变频器基本工作原理与构成

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基本原理
变频器综合了电子技术、电机控制、计算机技术、控 制技术等多种技术为一体。是一种广泛应用于各行 各业的电力电子设备，它通过控制电机的旋转速度 来满足各行业的需求，因此它的英文缩写为 MDI： MOTOR DRIVE INVERTER
控制模式：变频器一般有三种基本方式可选择：
1）有速度传感器矢量控制，闭环矢量 2）无速度传感器矢量控制，开环矢量 3）V/F控制
2、功能软件：满足客户的诸如：何时运行、何时 停止、正传、反转、端子控制、键盘控制、输出故 障信号等要求。对于MD320系列而言，功能软件主 要在控制板上的单片机中，MD300的控制板上没有 可烧录软件的芯片，因此功能软件也在DSP板上。
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主回路器件
七、汇川变频器主回路器件 1、整流桥（SBaidu NhomakorabeaZE-D以下，整流桥与IGBT等封装在一起，称 为PIM，厂家：TYCO，SEMIKRON、EUPEC、FUJI等） 2、逆变IGBT （SIZE-D以下，整流桥与IGBT等封装在一起， 称为PIM，SIZE-E/I是六管封装、SIZE-F/G/H是双管封装。） 3、大电解电容，作用：储能和滤波，供应商：海立。 4、SIZE-E及以下使用继电器，SIZE-F及以上使用直流接触 器。 5、电流检测部分： SIZE-E及以下使用分流器及光耦， SIZE-F及以上使用霍尔。 6、直流电抗器能提高功率因数，抑制谐波等，对整流桥和电 解电容都有好处，SIZE-D以下由于体积限制，没有装，SIZED/E/F内置，SIZE-G以上是标配外置。
输入电源 单相220VAC 单相220VAC 三相380VAC 三相380VAC 三相380VAC 三相380VAC 三相380VAC 三相380VAC 三相380VAC 三相380VAC
涵盖功率（KW） 0.2、0.4、0.75 0.4、0.75、1.5、2.2 0.75、1.5、2.2
3.7、5.5 7.5、11、15 18.5、22、30 37、45、55
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主回路原理图
4、变频器主回路原理如图1所示：
整流部分
L1
上电缓冲
储能滤波
逆变部分
D1
D3
D5
电源
D2
D4
D6
K1
C4
制动单元
C5
电流检测
U
V
电机
W
图1：主回路原理图
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汇川变频器现在应用的主要行业
5、汇川变频器现在应用的主要行业： 1）、电梯：无锡新纺、江南佳捷、广州永日 2）、拉丝：50％ 3）、钢帘线：10％ 4）、机床：浙江、无锡、大连机床厂 5）、塑机：联塑、安富、台联 6）、印包：20% 7）、纺织：宏源集团 8）、陶瓷：新中源、蒙娜丽沙 9）、线缆：5％ 10）、改造：冶金、供热
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变频器优缺点
2、使用变频器的好处。 a、调速方便（相对与调压调速、转子电子调速等）。 b、节能（与具体负载、使用情况有关）。 c、启动电流小、对电网冲击小（与直接启动比）。 d、功能多样，有利于自动化生产、提高生产效率及自动化水 平。
3、使用变频器的坏处： a、对其他设备干扰大。 b、输出电压是PWM波形，对电机温升及绝缘有不利影响。 c、是一个故障源，容易损坏（相对而言）。 d、调试、维护等需要一定的技术水平。
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基本构成
二、基本构成
变频器
硬件
结构
软件
主回路 元器件
单板
钣金件 塑胶件
性能
功能
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功率范围
三、功率范围
汇川变频器的功率大小从单相0.2KW一直到315KW，涵盖在 SIZE-A、B、C、D、E、F、G、H、I共9种大小的箱体结构中。 如下表所示：
SIZE A
B
C D E F G H I
3、众多的非标产品。
4、模块化结构及众多的选配件（通讯卡、I/O卡、 供水卡、注塑机卡、参数拷贝卡、PG卡等）
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汇川变频器结构
五、汇川变频器结构（整体效果呈汇川蓝） 1、SIAE-A通体是蓝色塑胶壳。 2、SIZE-B、C上半部分是蓝色塑胶壳，下
半部分是散热器。 3、SIZE-D上半部分是蓝色塑胶壳，下半
部分是灰色钣金件。 4、SIZE-E（即18.5KW）以上通体采用的
是钣金件结构，以前是灰色外观，06年4月 份以后改为蓝色外壳。
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汇川变频器软件
六、汇川变频器软件 1、性能软件：烧制在DSP板上的DSP中，其核心
是根据电压及负载电流，来控制6个逆变IGBT的导 通与关断，从而控制电机的运转。指标比如：电机 出力的大小，加减速的性能等等。
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变频器基本原理与构成
2006年3月
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基本原理
一、基本原理
1、变频器是一种控制交流电机运转的控制器。它 把固定频率（我国为50HZ）的交流电源变成频率电 压可调的交流电源，从而控制电机的转速。异步电 机转速公式如式(1)所示：
n=[60*f/p]*(1-s) ----------------(1) n：电机转速（r/min） f：电源频率（HZ） p：电机磁极对数 s：转差率
75、90 110、132、160 200、220、250、280、315
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系列
四、系列
1、 汇川变频器有两大基本系列：MD300和MD320， 其本质区别在于控制板不一样，对应功率的MD300 和MD320变频器，除了控制板不一样，其他器件都 一样。具体的对外型号可以参考说明书
2、在两大基本系列的基础上又拓展出了MD330、 ME320、ME310、同步机、一体化控制器、阀门变 频器、单锭等。
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其他器件及板子
八、其他器件及板子 1、散热是变频器最重要的方面。汇川全部变频器都采用直流 风扇。（个别小机器没有风扇） 2、MD320系列变频器使用的是同一块控制板MT152KZ， MD300系列变频器使用的是同一块控制板ET152KZ。除SIZEA特殊外，所有变频器都有一块DSP板，焊接在驱动板上。 3、所有变频器都有一块驱动板，产生变频器需要的各种电源 电压及驱动、检测电路。 4、SIZE-E有一块继电器板，SIZE-F有防雷板、电阻板。 SIZE-G/H/I有防雷板、电阻板、风扇电源板。 5、单板常用器件：电阻、电容、变压器、光耦、IC、二极管、 三极管、稳压管、电缆等等。