变频器资料在各类负载中应用

1、第5章变频器在各类负载中的应用变频器额定数据中，需要注意的是哪些？变频器怎样设定其功能？51应用变频器的基础知识511变频器的额定数据表51变频器的主要额定数据输入额定电压、频率三相380V，5060Hz电压允许变动范围320460V，失衡率3%，频率±5%输出电压0380V频率0 Hz500 Hz过载能力（S2系列）额定电流×150%1min额定容量（kVA）29.639.549.460.073.798.7额定输出电流（A）45607591112150适配电动机功率（kW）2230374555751输入侧的额定数据（1）额定电压中小容量变频器的输入电压主要有以下几种：）3

2、80V，3相这是绝大多数；）220V，3相主要见于某些进口设备中；）220V，单相主要用于家用电器中。（2）额定频率常见的是50Hz和60Hz。2输出侧的额定数据（1）额定电压UN通常以最大输出电压作为额定电压。（2）额定电流IN指允许长时间输出的最大电流。（3）额定容量SN由额定电压和额定电流的乘积决定：SNUNIN（4）配用电动机容量PN仅对长期连续负载才是适用的。（5）过载能力大多数变频器都规定为150%，1min。512变频器的功能编码1连续编码方式表53森兰SB61系列变频器的功能结构序 号功 能 区 名 称功 能 码 范 围 1基本功能F000F013 2VF控制功能F100F12

3、5 3矢量控制功能F200F211 4模拟给定功能F300F311 5辅助功能F400F417 6端子功能F500F517 7辅助频率功能F600F644 8简易PLC功能F700F732 9过程PID功能F800F832 10通讯功能F900F902 11显示功能FA00FA15 12厂家保留功能FB00FB01 13计算机显示功能FC00FC112分组编码方式表54康沃CVFG2系列变频器的功能结构序 号功 能 块 名 称功 能 码 范 围 1显示功能（d级别）d0d16 2基本功能（b级别）b0b17 3中级功能（L级别）L0L73 4高级功能（H级别）H0H84表55富士G11S系列变

4、频器的功能结构序 号功 能 组 名 称功 能 码 范 围 1基本功能组F00F42 2输入、输出端子扩展功能组E01E47 3频率控制功能组C01C33 4电动机参数设定功能组P01P09 5高级功能组H03H39 6电动机参数设定功能组A01A183应用宏方式表56部分变频器的应用宏变频器型号功能码功能名称数据码ABBACS80099.02应用宏1工厂宏2手动自动控制宏3PID控制宏4转矩控制宏5顺序控制宏瓦萨NX0.1应用模式1基本应用2标准应用3本机遥控应用4多段速度应用5PI控制应用6多目标控制应用7泵类与风机控制应用丹佛士ACS800100控制方式选择1开环速度控制2闭环速度控制3闭

5、环工艺控制4开环转矩控制5速度反馈转矩控制513变频器的功能预置1需要预置的常用功能（1）通道的选择包括：频率给定通道和操作通道；（2）选择控制方式即：VF控制方式、无反馈矢量控制方式、有反馈矢量控制方式等；（3）如选择VF控制方式，则须预置Uf比（转矩提升）；（4）调整最高频率、基本频率、上、下限频率等；（5）预置加、减速时间。图51变频器的功能预置a）一般流程b）CVFG2的面板c）CVFG2的预置流程2功能预置的一般步骤恒转矩负载实施变频调速时，要注意哪些问题？52恒转矩负载的变频调速521恒转矩负载的特点图52 恒转矩负载及其特性a）滚筒式负载b）带式输送机c）机械特性d）功率特性1典

6、型实例2负载特点（1）转矩特点运动的阻力：F与转速无关；作用半径：与转速无关；负载的转矩：TLF 与转速无关。在调速过程中，TLconst。（2）功率特点PLL522 变频调速的要害低频运行与起动1重载低频运行的对策图53低频重载运行对策a）转矩提升b）转差补偿c）矢量控制2起动特点及对策图54起动特点及对策a）大惯性b）传输带c）起动特点d）起动频率e）S形加速523上、下限频率的预置要点 1上限频率尽量接近基本频率：fHfN图55上限频率与电动机的有效功率a）变频拖动系统b）有效转矩c）有效功率（1）在fHfN的情况下：fHfN电动机的输出转矩最大。（2）在fHfN的情况下：fHfN电动机

7、的输出功率最大。2尽量提高下限频率图56下限频率的预置a）下限频率较低b）下限频率较高524恒转矩负载的调速范围图57 有效转矩线1调速范围和负荷率的关系A%×100%表51调速范围与负荷率的关系负荷率最高频率最低频率调速范围2满足调速范围的方法实例： （1）负载数据TL140NM；nmax720r/min；nmin80r/min（n9）传动比：2负载转矩的折算值 TL70Nm（2）电动机数据PMN11kW，nMN1440 r/min电动机额定转矩： TMN72.95Nm 电动机的负荷率： A%×100%96% （3）满足调速范围的思考如果A%70% 则调频范围为11.7n

8、（9）负载转矩应限制在：TL72.95×0.751Nm确定传动比：2.745选2.75重力负载实施变频调速时，主要特点是什么？53重力负载的变频调速531重力负载及其特点 图58位能负载实例a）斜坡传输b）起重机械1重力负载的特点（1）需要电磁抱闸图59电动机的状态a）重物下降b）电动机的状态c）电流与功率（2）电动机的状态2重力负载的四象限运行图510四象限运行的特点（1）四象限运行的特点 （2）四象限运行举例）重物上升图511 重物上升时的工作点）空钩（包括轻载）下降图512 空钩下降时的工作点）重载下降 图513 重载下降时的工作点a）重载下降b）工作点532起升装置的防溜钩图

9、514电磁制动器的接法a）工频运行时b）变频运行时1电磁制动器的接法图515无反馈矢量控制方式的防溜钩2变频运行时防溜钩的方法3应急措施举例图516制动单元损坏后的应急措施（1）制动单元损坏后的应急措施（2）变频器跳闸时的防溜钩图517变频器跳闸时的应急措施a）应急措施示意图b）接触器电路533大车的控制特点图518大车的拖动系统和馈电特点1应预置瞬时断电的重合闸功能2应预置下垂功能图519电动机的下垂特性a）一台变频器控制两台电动机b）特性较硬c）下垂特性恒功率负载实施变频调速时，要害问题是什么？54恒功率负载的变频调速541恒功率负载的特点1典型实例图520 恒功率负载及其特性a）卷径很小

10、时b）卷径增大时c）卷径最大时FConst；Const2主要特点（1）功率特点L F·const；（2）转矩特点TLF·（3）转速特点L542恒功率负载的系统容量1主要矛盾图521额频以下带卷绕机2解决方法图522提高频率带卷绕机a）二倍频带卷绕机b）三倍频带卷绕机543卷绕机械变频调速要点图523卷绕的闭环控制1闭环控制2转矩控制（在有反馈矢量控制模式下）图524卷绕的转矩控制a）控制系统示意图b）转矩与转速3功能预置要点（1）上限频率）主要着眼于减小系统容量；）拖动系统在最高频率下停留时间极短。上限频率可预置为：fH（23）fN（2）转矩提升）当被卷物的卷径最大时，负载

11、的阻转矩也最大，而运行频率则最低。）在低频情况下，不存在轻载运行的工况。）起动过程通常在轻载情况下进行。“转矩提升”可以尽量提高，但必须注意在轻载过程中是否发生“过电流”跳闸。（3）加、减速时间）在最轻负荷下起动；）在最低频率下停机。加、减速时间的预置比较随意。金属切削机床实施变频调速时，主要特点是什么？55机床的变频调速551机床的机械特性图525 车床的外形与特性a）车床外形b）车床的机械特性1车床的机械特性图526龙门刨床的外形与特性a）龙门刨床外形b）龙门刨床的机械特性2龙门刨床的机械特性552车床的变频调速实例1基本数据某意大利产SAG型精密车床，原拖动系统采用电磁离合器配合齿轮箱进

12、行调速，今改用变频调速。基本数据如下：（1）主轴转速 共分八档：75、120、200、300、500、800、1200、2000rmin； （2）电动机数据：2.2；1440rmin；14.6N·m（3）各档转速下的负载转矩（负载的实际功率按计算）表56各档转速下的负载转矩档次12345678转速7512020030050080012002000转矩63.763.763.763.738.223.915.99.552变频调速的方案（1）fXfN如图535）所示。图527一档传动比带车床a）fXfN b）fX2fN（2）fX2fN如图535）所示。图528 两档传动比带车床（3）fX2f

13、N，两档传动比（4）传动比低速档：L05；高速档：H01.5553龙门刨床刨台的变频调速图529刨台的速度控制方案a）直流拖动时的控制方案b）变频调速时的控制方案1刨台的特性2刨台的控制特点图530刨台的控制特点a）刨台与行程开关b）控制特点3停电防滑行装置图531停电防滑行装置a）停电防滑行框图b）变频器接线56二次方律负载的变频调速二次方律负载实施变频调速时，须注意哪些问题？561二次方律负载的特点1转矩特点 图532二次方律负载及其特性LT·L22功率特点 PLP·L3严格地讲，转矩表达式应为：L0T·L2功率表达式为：PL0P·L3 562风机变

14、频调速要点1变频器选型（1）容量PNPMN（2）类型风机、水泵用变频器。2功能预置要点图533风机、水泵用的Uf线a）艾默生变频器b）康沃变频器c）AB变频器（1）控制方式VF控制方式，Uf线的形状如图528。（2）上限频率（或最高频率）假设：fX1.1fN（nX1.1nN）则：TLX1.12 TLN1.21 TLN而：TMX（11.1）TMN0.91 TLN图534风机对上限频率的限制a）变频风机b）转矩特性c）功率特性fHfN（fHfN）（3）加、减速时间与方式）加、减速时间）风机的惯性较大；）起动与停机很不频繁。加、减速时间应适当延长，使起动时的电动机电流和停止时的直流电压都限制在允许范

15、围内。）加、减速方式风机在低速时阻转矩很小，而在频率较高时阻转矩增加较快。图535半S形加、减速方式以采用半S方式为宜。（4）起动功能根据需要，可预置起动前的直流制动功能，以保证零速起动。563水泵变频调速要点1与风机的不同点（1）加、减速时间）为了彻底消除水锤效应，加、减速时间不应太短；）因为在很低速时，管路内的水压可能形成回流，故加、减速时间也不宜太长。取tAtD1020s（2）加、减速方式为了避免回流，水泵在低速段的滞留时间不宜太长。也以采用半S形加、减速方式为好。2下限频率）供水系统有静扬程，频率太低，将无法供水。）在多台水泵“并联”的情况下，管路内有一定压力。频率太低，变频泵将难以供水。图536水泵下限频率需要考虑的因素a）单台泵供水b）多台泵供水需要预置下限频率，通常：fL2535Hz57恒压供水系统571恒压供水系统简介1恒压供水的目的图537恒压供水的目的2变频恒压供水的构成图538恒压供水的构成a）基本接线b）睡眠与唤醒表57功能预置（以康沃CVFP2系列为例）功能码功能含义数据码数据码含义b3运行命令通道2外接端子控制STOP键有效b7加速时间20sb8减速时间20sL0VF曲线类型1递减转矩曲线1L1转矩提升0%L2转矩提升方式0手动L3上限频率50HzL4下限频率30HzL5下限频率运行方式1按下限频率运行L6起动方式0由起动频率开始起动L7起