变频器的基本控制基本知识
变频器产品基础知识
变频器产品基础知识简介变频器是一种用于改变电源的频率、改变驱动电机的转速的电子设备。
它广泛应用于工业生产中，能够有效地控制电机的运行效率和输出功率。
本文将介绍变频器的基本知识，包括原理、应用和常见问题。
原理变频器根据输入电压的频率和幅度，通过将电源的直流电转换成交流电，并通过改变电源的频率来控制电机的速度。
其基本原理包括以下几个方面：逆变原理变频器首先将交流电输入，然后通过整流和滤波电路将其转换为直流电。
接下来，通过逆变器将直流电再次转换为交流电，并控制其频率和幅度。
逆变器采用高频开关电路，通过调整开关管的导通和关断时间，控制输出交流电的频率和幅度。
控制电路变频器的控制电路主要包括输入电路、控制电路和输出电路。
输入电路用于接收外部电源输入，控制电路根据输入信号和设定参数控制输出电路的开关管，进而控制输出电压的频率和幅度。
反馈回路变频器通常设置反馈回路，用于监测电机转速和电流，并将其反馈给控制电路。
通过对反馈信号的处理和比较，控制电路可以动态地调整输出电源的频率和幅度，以实现对电机速度的精确控制。
应用变频器广泛应用于各个领域的电机控制中，常见的应用包括以下几个方面：工业生产在工业生产中，变频器可以用于控制各种类型的电机，如水泵、风机、压缩机等。
通过对电机速度的控制，可以实现节能和提高生产效率的目的。
建筑物自动化在建筑物自动化中，变频器可用于控制电梯、升降机、通风系统等。
通过对电机转速的调节，可以实现舒适性和节能的平衡。
新能源领域在新能源领域，变频器可以用于控制风力发电机组和太阳能发电系统的输出电压和频率。
通过优化电机的运行状态，可以提高能源利用率和系统的稳定性。
常见问题以下是一些关于变频器的常见问题和解答：变频器发热问题如何解决？变频器发热主要是由于电路损耗引起的，可以通过以下几种方法来解决： - 改善散热条件，例如增加散热片、风扇等散热设备。
- 降低负载率，减少电流流过的功率，以降低热量产生率。
变频器知识点
变频器知识点一、知识概述《变频器知识点》①基本定义：变频器呢，简单说就是一种能改变电动机工作电源频率的设备。
电动机一般接在电源上就按照固定的频率转，有了变频器，就可以自由改变这个频率了。
就好比是汽车的调速器，本来车按照一个速度跑，这个调速器能让车想快就快，想慢就慢。
②重要程度：在电机控制领域，它的地位可是相当重要。
可以精确控制电机的转速、转矩等关键参数。
在工业生产、建筑行业的电梯控制，甚至家里的变频空调都离不了。
③前置知识：得先对电路知识有点了解，像电压、电流这些概念得知道。
还得知道电机是怎么工作的，最起码得知道电机转速和电源频率有关系。
④应用价值：实际应用场景超级多。
在工厂里，那些需要精确控制速度的生产机械，像车床。
假如不精确控制速度，生产出来的零件可能就不合格。
还有大型的通风设备，根据实际需求调节风速，节省能源。
二、知识体系①知识图谱：在电气学科里，变频器属于电机控制这一块的重要组成部分。
它与电机学、电力电子技术等知识都有密切联系。
②关联知识：和电机知识关联紧密，因为它是用来控制电机的。
还和电力电子电路知识有关，变频器内部就是靠各种电力电子元件来实现变频功能的。
③重难点分析：掌握的难点在于理解变频原理。
像逆变电路、整流电路在变频器里怎么协同工作的，说实话挺绕的。
关键点在于把变频的控制逻辑搞清楚，知道怎么根据需求设置参数。
④考点分析：在电气相关的考试里，可能会让你画变频器的主电路结构，或者写简单的控制程序逻辑。
一般会结合电机的运行情况一起考查。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：变频器核心就是能把恒压恒频的交流电变成可变频率可变电压的交流电。
比如说家里插座的电是220V、50Hz的交流电，变频器进去这样的电，出来的电频率和电压可以按照设定变化。
②特征分析：它能实现电机的软启动，就像慢慢地给汽车踩油门一样，电机启动的时候不会一下子就很大电流。
还可以实现无级调速，不像有级调速只能固定几个速度。
③分类说明：按变频方式分，有交- 交变频和交- 直- 交变频。
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。
变频器基础知识及应用指南
去 掉 减 速 器
图4-4 用变频器取代减速器
5. 增强带负载的能力
4. 开关元器件应满足的条件
图3-4 开关元器件的条件
开关元器件应满足的条件
1.
能承受足够大的电压和电流 2. 允许长时间频繁接通和关断 3. 接通和关断的控制十分方便 IGBT的特点：
耐压1200V 开关频率高达30 ~ 40KHZ 驱动电路电流小，功耗很少
6. GTR大功率晶体管
~380
50HZ
N
图3-7 变频器主电路结构图
控制端子接线图
9. 整流和滤波电路
图3-8 整流和滤波电路
10. 充电过程的限流电路
图3-9 合上电源时的充电过程
11. 逆变电路的基本结构
图3-10 逆变电路的结构
a） 逆变电路 b）输出电压波形 c）输出电压等效波形
1、测试整流电路 找到变频器内部直流电源的P(positive)端和N(negative)端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接 到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P端，红 表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到 相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。 B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
三.变频器调速原理
1.变频调速原理
~ 380V 50HZ
f = 0~ 500HZ
图 3-1 变频调速 • 变频调速 f • 变极对数调速 P • 变转差率调速 S
2. 交—直—交变频器基本结构
整 流 器
滤 波 器
变频器的基础知识
变频器在长时间运行过程中保持性能 稳定的能力，包括温度稳定性、电气 性能稳定性等。
04 变频器的应用领域
工业自动化
电机控制
01
变频器在工业自动化领域中广泛应用于电机控制，通过调节电
源频率来改变电机转速，实现生产线的自动化和高效化。
过程控制
02
变频器能够精确控制工业生产过程中的各种参数，如流量、压
直接转矩控制
通过控制电机的磁通和转矩来直接控制电机的输 出转矩和速度，具有快速响应和良好的动态性能。
调速性能指标
调速范围
变频器能够调节的电机转速范围，通常 以最高转速与最低转速的比值来表示。
动态响应时间
从设定值变化到实际输出值所需的时 间，要求快速响应以减小对机械系统
的冲击。
调速精度
调速过程中实际转速与设定转速的偏 差，一般要求精度在±5%以内。
其他领域
楼宇自动化
变频器在楼宇自动化领域中用于控制 空调系统、电梯和照明等设备的运行 ，提高楼宇的能源效率和舒适度。
医疗器械
变频器在医疗器械中用于控制设备的 运行速度和精度，如呼吸机、输液泵 等，保障患者的安全和治疗质量。
05 变频器的选型与使用注意 事项
选型原则
根据电机功率选择合适的变频器
在选择变频器时，应确保其能够满足电机的功率需求，同时 留有一定的余量。
保护电路
在变频器出现异常时，及时切断主电 路和控制电路的电源，保护变频器和 电机不受损坏。
保护电路
过流保护
检测主电路的电流，当电流超过设定值时， 保护电路动作，切断电源。
欠压保护
检测直流母线的电压，当电压低于设定值时， 保护电路动作，切断电源。
过压保护
变频器相关基础知识
变频器相关基础知识目录第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范 (2)第二部分变频器简介 (3)一、变频器基本知识介绍 (3)二、变频器的选择 (14)三、传动机构（减速箱） (15)四、变频器低电压穿越功能分析 (16)五、变频柜内，变频器的外围设备及其选择 (21)六、关于谐波的问题 (49)七、其他 (57)第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范《DL/T5521-2016火力发电厂变频调速系统设计导则》《GB/T21056-2007风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件》《GB/T34123-2017电力系统变频器保护技术规范》《GB/T20161-2008变频器供电的笼型感应电动机应用导则》《GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波》《DL/T5153-2014火力发电厂厂用电设计技术规程》《GB50052-2009供配电系统设计规范》《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范》《DL/T339-2010低压变频调速装置技术条件》《JB/T12219-2015YFP系列(IP55)风机专用变频调速三相异步电动机技术条件(机座号80～400)》《DL/T994-2006火电厂风机水泵用高压变频器》《GB/T12668.2-2002调速电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定》《DB34/T1429—2011额定电压1kV到3kV变频器用电力电缆》安徽省地方标准《IEEE519-1992》……第二部分变频器简介一、变频器基本知识介绍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工频电源变换成另一种频率电源的电能控制装置，通俗的讲，变频器就是一种能改变施加于交流电动机的电源频率值和电压值的调速装置。
2、变频器组成变频器由主电路、控制电路、操作显示电路和保护电路4部分组成。
3、使用变频器的目的⑴对异步电动机实现无级调速控制；⑵对电动机实现节能；⑶对电动机实现软启动、软制动以及平滑调速；4、变频器分类⑴按变换频率的方法分类：有交-交、交-直-交两种变换器。
变频器基础知识
变频器基础知识变频器是一种用于改变交流电频率的电子设备，也被称为变频调速器或电机调速器。
其主要作用是将来自电源的交流电转换为所需的频率和电压以驱动电机运行。
变频器在工业生产和日常生活中起着重要作用，本文将介绍变频器的基础知识。
一、变频器的工作原理变频器通过将交流电转换为直流电，再将直流电转换为所需的频率和电压信号来控制电机运行。
其基本构成由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
首先，交流电通过整流器将交流电转换为直流电。
然后通过滤波器去除电流中的谐波和干扰，使电流更加稳定。
接下来，逆变器将直流电转换为所需的交流电频率和电压信号。
最后，控制电路根据设定的参数来调整逆变器的输出信号，以实现电机的精确控制。
二、变频器的优势和应用领域1. 节能降耗：变频器可以根据实际负载条件智能调整电机的转速和运行状态，实现节能降耗的效果。
通过减少机械设备的启停次数和降低设备的运行速度，可以降低电机的能耗，并减少电机的磨损和故障率，延长设备的使用寿命。
2. 调速控制：变频器具有精确的调速控制能力，可以根据实际需要灵活地调整电机的转速和运行方式。
无论是低速运行、中速运行还是高速运行，变频器都可以满足不同的工业生产和设备驱动需求。
3. 软启动和平稳运行：变频器具有软启动功能，可以使电机在启动过程中渐进加速，避免了电机启动时的冲击和压力。
此外，变频器可以实现电机的平稳运行，减小了机械设备的振动和噪音。
4. 提高生产效率：变频器可以根据工艺要求和实际需要调整电机的转速，从而实现生产过程的精确控制。
例如，在纺织、化工、食品等行业，通过合理地调整电机的转速和材料的输送速度，可以提高生产效率并减少产品质量缺陷。
变频器广泛应用于各个领域，如冶金、化工、食品、建筑、纺织、电力等。
无论是驱动机械设备，还是控制生产过程，都可以借助变频器来实现需要的电机调速和精确控制。
三、变频器的选型和安装注意事项1. 负载特性：在选择变频器时，需要考虑电机的负载特性和工作环境。
变频器基础知识大全
变频器基础知识大全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工频电源变换为另一频率的电能控制装置.2、PWM和PAM的不同点是什么?PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式.PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式.3、电压型与电流型有什么不同?变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波石电感.4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机.因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生.这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器.5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?频率下降(低速)时如果输出相同的功率则电流增加但在转矩一定的条件下电流几乎不变.6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%).用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击.采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长).起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动.7、V/f模式是什么意思?频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明.V与f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向.因此,在低频时给定V/f要使输出电压提高一些以便获得一定地起动转矩这种补偿称增强起动.可以采用各种方法实现有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题.变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?通常情况下时不可以的.在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择.11、所谓开环是什么意思?给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”.通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈.12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动.对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件).13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?具有PG反馈功能的变频器,精度有提高.但速度精度的植取决于PG 本身的精度和变频器输出频率的分辨率.14、失速防止功能是什么意思?如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速.为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制.当加速电流过大时适当放慢加速速率.减速时也是如此.两者结合起来就是失速功能.15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定.16、什么是再生制动?电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动.17、是否能得到更大的制动力?从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%.如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%.18、请说明变频器的保护功能?保护功能可分为以下两类:(1) 检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止.(2) 检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车.如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等.19、为什么用离合器连续负载时,变频器的保护功能就动作?用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转.20、在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转.21、什么是变频分辨率?有什么意义?对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定.这个级差的最小单位就称为变频分辨率.变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随.这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题.在这种情况下,如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min 以下,也可充分适应.另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同.22、装设变频器时安装方向是否有限制.变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装.23、不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近.将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动.24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题?超过60Hz运转时应注意以下事项(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等).(2) 电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意).(3) 产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑.(4) 对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨.25、变频器可以传动齿轮电机吗?根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题.在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等.26、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?机基本上不能用.对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸.变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种.27、变频器本身消耗的功率有多少?它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难.不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意.28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机.29、使用带制动器的电机时应注意什么?制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧.如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断.所以要在变频器停止输出后再使制动器动作.30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,清说明原因变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT)所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的.31、变频器的寿命有多久?变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命.32、变频器内藏有冷却风扇,风的方向如何?风扇若是坏了会怎样?对于小容量也有无冷却风扇的机种.有风扇的机种,风的方向是从下向上,所以装设变频器的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材.还有,变频器上方不要放置怕热的零件等.风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护33、滤波电容器为消耗品,那么怎样判断它的寿命?作为滤波电容器使用的电容器,其静电容量随着时间的推移而缓缓减少,定期地测量静电容量,以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命.34、装设变频器时安装方向是否有限制.应基本收藏在盘内,问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大,占用空间大,成本比较高.其措施有:(1)盘的设计要针对实际装置所需要的散热;(2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;(3) 采用热导管.此外,已开发出变频器背面可以外露的型式.35、想提高原有输送带的速度,以80Hz运转,变频器的容量该怎样选择?设基准速度为50Hz50Hz以上为恒功率输出特性.像输送带这样的恒转矩特性负载增速时,容量需要增大为80/50≈1.6倍.电机容量也像变频器一样增大.变频器工作原理变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的.1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变?*1: r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.例如:2极电机50Hz 3000 [r/min]4极电机50Hz 1500 [r/min]结论:电机的旋转速度同频率成比例本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机.感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率.由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的.由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度.另外,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制.因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备.n = 60f/pn: 同步速度f: 电源频率p: 电机极对数结论:改变频率和电压是最优的电机控制方法如果仅改变频率而不改变电压,频率降低时会使电机出于过电压(过励磁),导致电机可能被烧坏.因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压.输出频率在额定频率以上时,电压却不可以继续增加,最高只能是等于电机的额定电压.例如:为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V2. 当电机的旋转速度(频率)改变时,其输出转矩会怎样?*1: 工频电源由电网提供的动力电源(商用电源)*2: 起动电流当电机开始运转时,变频器的输出电流变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些.工频直接起动会产生一个大的起动起动电流.而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些.通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小.减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明.通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩.3. 当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低通常的电机是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的.因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=T e P=Pe)变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降.当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足.举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2.因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)4. 变频器50Hz以上的应用情况大家知道对一个特定的电机来说其额定电压和额定电流是不变的.如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A 电机可以工作在50Hz以上.当转速为50Hz时变频器的输出电压为380V 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速.这时的转矩情况怎样呢?因为P=wT (w:角速度T:转矩). 因为P不变w增加了所以转矩会相应减小.我们还可以再换一个角度来看:电机的定子电压U = E + I*R (I为电流R为电子电阻E为感应电势)可以看出UI不变时E也不变.而E = k*f*X (k:常数f: 频率X:磁通) 所以当f由50--60Hz时X会相应减小对于电机来说T=K*I*X (K:常数I:电流X:磁通) 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.同时小于50Hz时由于I*R很小所以U/f=E/f不变时磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变--最大转矩不变)结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时电机的输出转矩会减小.5. 其他和输出转矩有关的因素发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力.载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率电机的电流不会受到影响.但元器件的发热会减小.环境温度:就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.海拔高度: 海拔高度增加对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m 以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.。
变频器的一些基础知识介绍
变频器基础知识1、什么是变频器？变频器的基本功能？变频器是利用电力半导体器件（IGBT、IPM）的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频器的基本功能就是，将频率固定（工频通常为50Hz）交流电源（三相或单相）转换成频率在一定范围内连续可调（通常0-400Hz）三相交流电源。
2、变频器常用的控制方式有哪几种？V/F 控制、V/F+PG、无感矢量、矢量+PG。
3、变频器可以驱动哪几类电机？三相异步电机（包括普通鼠笼式电机和变频电机）、永磁同步电机。
4、三相异步电机的转速公式？N=60f/p —旋转磁场转速，n=60f(1-s)/P —电机转速N：同步转速（2 极电机3000r，4 极1500r，6 极1000r，8 极750r）；f：输入交流电源的频率（一般50Hz）；p：极对数（1、2、3、4）；n：电机转速（r/min）；s：异步电机的滑差率（无单位）。
二、目前在售产品系列1、产品系列有：PI9000：9100(9100A、9100B)、9200、9200Z、9300、9400；PI7800；PI8100。
2、简述9000 与130 的区别：A、电压等级：9000 有G1\G2\G3\G4，130 只有G1\G2\G3；B、控制方式：9000 有V/F、无PG 矢量控制、带PG 矢量控制，130 只有V/F、无PG 矢量控制；C、外围选件：9000 可以接PG 卡、485 通讯，130 不能接PG 卡、单有内置485 通讯；D、可拖动电机类型：9000 可拖动异步电机、同步电机（永磁电机），130 只能拖动异步电机。
E、功能方面：高速脉冲输入、输出9000 有，130 没有；定长和计数9000 有，130 没有；比例联动9000 有，130 没有；简易PLC功能9000 有，130 没有；参数拷贝9000 有，130 没有；按键锁定9000 没有，130 有。
休眠功能9000 有，130 没有；红外功能9000有，130 没有。
变频器基础知识培训
通过模拟直流电机的控制方式 ，实现电机的转矩和速度的精 确控制。
直接转矩控制
直接对电机的转矩进行控制， 具有快速响应和良好的动态性 能。
智能控制
结合现代控制理论和方法，实 现更为复杂的电机控制需求。
03
变频器的应用领域与优势
变频器在工业自动化领域的应用
01
02
03
电机控制
变频器用于控制电机的启 动、停止、速度和方向， 实现精确的位置控制和自 动化流程。
05
变频器的常见故障与排除方法
变频器常见故障的诊断与分析
电源故障
电源电压过低或过高，导致变频器无法正常 工作。
参数设置错误
变频器参数设置不正确，导致变频器无法正 常工作。
电机故障
电机绕组短路或断路，导致电机无法正常运 转。
传感器故障
传感器损坏或连接不良，导致变频器无法正 常工作。
变频器常见故障的排除方法与技巧
加重要的作用。
新能源领域
变频器在风力发电、太阳能逆变等领域有 广泛应用，未来随着新能源产业的发展， 变频器的需求将进一步增长。
节能减排
变频器具有显著的节能效果，未来在节能 减排、绿色制造等领域的应用将更加广泛
。
交通领域
变频器在轨道交通、电梯、电动汽车驱动 等领域有广泛应用，未来随着交通领域的 不断发展，变频器的需求将持续增长。
变频器的维护与保养
维护保养内容
1
2
检查变频器的外观是否完好，无严重磨损或变形 。
3
检查变频器内部元件是否正常，无严重老化或损 坏现象。
变频器的维护与保养
检查电机和连接线路是否正常 ，无松动或接触不良现象。
对变频器进行除尘清洁，保持 其内部和外部的清洁度。
《变频器的基本知识》课件
02
变频器的应用
变频器在工业自动化中的应用
01
02
03
自动化生产线
变频器用于控制生产线上 各种电机的速度，实现生 产线的自动化运行。
机器人技术
变频器用于控制机器人的 运动速度，实现精确的位 置控制和动作控制。
包装机械
变频器用于控制包装机械 的电机速度，实现精确的 包装过程。
变频器在节能领域的应用
医疗器械
变频器用于控制医疗器械的运行速度 ，如CT机、核磁共振仪等。
0电机功率选择变频器
确保变频器的额定电流能够满足电机的需求 ，同时考虑到电机的启动电流。
考虑控制精度和动态响应
根据实际需要选择具有较高控制精度和动态 响应的变频器。
选择合适的电压等级
根据电源电压和电机电压选择合适的电压等 级，以确保变频器能够正常工作。
人工智能技术
人工智能技术将与变频器技术实现深度融合，进一步提高系统的自 适应性、预测性和智能性。
THANK YOU
定期检查和维护
定期检查变频器的运行状态，保持其 清洁、干燥，及时处理异常情况。
变频器的维护与保养
01
02
03
04
定期清理
定期清理变频器表面灰尘和杂 物，保持其清洁。
检查接线
定期检查变频器的接线是否松 动或破损，如有异常应及时处
理。
定期更换滤网
根据需要定期更换变频器散热 风扇的滤网，以保证散热效果
。
考虑环境因素
根据使用环境选择适应的变频器，如温度、 湿度、振动等。
变频器的使用注意事项
确保电源电压在规定范围内
变频器的电源电压应在规定范围内， 避免超出范围导致损坏。
避免在恶劣环境下使用
变频器控制电路知识点总结
变频器控制电路知识点总结一、变频器的基本原理变频器是一种能够改变交流电机转速的设备，通过调节输入的电源频率来实现对电机的转速控制。
变频器由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成。
其中控制电路是变频器的核心部分，它负责调节逆变器的输出频率，从而控制电机的转速。
二、变频器控制电路的基本组成1. 控制芯片：控制芯片是变频器控制电路的核心部分，它负责接收外部的控制信号，经过处理后输出给逆变器。
目前常用的控制芯片有DSP和FPGA等，它们具有运算速度快、控制精度高的特点。
2. 传感器：传感器用于检测电机的转速、电流、温度等参数，将这些参数反馈给控制芯片，以便控制芯片能够及时调节逆变器的输出频率。
3. 逆变器：逆变器是变频器的核心部件，它能够将直流电源转换为交流电源，并通过调节输出频率来实现对电机的转速控制。
4. 滤波器：滤波器用于对逆变器输出的交流电源波形进行滤波处理，以保证输出的电源波形质量，减少对电机的干扰。
5. 控制电路板：控制电路板是控制芯片、传感器、逆变器等部件的集成电路板，它负责实现各部件之间的连接和通讯，并对外提供控制接口。
三、变频器控制电路的工作原理1. 输入信号处理：变频器控制电路首先接收外部的控制信号，通过控制芯片处理得到要输出的频率和电压值。
2. 传感器反馈：控制电路通过传感器监测电机工作状态，得到电机的转速、电流、温度等参数，将这些参数反馈给控制芯片。
3. 控制信号输出：控制芯片经过处理后，输出相应的调制信号给逆变器，调节逆变器的输出频率和电压值。
4. 输出波形滤波：逆变器输出的交流电源波形经过滤波器进行滤波处理，保证输出的波形质量。
5. 反馈控制：控制电路通过监测电机的运行状态，不断调整输出频率和电压值，实现对电机的精确控制。
四、变频器控制电路的常见问题及解决方法1. 过载保护：当电机负载过大时，会导致电机电流增大，变频器控制电路通过传感器监测到电流异常后，会自动切断电源，以避免电机受到损坏。
变频器基本知识
变频器基本知识一、变频器基本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，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。
二、变频器的结构•主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。
•整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波•中间直流环节：中间直流储能环节，在它和电动机之间进行无功功率的交换。
•逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦•控制电路：常由运算电路、检测电路、控制信号输入/输出电路和驱动电路组成。
主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等，其控制方法可以采用模拟控制或数字控制。
通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的三、变频器的分类按工作原理分•V/F控制对变频器的频率和电压同时进行调节•转差频率控制为V/F控制的改进方式•矢量控制将交流电机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流并分别加以控制的方式•直接转矩控制把转矩作为控制量，直接控制转矩，是继矢量控制变频调速技术之后的一种新型的交流变频调速技术。
四、变频器选型—选型原则•考虑变频器运行的经济性和安全性，变频器选型保留适当的余量是必要的。
•要准确选型，必须要把握以下几个原则：•充分了解控制对象性能要求。
一般来讲如对启动转矩、调速精度、调速范围要求较高的场合则需考虑选用矢量变频器，否则选用通用变频器即可•了解负载特性，如是通用场合，则需确定变频器是G型(重载型)还是P型（轻载型）•了解所用电机主要铭牌参数：额定电压、额定电流。
•确定负载可能出现的最大电流，以此电流作为待选变频器的额定电流。
如果该电流小于适配电机额定电流，则按适配电机选择对应变频器，考虑成本因素•以下情况要考虑容量放大一档：1、长期高温大负荷2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场3、目标负载波动大4、现场电网长期偏低而负载接近额定5、绕线电机、同步电机或多极电机（6极以上）•充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的基础。
变频器基础知识
4、参数设置说明
A 环境参数 A1-00语言选择（日、英、法、德） A1-01访问等级 A1-02控制方式（V/F、矢量） A1-03初始化
B1-01（0-4）频率指令输入方法
字操作器 拟量端子 EMOBUS传送（SI-K2）与GEPLC以及其他厂家PLC 择卡（CP-216） MEMOBUS传送
E2-01～E2-10电机动态参数
单击此处可添加副标题
F任选功能参数
F1-01～F1-14 PG F1-01 PG constant F1-02 operation selection at PG open circuit(0-3) 减速停止 1、自由滑行停止 非常停止 3、继续运行 F1-03 operation selection at over speed 减速停止 1、自由滑行停止 非常停止 3、继续运行
PG-B2， PG-X2
速度控制范围
1：40
1：40
1：100
1：100
启动转矩
150%/3HZ
150%/3HZ
150%/1HZ
150%/0г/min
速度控制精度
±2%～±3%
±0.3%
±0.2%
±0.2%
转矩控制
不可
不可
不可
可以
适用用途
同时驱动多台电机，电机参数不知道，不能做Autotuning
变频器基础培训
PART 1
6 、维修与保养
3 、 维修注意事项
2 、变频器主回路及控制回路构成
1 、 一般变频器的基本构成与功能
二、变频器的结构形式
3、 V/F矢量控制调速方式
2、 交流电机弱磁调速的概念
变频器基础知识培训ppt课件完整版
目录 CONTENT
• 变频器概述 • 变频器工作原理与结构 • 变频器参数设置与调试方法 • 变频器选型与应用案例分析 • 变频器维护保养与故障排除技巧 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
变频器概述
定义与发展历程
定义
变频器是一种电力电子设备，通过改 变电源频率来控制交流电动机的速度 和转矩。
直流中间电路的滤波是电感，直流中间电路 输出电流是脉动的直流电流，直流环节等效 于恒流源。
交-交变频器
交-直-交变频器
直接将固定频率的交流电变换成频率、电压 均可调的交流电。
先把工频交流电源通过整流器转换成直流电 源，然后再把直流电源转换成频率、电压均 可控制的交流电源以供给电动机。
03
变频器参数设置与调试 方法
和离网控制。
智能家居
如空调、冰箱、洗衣机 等家用电器的节能和智
能控制。
变频器市场现状及前景
市场现状
目前，全球变频器市场规模不断扩大，市场竞争日益激烈。同时，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展， 变频器产品的种类和功能也越来越丰富。
市场前景
未来，随着工业4.0、智能制造等概念的深入推广，以及新能源、智能家居等领域的快速发展，变频器市场将迎 来更加广阔的发展空间。同时，随着人工智能、大数据等技术的融合应用，变频器产品的智能化和网络化水平也 将不断提升。
过压故障
输入电压过高或减速时间过短引 起，应调整输入电压或延长减速 时间。
欠压故障
输入电压过低或缺相导致，应检 查输入电源及缺相保护。
过热故障
散热系统不良或环境温度过高造 成，应检查散热系统并改善环境
温度。
排除方法和预防措施分享
变频器基础知识
变频器基础知识一、什么是变频器变频器，也称为交流调速器，是一种用于控制交流电动机转速的装置。
它通过改变电源电压的频率和大小，来控制电机的转速和运行状态。
变频器广泛应用于工业生产中的风机、水泵、压缩机等设备中。
二、变频器的工作原理1. 变频器的输入端接收三相交流电源，并将其转换成直流电源；2. 变频器内部的逆变器将直流电源转换成高频交流电源；3. 高频交流电源经过控制模块进行调整，输出给驱动模块；4. 驱动模块根据控制信号来控制输出功率，从而实现对电机转速的控制。
三、变频器的优点1. 节能：通过调整负载要求来降低负载功率，从而达到节能效果；2. 增加设备寿命：通过减少启停次数和降低设备运行温度来延长设备寿命；3. 提高生产效率：可以根据需要随时调整设备运行状态，提高生产效率；4. 降低噪音：通过减少启停次数和降低设备运行温度来降低噪音。
四、变频器的分类1. 按控制方式分：开环控制和闭环控制；2. 按输出电压分：低压变频器和中高压变频器；3. 按功率分：小功率变频器和大功率变频器。
五、变频器的选型在选型时需要考虑以下因素：1. 电机类型和额定功率；2. 工作环境温度和湿度；3. 控制方式和要求；4. 负载特性和要求。
六、常见问题及解决方法1. 变频器故障：可以通过检查电源线路、信号线路、驱动模块等进行排查；2. 变频器过热：可以通过增加散热设备、降低负载要求等进行解决；3. 变频器电容老化：可以定期检查并更换电容来解决。
七、注意事项1. 在使用前需要对设备进行检查，确保各部件正常运行；2. 在使用过程中需要注意安全，避免触电等危险情况发生；3. 在停机前需要将负载逐渐降低，避免突然停机对设备造成损害。
八、总结变频器作为一种重要的控制装置，在工业生产中发挥着重要的作用。
通过了解其基础知识、工作原理、优点、分类、选型等方面的内容，可以更好地应用和维护变频器设备，提高生产效率和设备寿命。
同时需要注意安全和维护，确保设备正常运行。
变频器知识点总结
变频器知识点总结一、变频器的基本概念变频器，又称为变频调速器，是一种用来控制电动机转速的设备。
它能够通过改变电源频率来控制电动机的转速，从而实现对机械设备的精确调速和控制。
变频器通常由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等部分组成，利用电子技术实现对电动机的精确控制。
二、变频器的工作原理1.整流器：将交流电源转换为直流电源，为后续的逆变器提供稳定的直流电源。
2.滤波器：用来滤除电网中的谐波和杂波，保证逆变器工作的稳定性和可靠性。
3.逆变器：将直流电源转换为可调输出频率和电压的交流电源，通过改变逆变器输出的频率和电压来实现对电动机的调速控制。
4.控制电路：用来监测和控制变频器的运行状态，实现对电动机的精确控制。
三、变频器的优点1. 节能：变频器通过调整电动机的转速，使其始终运行在最佳工作状态，从而实现节能效果。
2. 精确控制：变频器能够精确控制电动机的转速和扭矩，满足不同工况下的需求。
3. 降低起动电流：变频器能够通过控制电动机的起动电流，减小对电网的冲击，延长电动机的寿命。
4. 减少噪音：通过调整电动机的转速，减少了机械设备的噪音和振动。
5. 增加设备寿命：通过精确控制电动机的运行状态，延长了机械设备和电动机的使用寿命。
6. 提高生产效率：通过精确控制设备的转速，提高了生产线的生产效率和品质。
四、变频器的应用领域1. 电梯调速：变频器能够实现对电梯的平稳启停和精确控制，提高了电梯的舒适性和安全性。
2. 冷却水泵：变频器能够根据冷却负荷的实际需求，调整水泵的运行速度，实现节能和精确控制。
3. 通风系统：变频器能够通过调整通风系统的转速，实现对室内空气质量的提升和能耗的节约。
4. 制造业：变频器在各种制造设备中的应用非常广泛，能够实现对生产线的高效控制和节能效果。
5. 应用于风电、水泵、通风设备、空调设备、输送设备等领域。
五、变频器的选型1. 根据实际负荷和运行条件来选择适用的变频器，更好的满足设备的运行需要。
变频器的基础知识
变频器的基础知识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;我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式VVVF变频或矢量控制变频,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机;变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成;整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率;变频器选型：变频器选型时要确定以下几点：1 采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等;2 变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法;3 变频器与负载的匹配问题；I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符;II. 电流匹配；普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符;对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力;III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生;4 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大;因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型;5 变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器;6 对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一挡;变频器控制原理图设计：1 首先确认变频器的安装环境；I.工作温度;变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0～55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40℃以下;在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装;II. 环境温度;温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故;必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器;在水处理间,一般水汽都比较重,如果温度变化大的话,这个问题会比较突出;III.腐蚀性气体;使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能;IV. 振动和冲击;装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良;淮安热电就出现这样的问题;这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件;设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护;V. 电磁波干扰;变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰;因此,柜内仪表和电子系统,应该选用金属外壳,屏蔽变频器对仪表的干扰;所有的元器件均应可靠接地,除此之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地;如果处理不好电磁干扰,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏;2 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法；I.变频器和电机的距离应该尽量的短;这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源;II. 控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽;III.电机电缆应独立于其它电缆走线,其最小距离为５００ｍｍ;同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰;如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按９０度角交叉;与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此;IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆其规格要比普通电机的电缆大档或遵从变频器的用户手册;3 变频器控制原理图；I.主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备,需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端,减少变频器输出的高次谐波,当变频器到电机的距离较远时,应该安装滤波器;虽然变频器本身有各种保护功能,但缺相保护却并不完美,断路器在主回路中起到过载,缺相等保护,选型时可按照变频器的容量进行选择;可以用变频器本身的过载保护代替热继电器;II. 控制回路：具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁;4 变频器的接地；变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段;变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m;变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地;信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端,另一端浮空;变频器与控制柜之间电气相通;变频器控制柜设计：变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题1 散热问题：变频器的发热是由内部的损耗产生的;在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控制电路占2%;为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题;2 电磁干扰问题：I.变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰,而且会产生高次谐波,这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表;如果变频器的功率很大占整个系统25%以上,需要考虑控制电源的抗干扰措施;II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个系统的电源质量问题;3 防护问题需要注意以下几点：I.防水防结露：如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能有喷溅水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上;II. 防尘：所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护;防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密;III.防腐蚀性气体：在化工行业这种情况比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中;变频器接线规范：信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路主回路及顺控回路分开走线;距离应在30cm以上;即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范;该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m;信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开;1 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为;在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短5-7mm左右,同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰;2 为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子;变频器的运行和相关参数的设置：变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象;控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式;采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识;最低运行频率：即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁;而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热;最高运行频率：一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力;载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的;电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到;跳频：在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点;常见故障分析：1 过流故障：过流故障可分为加速、减速、恒速过电流;其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的;这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查;如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器;2 过载故障：过载故障包括变频过载和电机过载;其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的;一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等;负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起;如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修;3 欠压：说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行;小结：1 总之,在设计、安装、使用变频器时一定要遵从变频器使用说明书的指导;2 各电气设计人员,现场电气调试人员可以在此基础上完善此变频器参考;。
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为了全面，还应该简要地提一下没有中间电路的直接变频器。这种变频器用于功率等级为 兆瓦级的地方，它们直接将 50Hz 电源变换为一个低频电源。其最大输出频率约为 30Hz。
整流器
5 中间电路
逆变器
电流源逆变器：CSI （1+ 3+ 6）
脉冲幅度调制逆变器：PA M （1+ 4+ 7），（2+ 5+ 7）
脉冲宽度调制逆变器：PW M / V V Cpl us （2+ 4+ 7）
图 2：不同的设计及控制原理
1. 可控整流器 2. 不可控整流器 3 . 可变直流电流的中间电路 4 . 固定直流电压的中间电路 5 . 可变直流电压的中间电路 6 . 脉冲幅度调制逆变器 7 . 脉冲宽度调制逆变器
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所谓门极信号是晶闸管的控制信号，它是一个时间延迟信号，以相位角的度数来计量。 这一角度表示电压过零时刻与晶闸管导通时刻之间的时间延迟。
图 7：晶闸管的工作摸式
如角在 0和 90之间，晶闸管被用作整流器。当角在 90和 270之间时，晶闸管被用 作逆变器。
图 8：三相可控整流器
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可控整流器
在可控整流器中，晶闸管取代了二极管。像二极管一样，晶闸管只能允许电流从阳极 （A）流向阴极（K）。晶闸管与二极管的区别是晶闸管有第三个端子“门极”（G）。在晶 闸管导通前，门极必须输入一个信号。当晶闸管流过电流后直到这个电流减小到零为止，晶 闸管始终保持导通。
流过晶闸管的电流不会因门极的信号而中断。晶闸管被用于整流器和逆变器。
图 4：二极管的工作摸式
图 5 所示，是一个三相不可控整流器。它由两组二极管构成，二极管 D1、D3 和 D5 为一 组，二极管 D2、D4 和 D6 为另一组。每只二极管导通三分之一周期（即 120º）。在每组二 极管中，二极管是按顺序导通的，而对两组二极管的控制上有 1/6 周期（即 60º）的相位 差。
压。
这同样适用于二极管组 D2,4,6。这里 B 端接受负的相 电压。在某一时刻如 L3 低于一个负的门限值。则二极 管 D6 导通，其它两只二极管承受大小为 UL3-1 和 UL3-2 的反压。
不可控整流器的输出电压是两个二极管组上电压的
差。输出的脉动直流电压平均值为 1.35 x 线电压。
图 6：不可控三相整流器的输出电压
变频器中的整流器可由二极管或 晶闸管单独构成，也可由两者共同 构成。由二极管构成的是不可控整 流器，由晶闸管构成的是可控整流 器。二极管和晶闸管都用的整流器 是半控整流器。
图 3：单相及三相交流电压
不可控整流器
二极管只允许电流单方向流过，即从阳极（A）流向阴极（K）。二极管不能像某些半导 体器件那样控制流过的电流强度，加在一个二极管上的交流电压被变换成脉动的直流电压， 如三相交流电压加在一个三相不可控的整流器上，直流电压将是连续的脉动电压。
电 流 源逆 变 器 （ I - conv ert ers） 图 10：可变直流电流型中间电路
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变频器的基本控制原理
自六十年代后期以来，由于微处理器和半导体技术的发展及其价格的降低，使变频器发生 了很大的变化。但是，变频器的基本原理并没有变。
变频器可以分为四个主要部分：
1. 整流器 它与单相或三相交流电源相 连接，产生脉动的直流电 压。整流器有两种基本类 型：可控的和不可控的。
4. 控制电路 它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号，具 体被控制的部分取决于各个变频器的设计（参见图 2）。变频器都有是由控制电路利 用信号来开关逆变器的半导体器件，这是所有变频器的共同点。变频器可以依据控制 输出电压的开关模式来分类。
图 2 示出变频器不同的设计及控制原理。
整流器
中间电路
逆变器
控制电路
电动机
2. 中间电路 它有以下三种类型：
a) 将 整 流 器 流 电 压 变 换 成 直流电流。
图 1：变频器的简图
b) 使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。
c) 将整流后固定的直流电压变换源自可变的直流电压。3. 逆变器 它产生电动机电压的频率。另外，一些逆变器还可以将固定的直流电压变换成可变的 交流电压。
图 5：不可控整流器
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当所加电压为正时，二极管 D1,3,5 导通。如果 L1 相的
电压达到正的峰值，A 端的电压值就是 L1 相的值。另
外 两 只 二 极 管 分 别 被 加 上 大 小 为 UL1-2 和 UL1-3 的 反
与不可控整流器相比，可控整流器将造成较大的损耗及 对电源的干扰，因为当晶闸管的导通时间较短时，整流器 要从电源吸取较大的无功电流，但是可控整流器也有优 点，就是能量可以反馈给电源。
图 9：三相可控整流器的输出电压
中间电路
中间电路可看作是一个能量的存储装置，电动机可以通过逆变器从中间电路获得能量，依 整流器和逆变器的不同，中间电路可根据三种不同的原理构成。
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整流器
电源电压一般是固定频率的三相（3 x 380V / 50Hz）或单相（1 x 240V / 50Hz）交流电 压，它们的特征值可以用图 3 来表示。
如图所示，三相在时间上有相位 移，而且相电压不断地改变方向。 频率是以每秒钟的周期数来表示 的。频率为 50Hz 就是意味着每秒 钟有 50 个周期，即每个周期为 20 毫秒。
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可控整流器除了晶闸管受控于角之外，基本上与不可 控整流器相同。晶闸管在电压不留空隙过零后 30不留空 隙时可以开始导通。
调节角可使整流电压值改变。可控整流器提供的直流 电压平均值为： 1.35 x 线电压 x cos。