。 过载，指的是电动机的过载。由于相同的变频器所带 的电动机容量不一定一样，电动机所带负荷的特点也 各不相同，故过载保护是由用户根据电动机及负载的 情形来整定的。 过热保护的范围较广，各种变频器所设置的保护内容 不尽一样。概括起来，有：大功率晶体管过热、冷却 风扇的电机过热以及环境温度过高等。过热保护也是 在出厂前整定好的。