第十章-G120变频器

1、第十章-G120变频器培训内容一、变频器基本知识二、认识G120C变频器三、操作面板BOP-2四、项目实训一、变频器基本知识交流变频技术的发展 各类电动机已经成为人类生产、生活中最重要的动力机械，其地位与作用是其他动力机械不可比拟的。 在各类电动机中笼型三相交流异步电动机以其结构简单坚固，运行可靠、价格低廉等优势在电力拖动领域中独占鳌头。 由变频器传动电动机实现交流调速，首先可以实现节能，同时可以提高生产效率，实现生产自动化，这是人们长期以来孜孜以求的愿望。 电力电子器件的发展，最新微处理器技术的应用和变频控制理论的不断创新，使交流变频技术飞速发展。变频器新技术及其发展方向1.变频器新技术 伴

2、随着变频器应用的日益广泛，其性能好技术也在飞速发展，主要体现在： （1）模块化：新型变频器其主要功能电路均已实现模块化，使整机的原件数量比原来减少了40%以上，可靠性得到很大提高。 （2）专用化：新型变频器为更好地发挥其控制技术的独特功能，派生出许多专用机型。例如：风机、水泵专用型，空调专用型，电梯专用型等（3）软件化：新型变频器的功能软件化已进入实用阶段，通过内置软件编程可实现所需的功能。如PID软件，张力控制软件等。（4）网络化：新型变频器内装RS485接口，可提供多种兼容的通信接口，支持多种不同的通信协议，可接在多种现场总线的控制网络中，成为网络中一个“节点”，实现网络控制。（5）低电磁

3、噪声、静音化 （6）图形化用户界面（7）引导式调试步骤 （8）参数趋势图形2、变频器未来的发展方向 （1）进一步提高控制理论，发展控制策略。 （2）高速全数字化控制。 （3）新型电力电子器件的应用技术。 （4）变频器的大容量化和小体积化。 （5）更符合环境保护要求，成为真正的“绿色产品”。3、变频器中常用的电力电子器件 电力电子器件在变频器的主电路中起核心作用，它的性能优劣标志着变频器档次的高低。（1）电力晶体管（大功率双极型晶体管GTR） 单个电力晶体管的放大系数很小，通常采用多个晶体管按达林顿接法组成单元结构，其主要特点是耐压高，电流大，开关特性好，具有导通压降小，导通损耗低的优点。（2）

4、.门极可关断晶闸管（GTO） 门极可关断晶闸管（GTO）是普通晶闸管的派生器件，具有门极控制的自关断性能，近年来制成高电压、大功率的GTO，在电力机车、内燃机车和电动车辆的变频系统中广泛应用。（3）.功率场效应晶体管（MOSFET） 功率场效应晶体管又称电力MOSFET，分为VVMOSFET和VDMOSFET两种基本类型。其中VDMOSFET是具有高集成度、高耐压、低结电容和高速等特点，简写VDMOS。 功率MOSFET是单级型电压控制型器件，具有工作频率高，输入阻抗高，驱动功率小，无热电反馈二次击穿和跨导线性度高等有点，有着广泛的应用。 功率MOSFET的一个主要缺点是通态电阻较大，通态损耗

5、也相应较大，当器件耐压提高后，通态电阻也随着提高，受这种限制这种功率场效应管难以做得很大。（4）.绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 绝缘栅双极型晶体管是一种新型复合器件，它是由MOSFET于GTR组成达林顿结构，综合了功率MOSFET和GTR优点，具有驱动简单，保护容易，不用缓冲电路，开关频率高等特点。它应用在变频器中具有：改善输出电流波形；增大电动机转矩；降低电磁噪声等优点。4、变频器的基本结构（1）交交变频器装置 直接式变频器是将工频交流电直接变换成频率、电压均可控制的交流电，又称交交变频器，其结构如图2-4所示。它实质上是一套三相桥式无环流反并联的可逆整流装置。 交交变频器的特点如下： （

6、1）原理基于可逆整流，工作可靠，可以直接套用成熟的直流可逆调速技术。 （2）流过电机的电流近似于三相正弦，附加损耗小，脉动转矩小。 （3）当电源频率为50Hz时，最大输出频率不超过20Hz,电机最高转速小于600r/min，（对应4极电机），只能在工频以下调速，调速范围窄。 （4）主回路较复杂，所用器件多（桥式线路需36个晶闸管）。 交交变频器一般只用于低转速、大容量的调速系统，例如轧钢机，球磨机、水泥回转窑等。（2）交 直交变频装置 当前最广泛使用的交 直交变频器。 （1）整流器：整流器又称电网侧变流器。其作用是把三相交流电整流成直流电流。 （2）逆变器：逆变器又称负载侧变流器。最常见的结构

7、形式是由六个主开关器件组成三相桥式逆变电路，有规律地控制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）中间直流环节：中间直流环节和电动机之间有无功功率的交换，这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件（电容或电感）来缓冲，所以中间直流环节又称中间直流储能环节。 （4）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，对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。二、认识G120C变频器 SINAMICS G120C 变频器是一款用于控制三相电机转速的紧凑型变频器。三、操作面板BOP-2BOP-2 显示屏BOP-2 用于调试、诊断（故障检测）和显示变频器的状态。最多可以同时并连续监测 2 个状态值。菜单结构合理、清晰，操