电梯通用变频器的工作原理

电梯通用变频器的工作原理
电梯通用变频器的工作原理

能源反馈型电梯变频器

能耗制动型电梯变频器

交流异步电动机变频调速原理:

变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。

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。

交-直部分

整流电路:由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源,一般二极管反向耐压值应选1200V,二极管的正向电流为电机额定电流的倍。

(二)变频器元件作用

电容C1:

是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压,必须加以滤波,

变压器是一种常见的电气设备,可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压,也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。

压敏电阻:

有三个作用,一过电压保护,二耐雷击要求,三安规测试需要.

热敏电阻:过热保护

霍尔:

安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。

充电电阻:

作用是防止开机上电瞬间电容对地短路,烧坏储能电容开机前电容二端的电压为 0V;所以在上电(开机)的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间,则相当于380V电源直接对地短路,瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大,充电电阻越小。充电电阻的选择范围一般为:10-300Ω。

储能电容:

又叫电解电容,在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压电压工作范围一般在 430VDC~700VDC 之间,而一般的高压电容都在 400VDC左右,为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。容量选择≥60uf/A

均压电阻:防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容;因为二个电解电容不可能做成完全一致,这样每个电容上所承受的电压就可能不同,承受电压高的发热严重(电容里面有等效串联电阻)或超过耐压值而损坏。

C2电容;

吸收电容,主要作用为吸收IGBT的过流与过压能量。

(2)直-交部分

VT1-VT6逆变管(IGBT绝缘栅双极型功率管):构成逆变电路的主要器件,也是变频器的核心元件。把直流电逆变频率,幅值都可调的交流电。

VT1-VT6是续流二极:作用是把在电动机在制动过程中将再生电流返回直流电提供通道并为逆变管VT1-VT6在交替导通和截止的换相过程中,提供通道。

(3)控制部分:电源板、驱动板、控制板(CPU板)

电源板:开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等提供低压电源,开关电源提供的低压电源有:±5V、±15V 、±24V向CPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供电源。驱动板:主要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压。

控制板(CPU板):也叫CPU板相当人的大脑,处理各种信号以及控制程序等部分

[注:再次整流(直流变交流)--->更贴切的叫法是逆变!在这里感谢蔡工给我们编辑们提的意见!也欢迎大家多给我们编辑组提出更多宝贵的意见和建议!mym ]

(三)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]

$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/p

n: 同步速度

f: 电源频率

p: 电机极对数

$ 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200V

2. 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)

(四)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。

(五)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=Te, 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)

(六)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, U,I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.

(七)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.

(八)矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的

*1: 转矩提升

此功能增加变频器的输出电压(主要是低频时),以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失,从而改善电机的输出转矩。

$ 改善电机低速输出转矩不足的技术

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"(*1)。

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,在不增加电流的情况下,允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。

变频器基础原理知识

1.变频器基础

1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的缩写,意为改变电压和改变频率,也就是人们所说的变压变频。

2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写,意为恒电压、恒频率,也就是人们所说的恒压恒频。

我们使用的电源分为交流电源和直流电源,一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压,整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。

无论是用于家庭还是用于工厂,单相交流电源和三相交流电源,其电压和频率均按各国的规定有一定的标准,如我国大陆规定,直接用户单相交流电为220V,三相交流电线电压为380V,频率为50Hz,其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同,如有单相100V/60Hz,三相200V/60Hz等等,标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。

通常,把电压和频率固定不变的工频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”。

为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。

把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。

一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为

频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。

变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。

对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。

由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器

变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中,不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。

用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。

变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。

(九)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 - 电机的转差率

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

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]

本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域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对数和频率。

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。

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。

(十)改变频率和电压是最优的电机控制方法

如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生,变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。

例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从400V改变到约200V。

如果要正确的使用变频器, 必须认真地考虑散热的问题。

变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度,变频器使用寿命减半。因此,我们要重视散热问题啊!

在变频器工作时,流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的,不能忽视其发热所产生的影响

通常,变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少. 可以用以下公式估算:

发热量的近似值=变频器容量(KW)×55 [W] 在这里, 如果变频器容量是以恒转矩负载为准的 (过流能力150% * 60s) 如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器, 并且也在柜子里面, 这时发热量会更大一些。电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。

这时可以用估算: 变频器容量(KW)×60 [W] 因为各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式可以针对各品牌的产品. 注意:如果有制动电阻的话,因为制动电阻的散热量很大,因此最好安装位置最好和变频器隔离开,如装在柜子上面或旁边等。

(十一)那么, 怎样采能降低控制柜内的发热量呢

当变频器安装在控制机柜中时,要考虑变频器发热值的问题。

根据机柜内产生热量值的增加,要适当地增加机柜的尺寸。因此,要使控制机柜的尺寸尽量减小,就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。

如果在变频器安装时,把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面,将会使变频器有70%的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量,所以对大容量变频器更加有效。

还可以用隔离板把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器本体。这样效果也很好。

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!

(十二)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。其他关于散热的问题

1、在海拔高于1000m的地方,因为空气密度降低,因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容,1000m每-5%。但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大,所以也要看具体应用。比方说在1500m的地方,但是周期性负载,如电梯,就不必要降容。

2、开关频率:变频器的发热主要来自于IGBT, IGBT的发热有集中在开和关的瞬间。因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。有的厂家宣称降低开关频率可以扩容,就是这个道理。

矢量控制是怎样使电机具有大的转矩的

(十三)转矩提升

此功能增加变频器的输出电压,以使电机的输出转矩和电压的平方成正比的关系增加,从而改善电机的输出转矩。改善电机低速输出转矩不足的技术

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”。

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,在不增加电流的情况下,允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。

(十四)变频器制动的情况

1: 制动的概念

指电能从电机侧流到变频器侧(或供电电源侧),这时电机的转速高于同步转速。

负载的能量分为动能和势能. 动能(由速度和重量确定其大小)随着物体的运动而累积。当动能减为零时,该事物就处在停止状态。

机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。

对于变频器,如果输出频率降低,电机转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程. 由制动产生的功率将返回到变频器侧。这些功率可以用电阻发热消耗。

在用于提升类负载,在下降时, 能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧,进行制动。

这种操作方法被称作“再生制动”,而该方法可应用于变频器制动。

在减速期间,产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做“功率返回再生方法”。在实际中,这种应用需要“能量回馈单元”选件。

(十五) 怎样提高制动能力

为了用散热来消耗再生功率,需要在变频器侧安装制动电阻。

为了改善制动能力,不能期望靠增加变频器的容量来解决问题。请选用“制动电阻”、“制动单元”或“功率再生变换器”等选件来改善变频器的制动容量。

(十六)当电机的旋转速度改变时,其输出转矩会怎样

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时的起动转矩和最大转矩。

我们经常听到下面的说法:“电机在工频电源供电时,电机的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”。如果用大的电压和频率起动电机,例如使用工频电网直接供电,就会产生一个大的起动冲击(大的起动电流)。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,所以电机产生的转矩要小于工频电网供电的转矩值。所以变频器驱动的电机起动电流要小些。

通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减些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。

当变频器调速到大于额定频率20%时,电机的输出转矩将降低

通常的电机是按照额定频率电压设计制造的,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=Te, P<=Pe) 变频器输出频率大于额定频率时(如我国的电机大于50Hz),电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。

当电机以大于额定频率20%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,额定频率为50Hz的电机在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)

变频是可以省电吗

答:若变频的基频是50Hz,那么,50Hz以下的是恒转矩运行,,即输出转矩是一定的,随着频率的下降,输出转速也下降,那么输出转矩一定,则输出功率变小,,所以,变频是可以省电的,,,所以,22kw的普通电机和50基频以下频率的变频电机的输出转矩是一样的,T=9550P/n , T为输出转矩,P为功率,n为输出转速,,,若频率是高于基频50Hz,则输出功率一定,扭矩会变小

(十七)恒功率和恒转矩

在带有速度环,电压环和电流环的非独立激磁的直流电动机调速系统中的两种运转状态。

当磁场恒定,电枢电流恒定,靠改变电枢电压进行调速,为恒转矩调速,此时的运转状态为恒转矩运转。

在基速以上,进入弱磁升速时,电枢电压恒定,靠改变磁场激磁进行调速,为恒功率调速。此时的运转状态,为恒功率运转。

理解及误解:

说直流他励电动机在基速以下是恒转矩运转,这是有先决条件的,那就是电枢电流恒定,要电枢电流恒定,必须是有电流环的自控系统,我们知道直流电动机的转矩与电枢电流激磁电流之积成正比,要是没有电流环电枢电流怎能恒定,试想,一台他励电动机,全磁,全压起动,电枢电流可达几倍甚至于几十倍,怎能是恒转矩呢

同理,“基速以上是恒功率运转”也是有先决条件的,

那就是电枢电流恒定,电枢电压恒定,(因此就是功率恒定)

补充回答:

没有用过6RA70,不论什么型号的系统,只要是带有速度环,电压环和电流环的非独立激磁的直流电动机调速系统原理都是一样。

什么是电机容量,变频器容量啊怎么计算的

也就是电机的额定功率,变频器的额定功率,都以KW为单位。它们的的铭牌上都有,你仔细看定能看到。

变频器如何选型

变频器如何选型

变频器选型很重要,如果选型不合理,轻则造成资金和时间的损失,重则造成生产事故、人员损伤。变频器选择应从以下几个方面考虑:

(十八)变频器类型选择

变频器可分为通用型和专用型,一般的机械负载和要求高过载情况,选择通用型变频器。专用型变频器又可分为风泵专用型、电梯专用型、张力控制专用型等。根据自身应用环境加以选择。

(十九)变频器容量选择

变频器的容量选择是最重要的,应从负载的实际负荷电流、启动转矩、控制方式来合理选择。如负载是风机、水泵,则选择风泵专用型与电机同功率即可;对罗茨风机和深井泵应选择风泵专用型比电机功率大一档的变频器。启动转矩是容易忽视的选项,对大的惯量负载,变频器可能要比电机功率加大数档。如有疑问请发邮件与我联系。

(二十) 变频器性价比选择

变频器的性价比是仁者见仁,智者见智。在这里不多说了,不要看广告,要看疗效。

(二十一)变频器售后服务选择

变频器的售后服务是选择品牌的关键,进口品牌质量可靠,价格高,售后服务好,但是过了保修期,维修的价格非常高。国产品牌质量良莠不齐,质量好的已和进口品牌不相上下,质量差的就不好说了。售后服务好,即使过了保修期,维修价格也算公道。[/size][/size]

(二十二)电机的旋转速度为什么能够自由地改变

n = 60f/p,n: 同步速度,f: 电源频率,p: 电机极数,改变频率和电压是最优的电机控制方法。如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生,变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压,例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。

(二十三)变频器制动的有关问题

(1)制动的概念:指电能从电机侧流到变频器侧(或供电电源侧),这时电机的转速高于同步转速.负载的能量分为动能和势能. 动能(由速度和重量确定其大小)随着物体的运动而累积。当动能减为零时,该事物就处在停止状态。机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。对于变频器,如果输出频率降低,电机转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程. 由制动产生的功率将返回到变频器侧。这些功率可以用电阻发热消耗。在用于提升类负载,在下降时, 能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧,进行制动.这种操作方法被称作"再生制动",而该方法可应用于变频器制动。在减速期间,产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做"功率返回再生方法"。在实际中,这种应用需要"能量回馈单元"选件。

(2)怎样提高制动能力

为了用散热来消耗再生功率,需要在变频器侧安装制动电阻。为了改善制动能力,不能期望靠增加变频器的容量来解决问题。请选用"制动电阻"、"制动单元"或"功率再生变换器"等选件来改善变频器的制动容量

(二十四)矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的

*1: 转矩提升

此功能增加变频器的输出电压(主要是低频时),以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失,从而改善电机的输出转矩。

$ 改善电机低速输出转矩不足的技术

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"(*1)。

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。此功能对改善电机低速时温升也有效。

变频器的工作原理及作用之欧阳学文创作

变频器的工作原理 欧阳学文 1、基本概念 (1)VVVF 改变电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。 (2)CVCF 恒电压、恒频率(Constant Voltage and Constant Frequency)的缩写。 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”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。 变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、

各种各样的用途等都有。随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。 各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。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”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”(inverter)。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。

变频器结构及工作原理

变频器结构及工作原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

变频器是把工频电源(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。如图1所示,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变成交流电。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。 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。 2. 中间电路,有以下三种作用: a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。 b. 通过开关电源为各个控制线路供电。 c. 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。 3. 逆变器 将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。 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。其主要组成部分是:输出驱动电路、操作控制电路。主要功能是: a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。 b. 提供操作变频器的各种控制信号。 c. 监视变频器的工作状态,提供保护功能。

现场对变频器以及周边控制装置的进行操作的人员,如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理,就能大大提高工作效率,并且避免一些不必要的损失。为此,我们总结了一些变频器的基本故障,供大家作参考。以下检测过程无需打开变频器机壳,仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。 以下检测过程无需打开变频器机壳,仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。

西门子MM440变频器常用参数设置1

?? 桥式起重机的发展历史 ?施耐德变频器Altivar31常用参数设置? 西门子MM440变频器常用参数设置 一 2nd, 2010 by 起重机 ①参数号②参数功能③参数范围④参数说明/注释⑤起重常用设置值⑥默认设置值 ①P0000───②驱动装置显示───③无───④显示P0005设置的参数值───⑤无───⑥无 ①P0003───②用于定义用户参数访问的等级───③0~4───④1标准级3专家级───⑤根据需要选择───⑥无 ①P0005───②显示选择───③2~4000───④21频率25电压27电流 ───⑤一般选择21───⑥21 ①P0010───②调试参数过滤器───③0~30───④1快速调试30工厂的设定值───⑤P0010、P3900恢复为0───⑥0 ①P0295───②冷却风扇断电延迟时间───③0~3600───④这个时间以秒计───⑤180秒为宜───⑥0 ①P0304───②电动机的额定电压───③10~2000───④名牌数据实际为准───⑤380伏───⑥230伏 ①P0305───②电动机的额定电流───③0.01~10000───④名牌数据实际为准───⑤电流叠加A1+A2───⑥3.25A ①P0307───②电动机的额定功率───③0.01~2000───④名牌数据实际为准───⑤功率叠加P1+P2───⑥0.75kw ①P0308───②电动机额定功率因数───③0.0~1.0───④名牌数据实际为准───⑤cosφ───⑥0 ①P0311───②电动机的额定速度───③(0~40000)───④名牌数据实际为准───⑤980/1380───⑥0 ①P0700───②选择命令源───③(0~6)───④选择数字的命令信号源 ───⑤2代表由端子排输入───⑥2 ①P0701───②数字输入1的功能───③0~99───④选择数字1功能 ───⑤1───⑥1 ①P0702───②数字输入2的功能───③0~99───④选择数字2功能 ───⑤2───⑥12

西门子变频器基本参数设置

6SE70调试基本参数设置 恢复缺省设置 P053=6 允许参数存取 6:允许通过PMU和串行接口OP1S变更参数 P060=2 固定设置菜单 P366=0 0:具有PMU的标准设置 1:具有OP1S的标准设置 P970=0 参数复位 参数设置P060=5 系统设置菜单 P071= 装置输入电压 P095=10 异步/同步电机,国际标准 P100= 1:V/f控制 3:无测速机的速度控制 4:有测速机的速度控制 5:转矩控制 P101= 电机额定电压 P102= 电机额定电流 P103= 电机励磁电流,如果此值未知,设P103=0 当离开系统设置,此值自动计算。 P104= 电机额定功率因数 P108= 电机额定转速 P109= 电机级对数 P113= 电机额定转矩 P114=3 3:高强度冲击系统(在:P100=3,4,5时设置)P115=1 计算电机模型 参数值P350-P354设定到额定值 P130= 10:无脉冲编码器 11:脉冲编码器 P151= 脉冲编码器每转的脉冲数 P330= 0:线性(恒转矩) 1:抛物线特性(风机/泵) P384.02= 电机负载限制 P452= % 正向旋转时的最大频率或速度 P453= % 反向旋转时的最大频率或速度 数值参考P352和P353 P060=1 回到参数菜单 P128= 最大输出电流 P462= 上升时间 P464= 下降时间 P115=2 静止状态电机辩识(按下P键后,20S之内合闸)P115=4 电机模型空载测量(按下P键后,20S之内合闸)

6SE70 变频装置调试步骤 一.内控参数设定 1.1 出厂参数设定 P053=7 允许CBP+PMU+PC 机修改参数 P60=2 固定设置,参数恢复到缺省 P366=0 PMU 控制 P970=0 启动参数复位 执行参数出厂设置,只是对变频器的设定与命令源进行设定,P366 参数选择不同,变频器的设定和命令源可以来自端子,OP1S,PMU。电机和控制参数未进行设定,不能实施电机调试。 1.2 简单参数设定 P60=3 简单应用参数设置,在上述出厂参数设置的基础上,本应用设定电机控制参数 P071 进线电压(变频器400V AC / 逆变器540V DC) P95=10 IEC 电机 P100=1 V/F 开环控制 3 不带编码器的矢量控制 4 带编码器的矢量控制 P101 电机额定电压 P102 电机额定电流 P107 电机额定频率HZ P108 电机额定速度RPM P114=0 P368=0 设定和命令源为PMU+MOP P370=1 启动简单应用参数设置 P60=0 结束简单应用参数设置 执行上述参数设定后,变频器自动组合功能图连接和参数设定。P368 选择的功能图见手 册S0-S7,P100 选择的功能图见手册R0-R5。电机控制效果非最优。 1.3 系统参数设置 P60=5 P115=1 电机模型自动参数设置,根据电机参数设定自动计算 P130=10 无编码器 11 有编码器(P151 编码器每转脉冲数) P350=电流量参考值A P351=电压量参考值V P352=频率量参考值HZ 3 3 P353=转速量参考值1/MIN P354=转矩量参考值NM P452=正向旋转最大频率或速度%(100%=P352,P353) P453=反向旋转最大频率或速度%(100%=P352,P353) P60=1 回到参数菜单,不合理的参数设置导致故障 1.4 补充参数设定如下 P128=最大输出电流A P571.1=6 PMU 正转 P572.1=7 PMU 反转

变频器工作原理

1 变频器的工作原理 我们知道,交流电动机的同步转速表达式位: n=60 f(1-s)/p (1) 式中n———异步电动机的转速; f———异步电动机的频率; s———电动机转差率; p———电动机极对数。 由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 2变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,工作频率为0~400Hz,它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 2.1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 2.2电压空间矢量(SVPWM)控制方式 它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。 2.3矢量控制(VC)方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。

西门子变频器调试方法

西门子变频器在数控铣上的应用 调试前对机械要求: 电机不带负载,如果用皮带传动请将皮带拆除;如果直联请拆除直联部分;(即变频器只带电机旋转,而电机不带负载(但可以带带轮)旋转) 调试过程要求: 调试步骤25――29最少重复两次(也就是说主轴要启动两次)。 1.P0003用户级别2(专家) 2.P0010调试模式1(快速调试,出厂默认为0当改为1后进入快速 调试状态,无法显示高级参数。) 3.P0100执行标准0(功率单位KW,频率缺省值50HZ) 4.P0205应用方式0(恒转矩) 5.P0300电机类型1(异步电动机) 6.P0304电机额定电压(根据电机铭牌设置) 7.P0305电机额定电流(根据电机铭牌设置) 8.P0307电机额定功率(根据电机铭牌设置) 9.P0308电机额定功率因数(使用默认值不需要设置) 10.P0309电机额定效率(使用默认值不需要设置) 11.P0310电机额定频率(根据电机铭牌设置) 12.P0311电机额定速度(根据电机铭牌设置)

13.P0320电机磁化电流(使用默认值不需要设置) 14.P0335冷却方式0(自冷) 15.P0640过载因子(使用默认值不需要设置) 16.P0700选择命令源1(BOP控制) 17.P1000频率获取方式1(使能电位计) 18.P1080最小输出频率 1.3(对应40R/MIN) 19.P1082最大输出频率200(对应6000R/MIN) 如果主轴为8000转,请设定P1082=267 20.P1120加速斜坡时间 4.5(电机从当前转速加速到指令转速的时 间) 21.P1121减速斜坡时间7.0(电机从当前转速减速到指令转速的时 间。P1120 P1121如果设置过小,当指令高转速时变频器会因为瞬间电流过大而报警) 22.P1135斜坡关断时间(使用默认值不需要设置) 23.P1300控制方式20(矢量控制) 24.P1500转矩设定值选择0(无设定值) 25.P1910 电机数据检测先设1(=1 识别所有电机数据并修改,并 将这些数据应用于控制器) 设置完成后,变频器会出现报警A0541,此时需要马上启动变频器(1040设置5按BOP启动变频器)。电机将旋转起来,在旋转一会后报警消失,电机空运行3-5分钟,(不带任何负载)。在报警消失后进行26步骤设置。

西门子MM440变频器常用参数设置111111111111111111111111

?施耐德变频器Altivar31 西门子MM440变频器常用参数设置 一 2nd, 2010 by 起重机 ①参数号②参数功能③参数范围④参数说明/注释⑤起重常用设置值⑥默认设置值 ①P0000───②驱动装置显示───③无───④显示P0005设置的参数值───⑤无───⑥无 ①P0003───②用于定义用户参数访问的等级───③0~4───④1标准级3专家级───⑤根据需要选择───⑥无 ①P0005───②显示选择───③2~4000───④21频率25电压27电流 ───⑤一般选择21───⑥21 ①P0010───②调试参数过滤器───③0~30───④1快速调试30工厂的设定值───⑤P0010、P3900恢复为0───⑥0 ①P0295───②冷却风扇断电延迟时间───③0~3600───④这个时间以秒计───⑤180秒为宜───⑥0 ①P0304───②电动机的额定电压───③10~2000───④名牌数据实际为准───⑤380伏───⑥230伏 ①P0305───②电动机的额定电流───③0.01~10000───④名牌数据实际为准───⑤电流叠加A1+A2───⑥3.25A ①P0307───②电动机的额定功率───③0.01~2000───④名牌数据实际为准───⑤功率叠加P1+P2───⑥0.75kw ①P0308───②电动机额定功率因数───③0.0~1.0───④名牌数据实际为准───⑤cosφ───⑥0 ①P0311───②电动机的额定速度───③(0~40000)───④名牌数据实际为准───⑤980/1380───⑥0 ①P0700───②选择命令源───③(0~6)───④选择数字的命令信号源 ───⑤2代表由端子排输入───⑥2 ①P0701───②数字输入1的功能───③0~99───④选择数字1功能 ───⑤1───⑥1 ①P0702───②数字输入2的功能───③0~99───④选择数字2功能 ───⑤2───⑥12 ①P0703───②数字输入3的功能───③0~99───④选择数字3功能

西门子变频器调速原理分析

西门子变频器调速原理分析 西门子变频器有多种类型,例如:西门子变频器MM4系列,西门子变频器SINAMICS系列。这些西门子变频器是由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成,用来实现对自动化驱动控制系统中的电机进行调速控制。本文下面对西门子变频器的调速原理做一个分析,供用户在调试过程中提供参考。 西门子变频器的调速原理如下所示: 根据电机转速的公式:n=n1(1-s)和N1=60f/p 式中:n-电机转速;n1-电机的同步转速;s-滑差;f-旋转磁场频率;P-电机极对数。可知改变电机转速的方法有改变滑差s、改变旋转磁场频率f、改变电机极对数p三种。 西门子变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分,变频器的主电路分为两类,其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的整流部分,吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分,将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路,它有决定频率和电压的运算电路,检测主电路数值的电压、电流检测电路,检测电动机速度的的速度检测电路,将运算电路的控制信号放大的驱动电路,以及对逆

变器和电动机进行保护的保护电路组成。 现在大多数的变频器基本都采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制),将工频交流电源通过整流器转换为直流电源,再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。 三相交流电经过VD1~VD6整流后,正极经过RL,RL在这里是防止电流忽然变大。经过RL电流趋于稳定,晶闸管触点会导通。之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上,这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限,所以用两个电容串联起来使用。均压电阻R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样,两个电容的容量不同的话,分压就会不同,所以各并联了一个均压电阻。而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势,用来保护逆变管V1~V6和整流管VD1~VD6。直流母线电压加到V1~V6六个IGBT上,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。 西门子变频器有多种系列,为用户在各个行业中的自动化驱动控制系统的各种应用中提供了解决方案和有力保障。 北京天拓四方科技有限公司

变频器工作原理简介35页

变频器工作原理简介 (1) 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?. 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/p n: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 200V 2. 当电机的旋转速度(频率)改变时,其输出转矩会怎样? .2 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。

西门子标准变频器控制方法描述

西门子标准变频器控制方法描述

第一节速度矢量控制(MM440) 在矢量控制中,速度控制器影响系统的动态特性。特别是恒转矩负载,速度闭环控制有利于改善系统的运动精度和跟随性能。在矢量控制过程中,速度控制器的配置是重要的环节。 根据速度控制器的反馈信号来源,可以将速度矢量控制分为带传感器的矢量控制(VC)与无传感器的矢量控制(SLVC)两种。 编码器的反馈信号(VC):P1300=20 观测器模型的反馈信号(SLVC):P1300=21 在快速调试和电机参数优化的过程中,变频器会根据负载参数自动辨识系统模型,建立模型观测器,在没有传感器的情况下,系统也会根据输出电流来计算当前速度,作为速度反馈来构成速度闭环。 速度控制器的设定方式(P1460,P1462,P1470,P1472) 手动调节 可根据经验对速度控制器的比例与积分参数进行整定 PID自整定 设定参数:P1400 当P1400.0=1,使能速度控制器的增益自适应功能,即根据系统偏差的 大小来自动调节比例增益系数Kp。在弱磁区,增益系数随磁通的降低 而减小。 当P1400.1=1,速度控制器的积分被冻结,只有比例增益,即对开环运 行的电动机加上滑差补偿。 优化方式自整定 通过设置P1960=1,变频器会自动对速度控制器的各参数进行整定。

第二节 转矩控制(MM440) 矢量控制分为速度矢量控制与转矩矢量控制,转矩控制与速度矢量控制的主要区别是闭环调节是基于转矩物理量进行运算的。在某些特殊的场合,系统对

变频器输出转矩的要求比较严格。因此在MM440变频器中又实现了转矩设置功能。同速度矢量控制一样,转矩控制也分为无传感器矢量控制和带传感器的矢量控制。 在无传感器的转矩控制过程中,系统根据观测器模型来计算当前频率,与加速度转矩控制输出频率进行预算后,反馈到调制器。 带传感器的转矩控制,将编码器测得的信号与观测器模型进行运算后直接反馈到调制器。 一速度控制与转矩控制的切换 通过设置P1501=1,或者P1501=722.X来实现速度控制到转矩控制的切换。 二转矩的设定 通过P1500来选择转矩设定源或者直接在P1503中设定相应转矩值。 三附加转矩设定值 注:在速度控制与转矩控制中都可以选择转矩作为附加设定值。

变频器工作原理解

变频器工作原理图解 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”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。 1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型输入是交流,输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流,又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流,变成直流再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电,然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。多数情况都是交直交型的变频器。2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路由整流器中间直流环节逆变器组成先看主电路原理图三相工频交流电经过

VD1 ~ VD6 整流后,正极送入到缓冲电阻RL中,RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后,晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ,这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上,这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限,所以把两个电容串起来用。耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话,分压会不同,所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样,CF1 和CF2 上的电压就一样了。继续往下看,HL 是主电路的电源指示灯,串联了一个限流电阻接在了正负电压之间,这样三相电源一加进来,HL就会发光,指示电源送入。接着,直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间,VB的导通由控制电路控制,VB上还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。我们知道,由于电极的绕组是感性负载,在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势,这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高,这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通,电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时,还可并联外接电阻。一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的,如果断开,这里可以接外加的支流电抗器,直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上,这六个大功率晶体管叫IGBT ,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。例如:某一时刻,V1 V2 V6 受基极控制

变频器定义及工作原理概述

变频器定义及工作原理概述 变频器是把工频电源(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。 变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代以后,电力电子器件经历了SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS 控制晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)的发展过程,器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代,作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣,并得出诸多优化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并获得了广泛应用。 变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 VVVF:改变电压、改变频率 CVCF:恒电压、恒频率。各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均为400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz),等等。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”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。 用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。 变频器的工作原理 我们知道,交流电动机的同步转速表达式位: n=60 f(1-s)/p (1) 式中 n———异步电动机的转速; f———异步电动机的频率; s———电动机转差率; p———电动机极对数。 由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,工作频率为0~400Hz,它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性

西门子440变频器常用参数设置11111111111111111111111111111

西门子MM440变频器常用参数设置 ①参数号②参数功能③参数范围④参数说明/注释⑤起重常用设置值⑥默认设置值 ①P0000───②驱动装置显示───③无───④显示P0005设置的参数值───⑤无───⑥无 ①P0003───②用于定义用户参数访问的等级───③0~4───④1标准级3专家级───⑤根据需要选择───⑥无 ①P0005───②显示选择───③2~4000───④21频率25电压27电流 ───⑤一般选择21───⑥21 ①P0010───②调试参数过滤器───③0~30───④1快速调试30工厂的设定值───⑤P0010、P3900恢复为0───⑥0 ①P0295───②冷却风扇断电延迟时间───③0~3600───④这个时间以秒计───⑤180秒为宜───⑥0 ①P0304───②电动机的额定电压───③10~2000───④名牌数据实际为准───⑤380伏───⑥230伏 ①P0305───②电动机的额定电流───③0.01~10000───④名牌数据实际为准───⑤电流叠加A1+A2───⑥3.25A ①P0307───②电动机的额定功率───③0.01~2000───④名牌数据实际为准───⑤功率叠加P1+P2───⑥0.75kw ①P0308───②电动机额定功率因数───③0.0~1.0───④名牌数据实际为准───⑤cosφ───⑥0 ①P0311───②电动机的额定速度───③(0~40000)───④名牌数据实际为准───⑤980/1380───⑥0 ①P0700───②选择命令源───③(0~6)───④选择数字的命令信号源 ───⑤2代表由端子排输入───⑥2 ①P0701───②数字输入1的功能───③0~99───④选择数字1功能 ───⑤1───⑥1 ①P0702───②数字输入2的功能───③0~99───④选择数字2功能 ───⑤2───⑥12 ①P0703───②数字输入3的功能───③0~99───④选择数字3功能

西门子变频器是由德国西门子公司研发

西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的知名变频器品牌,主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、超强的过载能力、创新的BiCo(内部功能互联)功能以及无可比拟的灵活性,在变频器市场占据着重要的地位。 西门子变频器以其强大的品牌效应,打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位,据有关专业市场调研机构的统计,西门子的高低压变频器在中国市场上已位居第一。 西门子变频器在中国市场的使用最早是在钢铁行业,然而在当时电机调速还是以直流调速为主,变频器的应用还是一个新兴的市场,但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟,变频调速已逐步取代了直流调速,成为驱动产品的主流,西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展,西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P,这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场,目前仍有少量的使用,而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器最为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC变频器,也提供了在造纸,化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器,在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率,市场上的成功主要是因为它超越了富士变频器成为中国市场的第一品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420,MM440.6SE70系列. 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。

变频器工作原理通俗解释

变频器工作原理通俗解释 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。 [注:再次整流(直流变交流)--->更贴切的叫法是逆变!在这里感谢蔡工给我们编辑们提的意见!也欢迎大家多给我们编辑组提出更多宝贵的意见和建议! 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] $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/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数 $ 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200V 2. 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------

(完整版)变频器原理及应用试卷

变频器原理及应用试卷 一.选择题 1.下列选项中,按控制方式分类不属于变频器的是( D )。 A .U/f B .SF C .VC D .通用变频器 2.下列选项中,不属于按用途分类的是( C )。 A .通用变频器 B .专用变频器 C .VC 3.IPM 是指( B )。 A .晶闸管 B .智能功率模块 C .双极型晶体管 D .门极关断晶闸管 4.下列选项中,不是晶闸管过电压产生的主要原因的是( A )。 A .电网电压波动太大 B .关断过电压 C .操作过电压 D .浪涌电压 5.下列选项中不是常用的电力晶体管的是( D )。 A .单管 B .达林顿管 C .GRT 模块 D .IPM 6.下列选项中,不是P-MOSFET 的一般特性的是( D )。 A .转移特性 B .输出特性 C .开关特性 D .欧姆定律 7.集成门极换流晶闸管的英文缩写是( B )。 A .IGBT B .IGCT C .GTR D .GTO 8.电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻L R 上的平均电压O U 为( A )。 A .2.342U B .2U C .2.341U D .1U 9.三相桥式可控整流电路所带负载为电感性时,输出电压平均值d U 为为( A ) A .2.342cos U B .2U C .2.341U D .1U 10.逆变电路中续流二极管VD 的作用是( A )。 A .续流 B .逆变 C .整流 D .以上都不是 11.逆变电路的种类有电压型和( A )。 A .电流型 B .电阻型 C .电抗型 D .以上都不是 12.异步电动机按转子的结构不同分为笼型和( A )。

西门子变频器开关电源的原理及维修

西门子变频器开关电源的原理及维修 电源是每一个电路的重要组成部分,担负着为电路提供能量的重要作用,它是设备能够正常运行的重要保障。电源的种类很多,开关电源由于体积小、重量轻、效率高、动态稳压效果好,因此被广泛应用到了各种电子设备中。 下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。开关电源PWM波形调制芯片。8脚双列直插封装。7脚是芯片的电源输入端,该端在内部集成了稳压器和最低门限电压控制器,所以该芯片不用在外围设置稳压电路,只要接一只降压电阻即可。最低门限值为10V,当7脚输入电压低于10V,该芯片将禁止输出,处于保护状态。正常工作时该端电压约为12V—16V 之间。4脚是内部压控振荡器的定时端,通过接上合适的RC网络,使输出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之间。a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端,用于检测开关电源的输出,以便进行PWM调制控制,从而达到稳压的目的。 在变频器系统中,开关电源需要输出:一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。其中5V/DC 主要用作主板及控制板的供电,±12V/DC用作霍尔检测器件的供电,四组20V/DC用作IGBT的触发供电。变频器的型号及品牌不同,其开关电源的电压值也不尽相同,

但基本构架是一样的。 开关电源的工作原理。 电源经D1—D4、C1、C2整流滤波之后,通过降压电阻R3到了UC3844的7脚电源正端,为其供电,UC3844通过检测当7脚电压大于10V时,控制内部压控振荡器开始工作,通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。此时6脚输出PWM信号去控制开关管Q1的通断,R10是开关管的电流检测电阻,通过检测R10的电压值来实时调整PWM的脉冲宽度,从而达到自动稳压的目的。在图中变压器的副绕组通过D6、C7、C8整流滤波之后到了UC3844的7脚,增强了UC3844的驱动能力。C9、R11、D5是开关管的滤波吸收网络,目的在于吸收变压器的反向脉冲,保护开关管。AC-1——AC-4是开关变压器的次级输出绕组,通过D7、D8、D9、D10、C10、C11---C17进行整流滤波后输出对后级电路进行供电。 了解了开关电源的原理之后,让我们来看看如果开关电源出现问题应该怎样进行维修。 开关电源的几个维修步骤如下: 1、检测整流电路D1—D4是否击穿或断路,滤波电路的电容是否损坏,平衡电阻R1、R2是否正常,降压电阻R3是否烧断或阻值增大失效(断电情况下测试)。

西门子MM440变频器常用参数设置111111111111111111111111111111111111

?施耐德 西门子MM440变频器常用参数设置 一 2nd, 2010 by 起重机 ①参数号②参数功能③参数范围④参数说明/注释⑤起重常用设置值⑥默认设置值 ①P0000───②驱动装置显示───③无───④显示P0005设置的参数值───⑤无───⑥无 ①P0003───②用于定义用户参数访问的等级───③0~4───④1标准级3专家级───⑤根据需要选择───⑥无 ①P0005───②显示选择───③2~4000───④21频率25电压27电流 ───⑤一般选择21───⑥21 ①P0010───②调试参数过滤器───③0~30───④1快速调试30工厂的设定值───⑤P0010、P3900恢复为0───⑥0 ①P0295───②冷却风扇断电延迟时间───③0~3600───④这个时间以秒计───⑤180秒为宜───⑥0 ①P0304───②电动机的额定电压───③10~2000───④名牌数据实际为准───⑤380伏───⑥230伏 ①P0305───②电动机的额定电流───③0.01~10000───④名牌数据实际为准───⑤电流叠加A1+A2───⑥3.25A ①P0307───②电动机的额定功率───③0.01~2000───④名牌数据实际为准───⑤功率叠加P1+P2───⑥0.75kw ①P0308───②电动机额定功率因数───③0.0~1.0───④名牌数据实际为准───⑤cosφ───⑥0 ①P0311───②电动机的额定速度───③(0~40000)───④名牌数据实际为准───⑤980/1380───⑥0 ①P0700───②选择命令源───③(0~6)───④选择数字的命令信号源 ───⑤2代表由端子排输入───⑥2 ①P0701───②数字输入1的功能───③0~99───④选择数字1功能 ───⑤1───⑥1 ①P0702───②数字输入2的功能───③0~99───④选择数字2功能 ───⑤2───⑥12 ①P0703───②数字输入3的功能───③0~99───④选择数字3功能

相关文档
最新文档