变频器培训材料

1、22 2一、变频器的简单原理一、变频器的简单原理 变频调速的基本控制原理变频调速的基本控制原理 异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为：异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为：n1 =60f1 /n p 式中式中 n n1 1 同步转速（同步转速（r/min)r/min)； f1 电源频率（电源频率（HzHz）；）； n p磁极对数。磁极对数。 而异步电动机的轴转速为而异步电动机的轴转速为 n=nn=n1 1(1-s)=60f(1-s)=60f1 1(1-s)/n(1-s)/np p 式中式中 s s异步电动机的转差率，异步电动机的转差率，s s（n n1 1- -n n）/ /n n1

2、1 因此，改变异步电动机的供电频率，可以改变其同步转速，从而因此，改变异步电动机的供电频率，可以改变其同步转速，从而实现调速运行。实现调速运行。 需要注意的是：需要注意的是：如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使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。在改变频率的同时必须要同时改变电压。33 3二、变频器的基本构成二、变频器的基本构成 变频器分为交交和交直交两种形式。目前应用广泛的变频器分为交交和交直交两种形式。目前应用广泛的通用变频器都是使

3、用交直交的形式，它是先把工频交流电通通用变频器都是使用交直交的形式，它是先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电，因此又称为间接式变频器。制的交流电，因此又称为间接式变频器。 变频器的基本构成如图变频器的基本构成如图1所示，由主电路（包括整流器、中间所示，由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成直流环节、逆变器）和控制电路组成:44 4二、变频器的基本构成二、变频器的基本构成1 1、整流器、整流器 电网侧的变流器是整流器，它的作用是把三相交流电整流成直电网侧的变流器是整流器，它的

4、作用是把三相交流电整流成直流电；流电；2 2、逆变器、逆变器 负载侧的变流器为逆变器，最常见的结构形式是利用六个半导负载侧的变流器为逆变器，最常见的结构形式是利用六个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。有规律的控制逆变器中体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。有规律的控制逆变器中主开关器件的通与断，可以得到任意频率的三相交流电输出；主开关器件的通与断，可以得到任意频率的三相交流电输出；3 3、中间直流环节、中间直流环节 由于逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载，无论电动机由于逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载，无论电动机 处于电动或发电制动状态，其功率因数总不会等于处于电动或发电制动状

5、态，其功率因数总不会等于1 1。因此，在中。因此，在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。这种无功能量间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲，所以要靠中间直流环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲，所以中间直流环节又常称为中间直流储能环节；中间直流环节又常称为中间直流储能环节；55 5二、变频器的基本构成二、变频器的基本构成4 4、控制电路、控制电路 控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成。其主要任务是完成对逆变器的开关控制电路和驱动

6、电路等构成。其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。，对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。 控制方法可以采用模拟控制或数字控制。高性能的变频器目控制方法可以采用模拟控制或数字控制。高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件前已经采用微型计算机进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控电路，主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。66 6三、变频器的性能特点三、变频器的性能特点

7、1、变频器大多采用了高密度集成电路和高效率冷却技术，体积小，、变频器大多采用了高密度集成电路和高效率冷却技术，体积小，安装容易，维护方便，操作简单；安装容易，维护方便，操作简单；2、变频器具有自诊断功能，各种报警及保护功能也非常齐全，能保、变频器具有自诊断功能，各种报警及保护功能也非常齐全，能保证系统安全可靠运行；证系统安全可靠运行；3、变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节电率很高，几乎能将、变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节电率很高，几乎能将因设计冗余和用量变化而浪费的电能全部节省下来；因设计冗余和用量变化而浪费的电能全部节省下来；4、由于其具有调速精度高、功率因数高等特点，使用它可以

8、提高产、由于其具有调速精度高、功率因数高等特点，使用它可以提高产品质量、产量，并降低物料和设备的损耗，同时也能减少机械磨品质量、产量，并降低物料和设备的损耗，同时也能减少机械磨损和噪音，满足生产工艺要求。损和噪音，满足生产工艺要求。77 7四、变频器的分类四、变频器的分类变频器的分类方法有很多种：变频器的分类方法有很多种：1 1、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、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；器；2 2、按照开关方式分类，可以分为、按照开关方式分类，可以分为PAMPAM控制变频器、控制变频器、PWMPWM控制变频器和控制变频器和高载频高载频

9、PWMPWM控制变频器；控制变频器；3 3、按照工作原理分类，可以分为、按照工作原理分类，可以分为V/fV/f控制变频器、转差频率控制变控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；频器和矢量控制变频器等；4 4、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、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。变频器、单相变频器和三相变频器等。88 8五、变频器的运行与维护五、变频器的运行与维护 变频器是一种精密的电子装置，虽然在制造过程中，厂家进行变频器是一种精密的电子装置，虽然在制造过程中，厂家进行了可靠性设计，但是如果使用不当，仍可能

10、发生故障或出现运行了可靠性设计，但是如果使用不当，仍可能发生故障或出现运行不佳等情况。并且由于长期使用以及温度、湿度、振动、尘土等不佳等情况。并且由于长期使用以及温度、湿度、振动、尘土等环境的影响，变频器的性能也都会有所下降，如果使用合理、维环境的影响，变频器的性能也都会有所下降，如果使用合理、维护得当，就可以减少因突然故障造成的生产损失并延长其使用寿护得当，就可以减少因突然故障造成的生产损失并延长其使用寿命。因此日常维护与检查是必不可少的。命。因此日常维护与检查是必不可少的。变频器的日常维护与检查主要包括以下几个方面：变频器的日常维护与检查主要包括以下几个方面：1、检查变频器时的注意事项：、

11、检查变频器时的注意事项：（1）操作者必须熟悉变频器的基本原理、功能特点、指标等，具有）操作者必须熟悉变频器的基本原理、功能特点、指标等，具有变频器的运行经验；变频器的运行经验；（2）操作前必须切断电源，还要注意主电路电容器充分放电，确认）操作前必须切断电源，还要注意主电路电容器充分放电，确认电容器放电完后再进行作业；电容器放电完后再进行作业；（3）测量仪表的选择应符合厂家的规定，不清楚时应咨询厂家。）测量仪表的选择应符合厂家的规定，不清楚时应咨询厂家。99 9五、变频器的运行与维护五、变频器的运行与维护2、日常检查项目：基本上是检查变频器运行时是否有异常现象、日常检查项目：基本上是检查变频器运

12、行时是否有异常现象（1）安装地点的环境是否有异常；）安装地点的环境是否有异常；（2）冷却系统是否正常；）冷却系统是否正常；（3）变频器、电动机、变压器、电抗器等是否过热或有异味；）变频器、电动机、变压器、电抗器等是否过热或有异味；（4）变频器和电动机是否有异常振动、异常声音；）变频器和电动机是否有异常振动、异常声音；（5）主电路电压和控制电路电压是否正常，频率是否稳定；）主电路电压和控制电路电压是否正常，频率是否稳定；（6）各种显示是否正常。）各种显示是否正常。101010六、变频器故障及处理六、变频器故障及处理 当变频器面板显示器出现报警或故障信息时，说明变频器保护当变频器面板显示器出现报警

13、或故障信息时，说明变频器保护功能动作，这时应该检查原因，及时处理。对于不同的变频器产功能动作，这时应该检查原因，及时处理。对于不同的变频器产品，不同的保护动作，可以参考产品说明书对应的故障或报警信品，不同的保护动作，可以参考产品说明书对应的故障或报警信息，以及相应的处理方法，解决所出现的各种问题。息，以及相应的处理方法，解决所出现的各种问题。 各种不同的变频器产品，其保护功能大体相同，只要熟悉通用各种不同的变频器产品，其保护功能大体相同，只要熟悉通用变频器的基本原理、功能特点，就可以做到举一反三，顺利解决变频器的基本原理、功能特点，就可以做到举一反三，顺利解决生产中各种变频器产品出现的各种问题，保证生产正常、连续。生产中各种变频器产品出现的各种问题，保证生产正常、连续。111111七、终端厂变