变频器实习报告

变频器

实训报告

系别：电气工程学院班级：

学号：

姓名：

指导老师：

实训时间：2011.9.26-2011.9.30

一、变频器简介

1、变频器概述

变频调速是最有发展前途的一种交流调速

方式。目前，变频器在各个行业都有广泛的

应用。

通常，把电压和频率固定不变的交流电变换

为电压或频率可变的交流电的装置称作“变

频器”。

变频器的功用是将频率固定(通常为工频

50HZ)的交流电(三相的或单相的)交换成频率连续可调的三相交流电源。

如图2. 1所示，变频器的输入端(R,S ,T)接至频率固定的三相交流电源，输出端(U,V, W)

输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电机。

二、变频器基本原理

1、变频调速的构成

要实现变频调速，必须有频率可调的

交流电源，但电力系统却只能提供固

定频率的交流电源，因此需要一套变

频装置来完成变频的任务。历史上曾

出现过旋转变频机组，但由于存在许

多缺点而现在很少使用。现代的变频

器都是由大功率电子器件构成的。相

对于旋转变频机组，被称为静止式变

频装置，是构成变频调速系统的中心

环节。

一个变频调速系统主要由静止式变频装置、交流电动机和控制电路3大部分组成，

静止式变频装置的输入是三相式单相恒频、恒压电源，输出则是频率和电压均可调的三相

交流电。至于控制电路，变频调速系统要比直流调速系统和其他交流调速系统复杂得多，

这是由于被控对象—感应电动机本身的电磁关系以及变频器的控制均较复杂所致。因此变

频调速系统的控制任务大多是由微处理机承担。

变频器的在工控中主要应用于异步电动机调速、启动控制；

异步电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

异步电机的同步转速：n = 60f/p

n: 同步速度

f: 电源频率

p: 电机极数

2、交-直-交变频器主电路：

目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通

用，其主电路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流电路（交—直交换），

直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成。

3、交－直变换部分

VD1～VD6组成三相整流桥，

将交流变换为直流。

滤波电容器CF作用：

滤除全波整流后的电压纹波；

当负载变化时，使直流电压保

持平衡。

图中的CF1和CF2。由于两组

电容特性不可能完全相同，在

每组电容组上并联一个阻值

相等的分压电阻RC1和RC2。

限流电阻RL和开关SL

RL作用：变频器刚合上闸瞬间冲击电流比较大，其作用就是在合上闸后的一段时间内，

电流流经RL，限制冲击电流，将电容CF的充电电流限制在一定范围内。

SL作用：当CF充电到一定电压，SL闭合，将RL短路。一些变频器使用晶闸管代替（如

虚线所示）。

电源指示HL

作用：除作为变频器通电指示外，还作为变频器断电后，变频器是否有电的指示（灯灭后

才能进行拆线等操作）。

4、能耗电路部分

制动电阻RB

变频器在频率下降的过程中，将处于再生制动状态，回馈的电能将存贮在电容CF中，使

直流电压不断上升，甚至达到十分危险的程度。RB的作用就是将这部分回馈能量消耗掉。

一些变频器此电阻是外接的，都有外接端子（如DB＋，DB－）。

制动单元VB

由GTR（大功率晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）及其驱动电路构成。其作用

是为放电电流IB流经RB提供通路。

直－交变换部分

逆变管V1～V6

组成逆变桥，把

VD1～VD6整流的直

流电逆变为交流电。

这是变频器的核心部

分。

续流二极管VD7～

VD12

作用：（1）电机是感性负载，其电流中有无功分量，为无功电流返回直流电源提供“通道”；

频率下降，电机处于再生制动状态时，再生电流通过VD7～VD12整流后返回给直流电路；

V1～V6逆变过程中，同一桥臂的两个逆变管不停地处于导通和截止状态。在这个换相过

程中，也需要VD7～VD12提供通路。

缓冲电路

缓冲电路如图2所示。

逆变管在导通和截止的瞬间，其电压和电流的变化率是比较大的，可能全逆变管受到损害。

因此，每个逆变管旁边还要接入缓冲电路，其作用就是减缓电压和电流的变化率。

C01～C06

逆变管V1～V6每次由导通到截止的判断瞬间，集电极C和发射极E间的电压将迅速地

由0V上升为直流电压UD。过高的电压增长率将导致逆变管的损坏。C01～C06的作用就

是减小逆变管由导通到截止时过高的电压增长率，防止逆变损坏。

R01～R06

逆变管V1～V6由导通到截止的瞬间，C01～C06所充的电压（等于UD）将对V1～V6

放电。此放电电流的初值很大，并且叠加在负载电流上，导致逆变管的损坏。R01～R06

的作用就是限制逆变管在导通瞬间C01～C06的放电电流。

VD01～VD06

R01～R06的接入，又会影响到C01～C06在V1～V6关断时减小电压增长率的效果。

VD01～VD06接入后，在V1～V6关断过程中，使R01～R06不起作用；而在V1～V6接

通过程中，又迫使C01～C06的放电电流流经R01～R06。

三、实训任务

1、清除所有参数的设置：

PU模式（Pr.79=1）下电机正反转控制

电机要求：星形接法,先断电再接线

设置电子过电流保护参数，查电动机铭牌，根据电流值进行设定（设定值=铭牌限定电流）

运行频率：不要大于40Hz

加减速时间：可自由设定(6s)。

基波电压参数Pr.19设置为380V（星形）。

2、外部模式（Pr.79=0/2）下用电位器控制电机加减速

2、5子分别接柜台右下角给定栏的输出端Ug和地。旋转电位器按钮可得不同的电机转速

启动/停止-STF\STR端子分别接至柜台上的任意两个开关X00、X01），SD端子接至公共

端COM。

3、组合操作模式1（Pr.79=3）控制电机启动停止

频率给定——面板控制

启动/停止——STF\STR端子分别接至柜台上的任意两个开关X00、X01），SD端子接至公

共端COM。

X00开关控制正转、X01开关控制反转