变频器详细课件

1、变频器原理与应用变频器的应用新乡职业技术学院新乡职业技术学院课件制作：陈课件制作：陈 传传 忠忠目 录复复 习习 巩巩 固固 新新 课课 引引 入入 新新 课课 讲讲 授授 课课 后后 小小 结结 作作 业业 布布 置置 PLC1. 三相交流异步电动机的调速方法有哪些？三相交流异步电动机的调速方法有哪些？ 复复 习习 巩巩 固固 新课引入新课引入 变频器由电力电子器件或集成电路组成的电子设备，变频器由电力电子器件或集成电路组成的电子设备，它对周围的环境及抗干扰条件要求比较苛刻。为了是使变它对周围的环境及抗干扰条件要求比较苛刻。为了是使变频器能稳定工作，充分发挥它的性能，必须对它的合理安频器能稳

2、定工作，充分发挥它的性能，必须对它的合理安装、接线、维护和保养做出整体要求。装、接线、维护和保养做出整体要求。 新课新课 讲授讲授一、一、装设变频器的场所条件有：装设变频器的场所条件有：1) 电气室应湿气少、无水浸入。电气室应湿气少、无水浸入。2) 无爆炸性、燃烧性或腐蚀性气体和液体，粉尘少。无爆炸性、燃烧性或腐蚀性气体和液体，粉尘少。3) 装置容易搬入安装。装置容易搬入安装。4) 应有足够的空间，便于维修检查。应有足够的空间，便于维修检查。5) 应备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量。应备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量。6) 应与易受变频器产生的高次谐波和无线电干扰影响的装置

3、分离。应与易受变频器产生的高次谐波和无线电干扰影响的装置分离。 7) 安装在室外必须单独按照户外配电装置设置。安装在室外必须单独按照户外配电装置设置。 二二.变频器长期稳定运行所必须的环境条件有：变频器长期稳定运行所必须的环境条件有：1.周围温度周围温度 变频器运行中周围温度的容许值多为040或1050，避免阳光直射。(1)上限温度 对于单元型装入配电柜或控制盘内等使用时，考虑柜内预测温升10，则上限温度多定为50。变频器为全封闭结构、上限温度为40的壁挂用单元型装入配电柜内使用时，为了减少温升，可以装设通风管（选用件）或者取下单元外罩。(2)下限温度 周围温度的下限值多为0或10，以不特别冻

4、结为前提条件。2.周围湿度周围湿度 变频器要注意防止水或水蒸气直接进入变频器内，以免引起漏电，甚至打火，击穿。而周围湿度过高，也可使电气绝缘降低和金属部分的腐蚀。为此，变频柜安装平面应高出水平地面800mm以上。 3.周围气体周围气体 作为室内设置，其周围不可有腐蚀性、爆炸性或燃烧性气体。还要选择粉尘和油雾少的设置场所。4.振动振动 关于耐振性因机种的不同而不同，设置场所的振动加速度多被限制在0306G（振动强度5.9m/s2）以下。对于机床、船舶等事先能预测振动的场合，必须选择有耐振措施的机种。5.抗干扰抗干扰 为防止电磁干扰，控制线应有屏蔽措施，母线与动力线要保持不少于100mm的距离。（

5、3）电压保护）电压保护 由于快速加减速、电源电压波动、电源缺相等原因，出现中间直由于快速加减速、电源电压波动、电源缺相等原因，出现中间直流电路过电压，变频器可限制电压波动或跳闸。流电路过电压，变频器可限制电压波动或跳闸。 除此以外，还有接地保护、冷却风扇保护、过热保护、短路保护除此以外，还有接地保护、冷却风扇保护、过热保护、短路保护等功能。等功能。5.变频器变频器U/f控制方式的选择控制方式的选择 对于不同性质的负载，负载的机械特性、对启动转矩的要求各不对于不同性质的负载，负载的机械特性、对启动转矩的要求各不相同，此时，改变相同，此时，改变U/f控制方式可使变频器处于较理想的工作状态，控制方式

6、可使变频器处于较理想的工作状态，达到节能、工作电流小、不易跳闸等目的。达到节能、工作电流小、不易跳闸等目的。1.变频器的额定值变频器的额定值（1）输入侧的额定值）输入侧的额定值 主要是电压和相数。主要是电压和相数。1）380V/50Hz、三相，用于绝大多数设备中。、三相，用于绝大多数设备中。2）200230V/50Hz或或60Hz、三相，主要用于某些进口设备中。、三相，主要用于某些进口设备中。3）200230V/50Hz、单相，主要用于小容量设备和家用电器中。、单相，主要用于小容量设备和家用电器中。（2）输出侧的额定值）输出侧的额定值1）额定输出电压）额定输出电压Un：输出频率等于电动机额定频

7、率时的输出电压值。：输出频率等于电动机额定频率时的输出电压值。2）额定输出电流）额定输出电流In：可以连续输出的最大交流电流的有效值。：可以连续输出的最大交流电流的有效值。3）输出容量）输出容量Sn（KVA）:Sn=UnIn31.变频器的额定值变频器的额定值（2）输出侧的额定值）输出侧的额定值 4）适用电动机功率）适用电动机功率Pn（KW） 5）过载能力：指其输出电流超过额定电流的允许范围和时间。）过载能力：指其输出电流超过额定电流的允许范围和时间。 大多数变频器都规定为大多数变频器都规定为150%In、60S或或180%In、0.5S.专门专门用于风机、泵类负载调速的变频器规定为用于风机、泵

8、类负载调速的变频器规定为120%In、60S。2.变频器的选择变频器的选择（1）变频器类型的选择）变频器类型的选择 根据控制功能可将通用变频器分成三种类型：根据控制功能可将通用变频器分成三种类型： 1）普通功能型）普通功能型U/f控制变频器：控制变频器：风机、泵类负载，低速下负载转矩较小。风机、泵类负载，低速下负载转矩较小。 2）具有转矩控制功能的高功能型）具有转矩控制功能的高功能型U/f控制变频器：控制变频器： 恒转矩负载特性，这种变频器低速转矩大，静态机械特性硬度大，不怕恒转矩负载特性，这种变频器低速转矩大，静态机械特性硬度大，不怕冲击负载，具有挖土机特性，用于挤压机、搅拌机、传送带、起重

9、机的平冲击负载，具有挖土机特性，用于挤压机、搅拌机、传送带、起重机的平移机构及提升机构等设备。移机构及提升机构等设备。 3）矢量控制高性能型变频器：）矢量控制高性能型变频器： 该类变频器精度高，响应快，用于对动态性能要求较高的机械设备。如该类变频器精度高，响应快，用于对动态性能要求较高的机械设备。如轧钢、造纸、塑料薄膜加工线等。轧钢、造纸、塑料薄膜加工线等。2.变频器的选择变频器的选择（2）变频器容量的选择）变频器容量的选择 通常用额定输出电流（通常用额定输出电流（A）、输出容量（）、输出容量（KVA）、适用电动机功率）、适用电动机功率（kW）表示。）表示。 对于标准对于标准4极电动机拖动的连

10、续恒定负载，变频器的容量可根据电动机极电动机拖动的连续恒定负载，变频器的容量可根据电动机功率选择。功率选择。 对于其他极数电动机拖动的负载、变动负载、断续负载和短时负载，因对于其他极数电动机拖动的负载、变动负载、断续负载和短时负载，因其额定电流比标准电动机大，不能根据适用电动机的功率选择变频器的容其额定电流比标准电动机大，不能根据适用电动机的功率选择变频器的容量，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电路来选择。量，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电路来选择。3.三菱变频器的型号三菱变频器的型号1.导致危险的注意事项导致危险的注意事项 当通电或正在运行时当通电或正在运行时,请

11、不要打开前盖板请不要打开前盖板,否则会发生触电。否则会发生触电。 在拆下了前盖板以及配线盖板的情况下，请勿运行变频器。因为在拆下了前盖板以及配线盖板的情况下，请勿运行变频器。因为高压端子及充电部位外露，可能引起触电事故。高压端子及充电部位外露，可能引起触电事故。 即使电源处于断开时即使电源处于断开时,除布线除布线,定期检查外定期检查外,请不要拆下前盖板。否请不要拆下前盖板。否则则,由于接触变频器充电回路可能造成触电事故。由于接触变频器充电回路可能造成触电事故。 布线作业和检查，要在确认电源灯灯已熄灭、电源断开后经过布线作业和检查，要在确认电源灯灯已熄灭、电源断开后经过10分钟以上，并用万用表等

12、检测电压后方可进行。断开电源后一段时间分钟以上，并用万用表等检测电压后方可进行。断开电源后一段时间内，电容处于高压充电状态，存在危险。内，电容处于高压充电状态，存在危险。1.导致危险的注意事项导致危险的注意事项 变频器请务必接地。变频器请务必接地。 包括布线或检查在内的工作都应由专业技术人员进行。包括布线或检查在内的工作都应由专业技术人员进行。 应在安装后进行布线。否则会造成触电或受伤。应在安装后进行布线。否则会造成触电或受伤。 请不要用湿手操作开关旋钮请不要用湿手操作开关旋钮,以防止触电。以防止触电。 对于电缆对于电缆, 请不要损伤它请不要损伤它, 对它加上过重的应力对它加上过重的应力, 使

13、它承载重物或使它承载重物或 对它钳压。否则会导致触电。对它钳压。否则会导致触电。 请勿在通电中进行通风扇的更换请勿在通电中进行通风扇的更换,否则会发生危险。否则会发生危险。2.导致火灾的注意事项导致火灾的注意事项 变频器及制动电阻器请安装在不可燃物体上。直接安装在易燃物变频器及制动电阻器请安装在不可燃物体上。直接安装在易燃物上或靠近易燃物品，会导致火灾。上或靠近易燃物品，会导致火灾。 变频器发生故障时变频器发生故障时,请在变频器的电源侧断开电源。若持续地流过请在变频器的电源侧断开电源。若持续地流过大电流大电流,会导致火灾。会导致火灾。 使用制动电阻器时，请用异常信号将电源切断。由于制动晶体管使

14、用制动电阻器时，请用异常信号将电源切断。由于制动晶体管的故障，制动电阻器异常发热，导致火灾。的故障，制动电阻器异常发热，导致火灾。请不要在直流端子、上直接连接电阻，这样会导致火灾请不要在直流端子、上直接连接电阻，这样会导致火灾 。3.防止损伤的注意事项防止损伤的注意事项 各个端子上加的电压只能是使用手册上所规定的电压各个端子上加的电压只能是使用手册上所规定的电压, 以防止爆裂、以防止爆裂、损坏等等。损坏等等。 确认电缆与正确的端子相连接确认电缆与正确的端子相连接, 否则否则, 会发生爆裂、损坏等等事故。会发生爆裂、损坏等等事故。 始终应保证正负极性的正确始终应保证正负极性的正确, 以防止爆裂、

15、损坏等等。以防止爆裂、损坏等等。 正在通电或断开电源不久正在通电或断开电源不久, 变频器和制动电阻器处于高温状态变频器和制动电阻器处于高温状态, 请请不要接触它们不要接触它们,以免引起烫伤。以免引起烫伤。4.布线注意事项布线注意事项 不要安装移相电容不要安装移相电容,噪声滤波器噪声滤波器(选件选件FR-BIF)或浪涌吸收器到变或浪涌吸收器到变频器的输出侧。频器的输出侧。 请正确连接输出侧请正确连接输出侧(端子端子U,V,W)与电机之间电缆，这将影响电机与电机之间电缆，这将影响电机的旋转方向。的旋转方向。5.试运行注意事项试运行注意事项 请在运行前确认请在运行前确认,调整各参数。机械有可能发生意

16、想不到的动作。调整各参数。机械有可能发生意想不到的动作。6.操作注意事项操作注意事项 当选择使用再试功能时当选择使用再试功能时,由于报警停止后会突然再启动由于报警停止后会突然再启动,请远离设备。请远离设备。 仅当功能设定时仅当功能设定时STOP键才有效。请单独准备一急停开关。键才有效。请单独准备一急停开关。 报警后复位变频器时，请确认启动信号断开。否则电机会突然恢复启动。报警后复位变频器时，请确认启动信号断开。否则电机会突然恢复启动。 使用负荷应该仅仅是三相感应电机。连接其它电气设备到变频器的输出使用负荷应该仅仅是三相感应电机。连接其它电气设备到变频器的输出 侧可能会造成设备的损坏。侧可能会造

17、成设备的损坏。 不要对设备进行改造。不要对设备进行改造。 电子过电流保护不能完全确保对电机的过热保护。电子过电流保护不能完全确保对电机的过热保护。6.操作注意事项操作注意事项 不要频繁使用变频器输入侧的电磁接触器启不要频繁使用变频器输入侧的电磁接触器启/停变频器。停变频器。 用噪声滤波器减少电磁干扰的影响。否则有可能影响变频器附近使用的用噪声滤波器减少电磁干扰的影响。否则有可能影响变频器附近使用的 电子设备。电子设备。 采取相应的措施抑制谐波。否则由于变频器产生的电源谐波采取相应的措施抑制谐波。否则由于变频器产生的电源谐波,使电力电容使电力电容 和发电设备过热及损坏。和发电设备过热及损坏。 当

18、变频器驱动当变频器驱动400V系列电机时系列电机时,必须增强电机绝缘或抑制浪涌电压。必须增强电机绝缘或抑制浪涌电压。 由于布线常数引起的浪涌电压发生于电机的端子由于布线常数引起的浪涌电压发生于电机的端子,使电机的绝缘恶化。使电机的绝缘恶化。 当进行参数清除或参数全部清除时当进行参数清除或参数全部清除时,各参数返回到出厂设定值各参数返回到出厂设定值,在运行前在运行前 请再次设定必要的参数。请再次设定必要的参数。6.操作注意事项操作注意事项 变频器可以容易地进行高速运行的设定变频器可以容易地进行高速运行的设定,更改设定前更改设定前,检查电机和机检查电机和机 械性能有充分的能力。械性能有充分的能力。

19、 变频器的制动功能没有停止保持功能变频器的制动功能没有停止保持功能,请另设保持装置。请另设保持装置。 变频器长时间保存后再使用变频器长时间保存后再使用,使用前必须进行检查和试运行。使用前必须进行检查和试运行。 7.紧急停止的注意事项紧急停止的注意事项 如果变频器发生故障如果变频器发生故障,为防止机械和设备处于危险状态为防止机械和设备处于危险状态,请设置如紧请设置如紧急制动等的安全备用装置。急制动等的安全备用装置。 当变频器一次侧的断路器跳闸时，可认为是由于布线异常（短路当变频器一次侧的断路器跳闸时，可认为是由于布线异常（短路等）或，变频器内部器件损坏等。确定断路器跳闸的原因，并解决后等）或，变

20、频器内部器件损坏等。确定断路器跳闸的原因，并解决后再合上断路器。保护功能工作时，先对原因进行处理，然后再复位变再合上断路器。保护功能工作时，先对原因进行处理，然后再复位变频器，开始运行。频器，开始运行。8. 维护维护, 检查和元件更换检查和元件更换 不要用兆欧表不要用兆欧表(绝缘电阻绝缘电阻)测试变频器的控制回路。测试变频器的控制回路。9.安装注意事项安装注意事项1）小心使用）小心使用变频器使用了塑料零件变频器使用了塑料零件,因此因此,为了不造成破损为了不造成破损,请小心地使用请小心地使用,其次其次,不不要仅在前盖板上使用太大的力。要仅在前盖板上使用太大的力。2）请安置在不易受震动的地方。（）

21、请安置在不易受震动的地方。（5.9m/s2 以下。）请注意台车，以下。）请注意台车，冲床等的震动。冲床等的震动。3）注意周围的温度）注意周围的温度周围温度对变频器的寿命影响很大周围温度对变频器的寿命影响很大,因此因此,安装场所的周围温度不能超安装场所的周围温度不能超过允许温度过允许温度(10C+50C)。检查图。检查图3)所示位置的周围温度是所示位置的周围温度是否在允许值以内。否在允许值以内。4）请安装在不可燃的表面上。）请安装在不可燃的表面上。变频器可能达到很高的温度（大约最多到变频器可能达到很高的温度（大约最多到150C）。）。 请安装在不可请安装在不可燃的表面上（例如：金属），同时，为了

22、使热量易于散发，应在其周燃的表面上（例如：金属），同时，为了使热量易于散发，应在其周围留有足够的空间。围留有足够的空间。 9.安装注意事项安装注意事项5）请避免高温、多湿的场所。）请避免高温、多湿的场所。请避免太阳光直射、高温和多湿的场所。请避免太阳光直射、高温和多湿的场所。6）请回避油雾、易燃性气体、棉尘和尘埃等等漂浮的场所。）请回避油雾、易燃性气体、棉尘和尘埃等等漂浮的场所。将变频器安装在清洁的场所，或安装在可阻挡任何悬浮物质的封闭型将变频器安装在清洁的场所，或安装在可阻挡任何悬浮物质的封闭型屏板内。屏板内。7）注意变频器安装在控制柜内的散热方法。）注意变频器安装在控制柜内的散热方法。在两

23、台或两台以上变频器以及通风扇安装在一个控制内时，应注意正在两台或两台以上变频器以及通风扇安装在一个控制内时，应注意正确的安装位置，以确保变频器周围温度在允许值以内。如安装位置不确的安装位置，以确保变频器周围温度在允许值以内。如安装位置不正确，会使变频器周围温度上升，降低通风效果。正确，会使变频器周围温度上升，降低通风效果。8）变频器要用螺丝垂直且牢固地安装在安装板上。）变频器要用螺丝垂直且牢固地安装在安装板上。 9.安装注意事项安装注意事项1.主回路主回路 1.主回路主回路 2.控制回路控制回路 2.控制回路控制回路 2.控制回路控制回路 接线说明：接线说明：1)端子端子SD,SE和和5为输入

24、出信号的公共端，这些端子不要接地。请不为输入出信号的公共端，这些端子不要接地。请不要把要把SD-5端子和端子和SE-5端子互相连接。端子互相连接。2)控制回路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线控制回路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线,而且必须与主回路而且必须与主回路,强强电回路电回路 (含含200V继电器程序回路继电器程序回路)分开布线。分开布线。3)由于控制回路的频率输入信号是微小电流由于控制回路的频率输入信号是微小电流,所以在接点输入的场合所以在接点输入的场合,为了防止接触不良为了防止接触不良,微小信号接点应使用两个并联的接点或使用双生接微小信号接点应使用两个并联的接点或使用双生接点。点。4)

25、控制回路的接线建议选用控制回路的接线建议选用0.3mm 0.75mm的电缆。的电缆。3.接线举例接线举例 通过开、关MC可以使变频器运行或停止，但是，电源接通时所产生的瞬间电流缩短变流器的使用寿命（开关寿命约为10万次左右），因此要尽量减少频繁的起动和停止。可以通过变频器起动控制用端子（STF、STR）来使变频器运行或停止。 如右图所示启停一定要通过启动信号（端子STF,STR-SD之间的ON,OFF）进行。3.接线举例接线举例 2次侧电磁接触器的使用原则上设置在变频器和电机之间，运行中请不要由切断变为接通。如果，变频器运行时接通的话，会产生很大的冲击电流，有可能因过电流切断而使变频器停止。 如果为了切换到工频电源而设置MC时，请等变频器和电机停止后再切换MC 。选件操作面板(FR-PA02-02)可以进行运行，频率的设定，运行指令监视，参数设定，错误表示。1.按 MODE 键改变监示显示2.参数的监视EXT指示灯亮表示外部操作；PU指示灯亮表示PU操作；EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。变频器有“PU操作模式”，“外部操作模式”，“组合操作模式”和“通讯操作模式”。Pr.79“操作模式选择”=1