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台达变频器应用讲义,濟南機電事業部 張玉磊8027Zhang.yulei,2,异步电机的基本参数,额定功率 额定电流 额定电压 额定转速,极数 引出端子基本接法 频率范围,3,异步电动机的调速方法,l 调压调速控制加于电动机定子绕组的电压； l 串级调速控制附加在转子回路的电势； l 变频调速控制定子的供电电压与频率； l 异步电动机矢量变换控制系统； l 无换向器电机调速系统； l 电磁转差离合器调速系统等。,2019/11/12,4,n=(1-s)(60f/p),n-转子转速(r/min) s-转差率(%) f-供电电源频率(Hz) p-电机极对数,异步电机变频器调速,5,异步电动机的工作原理,由上式可知，异步电动机的调速方法分为三种： l 改变转差率S调节定子电压、转子电阻、转子电压、定转子供电频率等。 l 改变极对数 l 改变频率,6,什么是变频器？,变频器是利用电力半导体器件(IGBT)的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。(把电压和频率固定不变的交流电整流成直流电，然后再PWM脉宽调制成电压或频率可变的交流电输出给电机的装置 ),7,变频器的分类,变频调速系统的分类 1. 交直交变频调速带直流环节的间接变频调速 2. 交交变频调速不带直流环节的直接变频调速,8,9,图1-1 两种类型的变频器 (a) 交交变频器；(b) 交直交变频器,10,变频器基本原理,交交变频器没有明显的中间滤波环节， 电网交流电被直接变成可调频调压的交流电， 又称为直接变频器。 而交直交变频器先把电网交流电转换为直流电， 经过中间滤波环节之后， 再经过逆变才转换为变频变压的交流电， 故称为间接变频器。 从图1-1(a)、 (b)的对比中可以看出， 交直交变频器有一个明显的中间滤波环节， 按照这个中间滤波环节是电容性或是电感性可以将交直交变频器划分为电压（源）型或电流（源）型交直交变频器。,11,目前通用变频器产品最常用的是交直交电压型电路形式， 其结构如图1-2所示。 该电路首先用二极管整流器接入电网， 将交流电变成直流电， 整流之后采用电容滤波， 获得平直的直流电压， 再由逆变器将直流能量逆变成可以调频调压的新交流电。,12,13,变频器系统框架,14,变频器系统框图,15,几个基本概念,控制方式 VF控制 矢量控制 转矩控制,在AC马达中，转子由定子绕组感应来的电流产生磁束场。定子电流含两个成份，一个影响磁束场，另一个影响马达输出转矩。要使用AC马达在需要速度与转矩控制的场合，必须能够把影响转矩的电流成份分离控制，而磁束向量控制法就是能够分离这两个成份独立控制。(具有大小与方向的物理量，即所谓的向量。),16,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，在额定转矩下，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。,17,能耗制動,电动机制动时，电动机的发电作用, 使负载的动能转成 电能，回灌至变频器的DC-BUS直流总线，DC-BUS电压升高， 可通过制动晶体（制动单元）, 将反电动势泄放到制动电阻上 转换成热能消耗掉, 实现电机的快速制动。也可以通過能量回 授单元（AFE2000)，回收利用电机制动时的发电能量。,18,关于频率的名词术语,1。给定频率F 2。实际输出频率H 3。点动频率 4。上限频率 5。下限频率 6。最高操作频率,19,PWM和PAM,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。,20,电压型与电流型,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，其直流回路滤波是电感。,21,开环是什么意思,给所使用的电机装置设速度检出器(速度编码器)，将实际转速反馈给控制装置（变频器+PG卡）进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。目前变频器多为开环方式，也有些应用利用闭环控制（约30%），实现精确的速度控制、或转矩控制。,22,变频器的铭牌,23,变频器配线,24,变频器配线,25,配线,26,27,直流电抗器/制动单元/制动电阻,如应用于频繁加速刹车或需要较短的加速时间的场所（高频度运转和重力负载运转等），变频器的制动能力不足时或为了提高制动力矩等，则必须外接制动电阻。 对于15KW以上机种，内部没有制动电阻器的驱动回路（但C2000等一些新系列机型 刹车单元已经内置至30KW)。有时为了提高制动能力，请使用外部制动单元和制动电阻（两者均为选配）。,28,制动电阻/制动单元的选择,29,输入信号,30,输入信号,31,输入信号,连接微弱的模拟信号，特别容易受外部杂讯干扰影响，所以配线尽可能短（小于20米），并应使用屏蔽线。此外屏蔽线的外围网线基本上应该接地，但若干扰杂讯大时，连接到ACM端子的效果会更好。 连接外部的模拟信号输出器时，有时会由于模拟信号输出器或由于交流电机驱动器产生的干扰引起误动作，发生这种情况时，可在外部模拟输出器侧连接电容器和铁氧体磁环。,32,输出信号,应正确连接外部电源的极性。 连接控制继电器时，在其激磁线圈两端应并接突波吸收器，并且注意正确连接极性。,33,输出信号,34,通讯接口,35,EMC-PG01L,36,面板,37,断电情况下查看E变频器的端子接线， 上电查看变频器面板显示。,38,变频器调试步骤和相关参数,V/F控制,39,变频器调试步骤和相关参数,V/F曲线,40,变频器调试步骤和相关参数,41,变频器调试步骤和相关参数,V/F控制应用场合,对速度要求不是很高的场合,风机水泵,喷泉系统,木工机械,纺织机械,42,变频器调试步骤和相关参数,SVC控制,43,变频器调试步骤和相关参数,44,变频器调试步骤和相关参数,45,请查看E系列说明书关于以上参数说明。 请面板启动变频器，面板设定频率为30HZ,46,请查看E系列说明书关于以上参数说明。 请面板启动变频器，面板设定频率为30HZ 请尝试VF和向量模式,47,变频器调试步骤和相关参数,FOC+PG控制,48,变频器调试步骤和相关参数,49,变频器调试步骤和相关参数,50,变频器调试步骤和相关参数,51,变频器调试步骤和相关参数,調機-V/F試運行,主要針對主軸馬達而言，因主軸馬達銘牌一般不會標示清楚，所以要先以V/F來測試,NO,電流與轉速是否合理?,電流與轉速是否合理?,恭喜您V/F曲線正確馬達可以高速運行,STOP,請再調整V/F曲線，重新Run,STOP,馬達可能無法超頻運行,STOP,YES,NO,YES,Check point 1.電流是否接近或超過滿載電流 2.滑差有無過大,Check Point 1.電流是否有隨著增速而遞減 2.滑差無過大,馬達參數自動量測(電機1),YES,NO1,馬達可否與負載分離,根據馬達銘牌輸入 額定電壓01-02 額定頻率01-01 滿載電流05-01 馬達功率05-02 額定轉速05-03 馬達極數05-04,根據馬達馬力數大小輸入適當之加減速時間 01-12,01-13,若馬達之基底頻率大於參數01-00最大操作頻率時,請將01-00之設定值設為與01-01相同,NO2,FOC+PG回授控制調機-試運行,選擇適合編碼器電源及輸入形式之PG回授卡,正確安裝於變頻器插槽內且依照定義正確配線,輸入編碼器每轉產生之脈波數 10-00,輸入編碼器輸入型式10-01,EMV-PG01X,EMV-PG01O,EMV-PG01L,將控制模式00-10設為3,設定較低的速度來測試,RUN,是否出現PG異常或速度異常,試試看其他頻率速度,改變轉向,STOP,PGF1 檢查參數 PGF2 斷線 PGF3 回授失速 PGF4 轉差異常,排除後重新運轉,電流異常,檢查編碼器脈波數與參數10-00是否相同,檢查機械齒輪比10-27,10-28設定是否正確,排除後重新運轉,YES,NO,慣量估側,檢查負載與馬達耦合無誤,依負載慣量調整加減速時間，負載慣量越小加減速時間設越短,RUN,NO,YES,使之快速正反運轉, 觀察11-01參數值之變化,FWD REV,11-01之數值是否有收斂,11-01之數值是否有變化,確認是在向量模式00-10=3,將運轉頻率設為電機額定頻率之2/3,將11-00 設為2,YES,NO,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,-60,-40,-20,0,20,40,60,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,800,1000,1200,1400,1600,1800,(Hz),