变频器基础知识培训ppt课件

1、康沃变频器的简单引见报告人:李奋祥2005年12月28日目 录第一章 通用变频器开展史 第一节 通用变频器开展历史及特点 第二节 新型变频器开展趋势第二章 通用变频器构造与原理 第一节 通用变频器的类别构造 第二节 通用变频器的任务原理 第三节 康沃变频器简介 第四节 国内外其他变频器简介2第一章 通用变频器开展史第一节 通用变频器开展历史及特点 随着微机技术、电力电子技术和调速控制实际的不断开展，变频器作为一种智能调速“电源也在不断地更新。从变频器问世以来，通用变频器主要阅历以下几个开展阶段： 80年代初期的模拟式、80年代中期的数字式、90年代初期的智能式、90年代中期的多功能型及如今的集

2、中型通用变频器。通用变频器开展主要有以下特点： 、 功率器件不断更新换代 双极晶体管BJT、绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT、巨型晶体管GTO 2、运用范围不断扩展 在纺织、印染、塑胶、石油、化工、冶金、造纸、食品、装卸搬运等行业都有着广泛运用 3.控制实际不断成熟3第二节 新型通用变频器开展趋势 1、低电磁噪音、静音化 新型通用变频器采用高频载波方式的正弦波SPWM调制实现静音化2、公用化 新型通用变频器为更好地发扬变频调速控制技术的独特功能，并尽能够满足现场控制的需求，派生了许多公用机型如风机水泵空调公用型、起重机公用型、恒压供水公用型、 交流电梯公用型、纺织机械公用型

3、、机械主轴传动公用型、电源再生公用型、中频驱动公用型、机车牵引公用型等。3、系统化 通用变频器除了开展单机的数字化、智能化、多功能化外，还向集成化、系统化方向开展。第一章 通用变频器开展史4第一章 通用变频器开展史4、网络化 新型通用变频器可提供多种兼容的通讯接口，支持多种不同的通讯协议，内装RS485接口，可由个人计算机向通用变频器输入运转命令和设定功能码数据等，经过选件可与现场总线：Profibus-DP、 Interbus-S 、 Device Net 、 Modbus Plus、CC-Link、LONWORKS、Ethernet、CAN Open、T-LINK等通讯5、操作傻瓜化 新型

4、通用变频器机内固化的“调试指南会引导他一步一步地填入调试表格，无需记住任何参数，充分表达了易操作性。6、内置式运用软件 新型通用变频器可以内置多种运用软件，有的品牌可提供多达130余种的运用软件，以满足现场过程控制的需求，如PID控制软件、张力控制软件、速度级链、速度跟随、电流平衡、变频器功能设置软件、通讯软件等5第一章 通用变频器开展史7、参数自调整 用户只需设定数据组编码，而不用逐项设置，通用变频器会将运转参数自动调整到最正确形状矢量型变频器可对电机参数进展自整定。8、功能设置软件化 通用变频器的功能可以在WINDOWS95/98环境下设置并下装，并可以进展数据通讯。6第二章 通用变频器构

5、造与原理第一节、通用变频器的类型 从构造上可分为： 1、交交变频器 2、交直交变频器 从变频电源的性质分见图3 1、电流源型：中间直流滤波环节采用大电感滤波，电源内阻抗为零的恒压源，输出电流波形为矩形波。 2、电压源型：中间直流滤波环节采用大电容滤波，电源内阻抗为无穷大的恒流源，输出电压波形为矩形波。 两者性能差别：无功能量的缓冲回馈制动调速时的动态呼应适用范围7第二章 通用变频器构造与原理不可控整流器PWM逆变器UVWCFA电压源型不可控整流器PWM逆变器RSTUVWB电流源型图2-1：电压源型和电流型交-直-交型变频器LFIB8图2-2、通用变频器主回路图VD1VD3VD5VD4VD6VD

6、2RSTRBVBC1C2V1V3V5V4V6V2D1D3D5D4D6D2RSPNKSRC1、2IB整流电路滤波电路制动电路逆变电路9第二章 通用变频器构造与原理一、变频器的主回路 电压型变频器主电路包括：整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分组，交-直-交型变频器构造见图21、整流电路： VD1VD6组成三相不可控整流桥，220V系列采用单相全波整流桥电路；380V系列采用桥式全波整流电路。假设电源线电压为UL，三相全桥整流后平均直流电压UD=1.35UL，直流母线电压为535V2、中间滤波电路：整流后的电压为脉动电压，必需加以滤波；滤波电容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作用、消除

7、干扰给电机感性负载提供必要的无功功率，由于该大电容储存能量，在断电的短时间内电容两端存在高压电，因此要在电容充分放电后才可进展操作。3、限流电路：由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因此在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大，过大的电流会损坏整流桥二极管，为维护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线中以限制充电电流，当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。10第二章 通用变频器构造与原理4、逆变电路： 逆变管V1V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电，是变频器的中心部分。常用逆变模块有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，普通都采用模块化构造有2单元、4单

8、元、6单元5、续流二极管D1D6：其主要作用为：1电机绕组为感性具有无功分量，VD1VD7为无功电流前往到直流电源提供通道2当电机处于制动形状时，再生电流经过VD1VD7前往直流电路。3V1V6进展逆变过程是同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和截止，在换相过程中也需求D1D6提供通路。11第二章 通用变频器构造与原理6、制动电阻RB和制动单元VB 电机在任务频率下降中，异步电机的转子转速将能够超越此时的同步转速n=60f/P而处于再生制动发电形状，拖动系统的动能将反响到直流电路中使直流母线滤波电容两端电压UD不断上升即所说的泵升电压，这样变频器将会产生过压维护，甚至能够损坏变频器，因此需将反响能

9、量耗费掉，制动电阻就是用来耗费这部分能量的。制动单元由开关管与驱动电路构成，其功能是用来控制流经RB的放电电流IB 12第二章 通用变频器构造与原理 二变频器的控制回路 变频器控制部分普通有：CPU单元、显示单元、电流检测电压检测单元、输入输出控制端子、驱动放大电路、开关电源等见图2。1、CPU单元： 采用16位单片机或DSP，变频器公用单片机如：INTEL 87C196MH，速度为几十ns级。矢量控制型采用双CPU。 2、开关电源单元： 变频器控制电源为开关电源：有24V，15V，+5V等输出，其输入在主电路直流母线侧获得。 3、电流检测单元：采用HALL元件检测变频器输出侧电流。对于加速、

10、减速、运转中过流、变频过载及电机过载的检测是：由CPU经过检测输入的脉冲频谱来区分的。 4、显示单元：其功能为人机界面、参数设定、形状/缺点显示、远间隔操作等 、控制端子：模拟输入、输出端子；开关量输入输出端子；缺点输出端子； 6、驱动电路：产生的PWM波经公用驱动芯片、驱动放大电路后给IGBT。13第二章 通用变频器构造与原理第二节 变频器任务原理通用变频器的根本控制方式V/F控制 由n=60f/P1-SP为极对数可知经过改动频率f可改动电机速度，由三相异步电机定子相电动势有效值：E=4.44kfn，知：当f大于电机额定频率fN时，气隙磁通将会小于额定磁通量N ，结果使电机的铁心没有得到充分

11、利用而呵斥浪费；当f小于电机额定频率fN时，气隙磁通将会大于额定磁通量N，电机铁心饱和，导致过大的励磁电流严重时会因绕组过热而损坏电机，因此要实现变频调速，最好在变频时坚持每极磁通量不变。基频以下恒转矩调速：当频率较低时以为定子相电压UE，要使不变那么：U/f=常数即可。低频时U和E都较小，定子绕组阻抗不能再忽略，这时可将电压U抬高一些以补偿定子电压，基频以下控制属于“恒转矩调速。基频以上控制恒功率调速：基频以上调速时电压U不能超越额定压Un，最多只能坚持在额定电压Un。频率上升电压不变将使磁动势减弱、转矩减小，但由于同步转速上升可以为输出功率根本不变。故基频以上变频调速属于“弱磁恒功率调速1

12、4第二章 通用变频器构造与原理第三节、康沃变频器件节康沃变频器简介 一康沃变频器产品种类目前主要有以下大系列产品：G1/G2通用型变频器P1/P2风机水泵公用型变频器S1高性能系列单相变频器ZS注塑机公用型变频器ZC注塑机一体化节能控制器Smp简易型单相小功率变频器15第二章 通用变频器构造与原理G2/P2系列ZS系列ZC系列G1/P1系列S1系列16第二章 通用变频器构造与原理二康沃变频器的特点1、调制方式和载波频率康沃公司的G1/P1系列变频器产品具备了随机调制、异步伐制、分段同步伐制三种调制方式，用户可以根据实践需求进展选择。随机调制是一种崭新的调制方式，采用这种调制方式，变频器对外部的

13、射频干扰将大幅度减弱，因此产品的EMC各项目的得到大幅提升。除G2系列产品外，大部分产品的载波频率可高达12.5KHz，并且可以长期在12.5KHz的载波频率下满载运转，高载波频率配合独特的随机调制技术使电源输出波形接近完美，进一步提高低频转矩。另一独特之处调制方式和载波频率可以在线调整，在运转中也不例外，可以在不停机的情况下比较不同的调制方式和不同的载波频率所带来的运转效果，从而选择最优的参数设置。2、优良的死区补偿技术高的载波频率假设没有高超的死区补偿技术，变频器运转的稳定性将降低。康沃公司采用自行开发的专有技术进展死区时间补偿，可得到近乎完美的正弦电流波形，因此不会因载波频率过高而能够给

14、系统带来的不稳定要素，同时采用死区补偿。 17第二章 通用变频器构造与原理3、快速的自动限流功能康沃变频器内部有两套自动限流算法同时运转。在正常运用情况下，可以接受200%的冲击性负载而不维护跳闸，因此可以保证在任何性质的负载条件下长期稳定运转。 4、自动节能运转独立研制的自动节能解藕算法，可以根据自动侦测的电动机的当前负载情况，实时微调变频器的输出电压和频率，使电动机任务在最高效率的励磁形状，而不是限定在额定励磁下任务，运用这一功能，可进一步节能10%左右，在负载频繁变化的系统中其节能效果更为明显。 5、内置PID控制功能灵敏多变的内置PID控制功能控制器构造可由用户恣意选择，完全可以替代传

15、统变频器所需的外加PID控制器，从而简化用户系统 6、可编程多段速运转内藏简易PLC功能，7种可编程的运转频率、其中S1、G2/P2系列可达16段速，运转方向和运转时间分别可恣意设定，也可用外部端子选择，3种循环运转方式可选，其中摆频运转功能在适宜纺织设备控制要求。 18第二章 通用变频器构造与原理7、RS485通讯内含RS485通讯接口，可进展最多31台变频器的连网，方便构成远端集成控制网络。也可以设置其中一台变频器为主机，实现多台变频器的连动控制，其设定频率与控制指令与主机完全同步。 8、G2/P2系列内置定时器与计数器可方便客户在不同运用场所实现不同的控制功能 9、转速跟踪功能：当交流电动机在停车过程中由于电动机的剩磁，即使电机定子没有电压，但电