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改善电机低速时温升也有效。
电机的旋转速度为什么能够自由地改变？
n = 60f/p(1-s)
n: 电机的转速 f: 电源频率 p: 电机磁极对数 s：电机的转差率
电机的转速 = 60(秒)＊频率（Hz)/电机的磁极对数 - 电机的转率
电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，rpm/min也可表示为rpm
电机的旋转速度同频率成比例 同步电机的转差矩为0,同步电机的转 速 = 60(秒)*频率(Hz)／电机的磁极对数
元柜主要由功率单元箱（图1 中A1～An,B1～Bn，C1～Cn）并辅以控制构成。 功率单元箱
ZINVERT型智能高压变 频调速系统
运行四值
目录
➢通用变频器知识 ➢ZINVERT 产品原理介绍 ➢ZINVERT 产品功能介绍 ➢我厂变频器介绍 ➢故障分类及查询
第一部分 通用变频器知识
为何要使用变频器
自动化与驱动培训
电网电源直接供给给运电设备时， 会产生较大启动电流及转矩。 设备的可调速运转也是工业生产 的迫切需求。
变频器的控制方式
• V/F (Volts/Hertz)
变频变压
– 在工频之下控制压、频比
– 简单的开环频率，非矢量控制，调速范围小
– 通过提升电压来产生更大的起动转矩，性能不好
• SVC (Sensorless Vector)
无速度传感器矢量控制
– 介于V/F和VC之间的控制方式
– 较宽的恒转矩调速范围
异步的转速比同步电机的转速低。
例如：4极三相步电机 60Hz时 低于 1,800 [r/min] 4极三相异步电 机 50Hz时低于 1,500 [r/min]
由电机的工作原理决定电机的磁极对数是固定不变的。由于电机的 磁极对数1个磁极对数等于2极，电机的极数不是一个连续的数值（为2的倍 数，例如极数为2，4，6），所以不适和改变该值来调整电机的速度。
变频器逆变器输出波形
直流母线
0
0
0
交流电机
自动化与驱动培训
变频器的逆变单元，是用过 频繁的导通、关断晶闸管/晶 体管来产生不同频率的直流 电。 高速变化的直流电流/电压可 近似的看作为按正弦波变化 的交流电流/电压电源。
由此可见，变频器的核心器 件既逆变器单元中的晶闸管/ 晶体管 理想晶闸管/晶体管应当具有 下列特性: 断开状态能承受较高的电压； 导通状态能承受较大电流并 具有很低的压降； 开关转换时，开/关速度快， 能承受很高的di/dt和dv/dt。
ZINVERT 系列智能高压变频调速成套系统整体结构上由旁路柜、移相变压器柜、功率单 元柜及控制柜组成，见图1 所示。ZINVERT 型智能高压变频调速系统的功率单元柜与控 制柜是合二为一的，各部分功能说明如下：
工作原理与结构介绍
图1成套装置配置
工作原理与结构介绍
功率单元柜 功率单元柜为成套装置的核心部分，也是电机定子大功率变频电源的产生模块。功率单
• 使用“矢量控制”，可以使电机在低速,如（无速度传感器时）1Hz （对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在 50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。对于常规的V/F 控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于 励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变 频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变 频器的这个功能叫做“转矩提升”。
另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值能够在电机的外面 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。
第二部分
ZINVERT 产品原理介绍
ZINVERT 产品原理介绍
ZINVERT 系列智能高压变频调速系统采用功率单元串联技术，直接输出3kV、6kV、 10kV 电压，属高-高电压源型变频器。由于采用功率单元串联而非功率器件的直接串联， 因此解决了器件耐压的问题。同时由于同相各级功率单元输出SPWM 信号通过移相后进 行叠加，提高了输出电压谐波性能、降低输出电压的dv/dt；通过电流多重化技术降低输入 侧谐波，减小了对电网的谐波污染；主控制器采用最新电机控制专用双数字信号处理器 （DSP）、超大规模集成电路可编程器件（CPLD 和FPGA）为核心，配合数据采集、单 元控制和光纤通信回路以及内置的可编程逻辑控制器（PLC）构成系统控制部分。
– 起动及低速时可输出较大的转矩
– 动态响应，高性能的速度调节等方面表现仍不好
• VC (FOC, Force,FVC)
矢量控制
– 控制磁通电流和转矩电流以及它们之间的夹角（矢量和）
– 既可调节速度，又可调节转矩
– 快速的动态响应和高性能
– 可实现与直流调速系统相同的性能
交流异步矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？
• 转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压， 电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生 的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。 "矢量控制"把电机的电流值 进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励 磁分量）的数值。"矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，进 行优化补偿，增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对
变频器把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种 频率的交流电源，以实现电机的变速运行的 设备。
➢其中控制电路完成对主电路的控制； ➢整流电路将交流电变换成直流电； ➢直流中间电路对整流电路的输出进行平滑 滤波； ➢逆变电路将直流电再逆成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的 变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算 的CPU以及一些相应的电路。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
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。 变频器的出现将设备的可调速运 行变成可能。 变频器也可实现设备启动过程中 的保护作用。 由于变频器的可调节电源频率功 能，所以变频器还能起到节能作 用。
何为变频器
整流 逆变
电机
自动化与驱动培训
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ห้องสมุดไป่ตู้能控制装置。
电机的旋转速度为什么能够自由地改变？
n = 60f/p(1-s)
n: 电机的转速 f: 电源频率 p: 电机磁极对数 s：电机的转差率
电机的转速 = 60(秒)＊频率（Hz)/电机的磁极对数 - 电机的转率
电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，rpm/min也可表示为rpm
电机的旋转速度同频率成比例 同步电机的转差矩为0,同步电机的转 速 = 60(秒)*频率(Hz)／电机的磁极对数
元柜主要由功率单元箱（图1 中A1～An,B1～Bn，C1～Cn）并辅以控制构成。 功率单元箱
ZINVERT型智能高压变 频调速系统
运行四值
目录
➢通用变频器知识 ➢ZINVERT 产品原理介绍 ➢ZINVERT 产品功能介绍 ➢我厂变频器介绍 ➢故障分类及查询
第一部分 通用变频器知识
为何要使用变频器
自动化与驱动培训
电网电源直接供给给运电设备时， 会产生较大启动电流及转矩。 设备的可调速运转也是工业生产 的迫切需求。
变频器的控制方式
• V/F (Volts/Hertz)
变频变压
– 在工频之下控制压、频比
– 简单的开环频率，非矢量控制，调速范围小
– 通过提升电压来产生更大的起动转矩，性能不好
• SVC (Sensorless Vector)
无速度传感器矢量控制
– 介于V/F和VC之间的控制方式
– 较宽的恒转矩调速范围
异步的转速比同步电机的转速低。
例如：4极三相步电机 60Hz时 低于 1,800 [r/min] 4极三相异步电 机 50Hz时低于 1,500 [r/min]
由电机的工作原理决定电机的磁极对数是固定不变的。由于电机的 磁极对数1个磁极对数等于2极，电机的极数不是一个连续的数值（为2的倍 数，例如极数为2，4，6），所以不适和改变该值来调整电机的速度。
变频器逆变器输出波形
直流母线
0
0
0
交流电机
自动化与驱动培训
变频器的逆变单元，是用过 频繁的导通、关断晶闸管/晶 体管来产生不同频率的直流 电。 高速变化的直流电流/电压可 近似的看作为按正弦波变化 的交流电流/电压电源。
由此可见，变频器的核心器 件既逆变器单元中的晶闸管/ 晶体管 理想晶闸管/晶体管应当具有 下列特性: 断开状态能承受较高的电压； 导通状态能承受较大电流并 具有很低的压降； 开关转换时，开/关速度快， 能承受很高的di/dt和dv/dt。
ZINVERT 系列智能高压变频调速成套系统整体结构上由旁路柜、移相变压器柜、功率单 元柜及控制柜组成，见图1 所示。ZINVERT 型智能高压变频调速系统的功率单元柜与控 制柜是合二为一的，各部分功能说明如下：
工作原理与结构介绍
图1成套装置配置
工作原理与结构介绍
功率单元柜 功率单元柜为成套装置的核心部分，也是电机定子大功率变频电源的产生模块。功率单
• 使用“矢量控制”，可以使电机在低速,如（无速度传感器时）1Hz （对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在 50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。对于常规的V/F 控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于 励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变 频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变 频器的这个功能叫做“转矩提升”。
另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值能够在电机的外面 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。
第二部分
ZINVERT 产品原理介绍
ZINVERT 产品原理介绍
ZINVERT 系列智能高压变频调速系统采用功率单元串联技术，直接输出3kV、6kV、 10kV 电压，属高-高电压源型变频器。由于采用功率单元串联而非功率器件的直接串联， 因此解决了器件耐压的问题。同时由于同相各级功率单元输出SPWM 信号通过移相后进 行叠加，提高了输出电压谐波性能、降低输出电压的dv/dt；通过电流多重化技术降低输入 侧谐波，减小了对电网的谐波污染；主控制器采用最新电机控制专用双数字信号处理器 （DSP）、超大规模集成电路可编程器件（CPLD 和FPGA）为核心，配合数据采集、单 元控制和光纤通信回路以及内置的可编程逻辑控制器（PLC）构成系统控制部分。
– 起动及低速时可输出较大的转矩
– 动态响应，高性能的速度调节等方面表现仍不好
• VC (FOC, Force,FVC)
矢量控制
– 控制磁通电流和转矩电流以及它们之间的夹角（矢量和）
– 既可调节速度，又可调节转矩
– 快速的动态响应和高性能
– 可实现与直流调速系统相同的性能
交流异步矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？
• 转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压， 电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生 的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。 "矢量控制"把电机的电流值 进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励 磁分量）的数值。"矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，进 行优化补偿，增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对
变频器把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种 频率的交流电源，以实现电机的变速运行的 设备。
➢其中控制电路完成对主电路的控制； ➢整流电路将交流电变换成直流电； ➢直流中间电路对整流电路的输出进行平滑 滤波； ➢逆变电路将直流电再逆成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的 变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算 的CPU以及一些相应的电路。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
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。 变频器的出现将设备的可调速运 行变成可能。 变频器也可实现设备启动过程中 的保护作用。 由于变频器的可调节电源频率功 能，所以变频器还能起到节能作 用。
何为变频器
整流 逆变
电机
自动化与驱动培训
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ห้องสมุดไป่ตู้能控制装置。