变频器介绍

ACS800变频器
液晶显示屏可以显示4行，每行20个字符。 在启动参数组（参数 99.01 ），可以对语言进行选择。 控制盘有四种操作模式： 实际信号显示模式(ACT 键) 参数模式 (PAR 键) 功能模式 (FUNC 键) 传动选择模式 (DRIVE 键) 单箭头键、双箭头键和 ENTER 键的用途取决于控制盘的 操作模式。 （2）控制盘操作模式键和显示信息 下图列出了控制盘的各种功能键，以及相关功能键的基本操作方法和显
ACS800变频器
以p-101马达用变频器为例ABB（ACS800-02/U2）：这4台变频器所带 的电机属于基频以下调速（恒转矩调速）（V/F=定值）。
ACS800变频器
ACS800变频器
ACS800变频器
（1）.CDP312R面板概览
（1）传动控制键如下所示：
1 启动 2 停机 3 激活给定数值设置 4 正转 5 反转 6 故障复位 7 本地控制/远程（外部）控制
(5).ABB(ACS800)预设的保护 过电流 传动单元的过电流跳闸限制值是 3.5 ·I (额定输出电流，重负载应用场 合）。 直流过电压 DC 过电压跳闸限制值 是 1.3 ·U ，其中 U 是电源电压范围内的最大值
ACS800变频器
对于400 V 单元， U 是 415 V。对于 500 V 单元，U 是 500 V。对于 690 V 单元，U 是 690 V。对应于主电源跳闸值的中间电路的实际电压 是： 400 V 单元是 728 VDC、500 V 单元是877 VDC 和 690 V 单元是 1210 VDC。 直流欠电压 DC 欠电压跳闸限制值是 0.65 ·U ，其中 U 是主电源电压范围内的最低 值。对于 400 V 和 500 V 单元， U 是 380 V ；对于 690 V 单元 , U 是 525 V 。对应于主电源电压跳闸值的中间电路的实际电压是： 400 V 单 元和 500 V 单元是 334 VDC、 690 V 单元是 461 VDC。 传动单元温度 传动单元监视着变频器模块的温度。如果模块温度超过 115 °C，就会 发出报警信号；而跳闸温度是 125 °C。
变频器安装要求
三、变频器与电机的距离 在使用现场，变频器与电机安装的距离可以分为三种情况：远距离、中 距离和近距离。20m以内为近距离；20—100m为中距离，100m以上为远 距离。由于变额器输出的电压波形不是正弦波，波形中含有大量谐波成 份。其中高次谐波会导致电机绕组发热，表面温升提高，可能损坏电机 ；强度大的低频谐波会使电机产生振动和噪声；同时各种频率的谐波向 空间发射不同程度的无线电干扰，可能导致其它设备误动作。所以适度 地设计安装位置和连接距离，将会减小谐波的影响。然而，远距离的连 接会在电机的绕组两端产生浪涌电压，叠加的浪电压会使电机的绕组电 流增大，电机的温度增高，绕组绝涌缘损坏。因此，希望把变频器安放
2 、一进三出变频器
交-直-交变频器基本结构
电源 整流器
滤波器
逆变器
整流器—将工频电源变换为直流电压 ； 滤波器—抑制电压波动、缓冲和平滑直流电压； 逆变器—将直流电变换为频率可调的三(单) 相交流电。 另外，在变频调速系统中，异步电动机的降速和停机，是 通过逐渐减小频率来实现的，所以通常需要加入能耗制动 环节。
按照电力传动原理，在基频以wk.baidu.com，属于“恒转矩调速”的性质， 而在基频以上，基本上属于“恒功率调速”。
变频调速
变频调速
变频调速基本原则 交流电机是通过内部旋转磁场来传递能量的，为了保证交流电机能 量传递的效率，必需保持气隙磁通量为恒定值。如果磁通量太小，不 能充分发挥电机的能力，导致出力不足。反之，如果磁通量太大，铁 芯过度饱和，会导致励磁电流过大，严重时会因绕组过热而损坏电机 。因此，保持气隙磁通量的值恒定不变，是变频变压的基本原则（ VVVF原则）。
ACS800变频器
散热器 散热片会吸附冷却空气中夹杂的积尘。如果积尘过多，传动单元可能会 发出过温警告和故障。在“正常”环境（无灰尘、清洁）下 , 散热器应
每 年检查一次，在灰尘多的环境下，散热器应经常清扫。（巡检时多加注 意） 按如下方法清扫散热器（如果必要）： 1. 拆下冷却风机； 2. 使用清洁干燥的压缩空气从低向上吹扫散热器，同时使用吸尘器在空 气出口处吸收灰尘。 注意 : 如果灰尘有可能进入相邻设备，应清扫其它 房间。 3. 安装冷却风机 , 恢复原位。 冷却风机
ACS800变频器
如果传动单元的输出频率超过预先设定的数值，高于最大绝对值速度极 限 ( 直接转矩控制模式下） 或最大频率极限值 (标量控制模式下）时, 传 动单元就会停止运行并发出故障指示。超频的预设值是 50 Hz。 内部故障 如果传动单元检测到一个内部故障，传动单元会停止运行并发出故障信 号。 (6). ABB(ACS800) 的维护 维护周期 电容器更新存放时，每年一次 散热器温度检查和清洁 取决于环境中灰尘的含量 （6~12 个月一次 ）
BZ25-1油田
变频器介绍
高健 2009.05
三相异步电动机简介
在BZ-251油田,变频器主要控制的是三相异步电机，所以我 们先了解一下三相异步电机的工作原理 三相异步电动机基本结构
机壳 定子绕组 1.定子部分: 定子铁心 接线盒 端盖 轴承
2.转子部分
转子绕组 转子铁心 轴
三相异步电机简介
异步电动机旋转原理
SPWM原理：将一个正弦半波电压分为N等份，并把正弦曲线每一等
份所包围的面积都用一个与其面积相等的等幅矩形脉冲来代替，且矩形 脉冲的中点与相应正弦等份的中点重合，得到脉冲列，这就是PWM波。 正弦波的另外半波也用同样的办法来等效，就可以得到与正弦波等效的 脉宽调制波，又称其为SPWM。SPWM波在变频电路中被广泛采用。
变频器的分类（以交-直-交为例）
当直流回路使用电容器作为滤波电路时，该变频器便是电压型变频器
当直流回路使用电感作为滤波电路时，该变频器便是电流型变频器
变频器的分类
变频器的正弦波脉宽调制(SPWM) 一般异步电动机需要的是正弦交流电，而逆变电路输出的往往是脉 冲。PWM控制的目的就是通过对逆变电路输出脉冲的宽度进行调制，使 之与正弦波等效。这样，虽然电动机的输入信号仍为脉冲，但它是与正 弦波等效的调制波，那么电动机的输入信号也就等效为正弦交流电了。
ACS800变频器
短路 传动单元对电机电缆和逆变器短路都有单独的保护电路来监测。如果发 生短路，传动单元拒绝启动并给出故障指示。 电源缺相 电源缺相保护电路通过检测中间电路纹波的方法来监控电源电缆的连接 状态。若发生缺相，中间电路纹波会增加。如果中间电路纹波超过 13% ，传动单元会停止运行并给出故障指示。 环境温度 如果环境温度低于 -5 ~ 0 °C 或高于 73~82 °C(确切的极限值取决于 传动单元的类型），传动单元就不能启动。 超频
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（4）参数模式 在参数模式下，用户可以：查看参数值；改变参数设置。用户按 PAR 键即可进入参数模式状态。 如何选择一个参数并改变参数值
ACS800变频器
ACS800变频器
注意：由于变频器参数投产时已设置完成，故禁止对CDP312R控制盘 的任何操作。 现场除非出现非常紧急的情况（如电机突然出现异常噪音，风机 突然出现故障，变频器出现爆炸声以及发生人身安全等严重的突 发事件），否则禁止操作EMERGENCY STOP按钮。
变频器安装要求
在被控电机的附近。但是，由于生产现场空间的限制，变频器和 电机之间往往要有一定的距离。如果变频器和电机之间的距离为20m以 内的近距离，可以直接与变频器连接；对于变频器和电机之间的距离为 20m到100m酌中距离连接，需要调整变频器的载波频率来减少谐波及干 扰；而对变频器和电机之间的距离为100m以上的远距离连接，不但要适 度降低载波频率，还要加装浪涌电压抑制器或输出用交流电抗器。不同 的变频器在这力面的性能会有所不同。
2恒功率调速f＞f0
变频调速原理
根据电机学原理 三相异步电机定子每相电动势的有效值是
Eg==4.44fNKΦ 式中 Eg—气隙磁通在定子每相中感应电动势有效值； N—定子每相绕组串联有效匝数； K—基波绕组系数；
Ф —每极气隙磁通量；
由上式可知，只要控制好Eg和f便可达到稳定磁通Ф 的目的；而定子相 电压U≈Eg
功能：变频器是利用交流异步电动机同步转速no随电源变化 而变化的特性，实现电动机调速运行的装置。 （n=60f/p）
产生：变频器产生于20世纪60年代。 发展：在20世纪70年代，随着大功率晶体管（GTR）的问世，即场效应
晶 体管的出现和性能不断提高，使变频器的性有了极大的完善和发 展。
特点：可很好地实现异步电动机的无级调速；可方便地进行恒转矩调速 和恒功率调速调速范围广、平滑性较好、机械特性较硬；可实现 有效的节能；
ACS800变频器
变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的，横着放散热会变差的! 关 于冷却风扇一般功率稍微大一点的变频器， 都带有冷却风扇。同时， 也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进 入控制柜。 注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁。 冷却风机更换 每五年更换一次。
3~
电机
交-直-交变频器基本结构
交-直-交变频器基本结构
整流电路为电容滤波的三相桥式不可控整流电路.该电路中,当某一队二 极管导通时,输出直流电压等于交流侧线电压中最大的一个,该线电压既 向电容供电，也向负载供电。当没有二极管导通时，由电容向负载放电 ，UD按指数规律下降。输出直流电压的平均值为2.34U-2.45U,U为交流 测输入的线电压。 逆变电路是采用IGBT作为开关器件的电压型三相桥式逆变电路。它的 基本工作方式也是180度导电方式，即每个桥臂的导电角度为180度，同 一相（同一半桥）上下两个臂交替导电，各相开始导电的角度依次相差 120度。这样，在任一瞬间，将有三个桥臂同时导通。可能是上面一个 臂下面两个臂，也可能是上面两个臂下面一个臂同时导通。为了给交流 测向直流测反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管 VD,又因为二极管起着使负载电流连续的作用，因此又称为续流二极管。
变频器的分类
(SPWM) 方式方式在现代变频器中，普遍采用(SPWM)方式来实现V/ f 控制：用一系列脉冲，其脉冲宽度按正弦波进行调制。这种电压脉 冲序列可以大大减小负载电流中的高次谐波分量。
变频调速
变频调速的工作原理 （1）异步电动机的调速方法 同步转速 n0=60f/p 转子转速 n=(1-s)60f/p 由公式可见，有三种调速方法： 1 、改变极对数P 2 、改变转差率S 3 、改变电源频率f —最好的调速方法。 变频调速有两种调速方式：1恒转矩调速f＜f0
变频器的分类
分类：根据交流环节分类 1 、交-直-交变频器
2 、交-交变频器
根据直流部分储能环节分类 1 、电压型变频器（C）
（滤波方式）
2 、电流型变频器（L）
根据电压调制方式分类 1 、正弦脉宽调制（SPWM） 变频器
2 、脉冲幅度调制（PAM） 变频器
根据输入电源的相数分类 1 、三进三出变频器
示信息。
ACS800变频器
ACS800变频器
ACS800变频器
ACS800变频器
（3）用控制盘控制传动 用户通过控制盘可以对传动进行如下控制： * 电机的启动、停机和转向； * 电机的转速给定值或转矩给定值； * 一个过程给定（当激活过程 PID 控制时）； * 对故障信息和警告信息进行复位； * 切换本地控制和外部控制模式。 当传动单元处于本地控制模式，并在显示屏状态行显示本地控制时，控 制盘可用于对传动进行控制。 现只举如何查看和清除故障记录的一个例子。注意 : 如果故障或警告正 在发生，则不能清除故障记录。
定子绕组通入三相交流电流
旋转磁场
转子绕组产生感 应电势
切割转子绕组
转子中产生感应 电流
运转
转子电流与 磁场作用
产生电磁转矩
异步电动机简介
转子部分
定子绕组
异步电动机简介
异步电机转速与频率的关系（简化公式）
n=60f/p
n：电机的转速； f： 输入交流电源频率； p：电机的极对数；
变频器概述
概念：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源 变换为另一频率的电能控制装置。