工程科技变频器技术讲座课件

一.变频器使用注意事项一.变频器使用注意事项1

变频器使用注意事项

1．严禁将变频器的输出端子U、V、W连接到AC电源上。2．变频器要正确接地，接地电阻小于4Ω。3．变频器存放两年以上，通电时应先用调压器逐渐升高电压。存放半年或一年应通电运行一天。4．变频器断开电源后，待几分钟后方可维护操作，直流母线电压（P+，P-）应在25V以下。

变频器使用注意事项1．严禁将变频25.

避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。6.

不准将P+、P-、PB任何两端短路。7.

主回路端子与导线必须牢固连接。8.变频器驱动三相交流电机长期低速运转时，建议选用变频电机。

9.变频器驱动电机长期超过50HZ运行时，应保证电机轴承等机械装置在使用的速度范围内，注意电机和设备的震动、噪音。10.变频器驱动减速箱、齿轮等需要润滑机械装置，在长期低速运行时应注意润滑效果。5.避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。311.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点，应设置跳跃频率避开共振点。12.变频器与电机之间连线过长，应加输出电抗器。13.严禁在变频器的输入侧使用接触器等开关器件进行频繁启停操作。14.电机首次使用或长期放置后使用，必须对电机进行绝缘检测。使用500V电压型兆欧表检测，电机绝缘电阻大于5MΩ。15.对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。16.变频器的输出侧严禁安装接触器、开关器件。11.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点418.变频器在海拔1000米以上地区使用时，须降额使用。19.变频器输入侧与电源之间应安装空气开关和熔断器。20.变频器使用寿命影响变频器寿命的元件大致有三种：

自身冷却风扇

上电时限流电阻短路接触器

中间环节大容量电解电容注意：前两个元件是机械磨损元件，一般寿命为五年，第三个元件规定为五年，一般情况下五年后测量一下电容值，如果小于额定值的80%就应更换，实际上，如果变频器一直连续运行，电解电容可用十年。18.变频器在海拔1000米以上地区使用时，须降额使用。5

控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆

。22.变频器与负载的配置

变频器长期工作电流

I变长=I电×115%（I电--电动机额定电流）

变频器短期工作电流（可持续1～2分钟）

I变短=I变×150%（I变--变频器额定电流）

变频器瞬时工作电流（可持续数秒钟）

I变瞬=I变×180%

控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆

。6二.电动机的基础知识二.电动机的基础知识71.异步电动机构造和原理图2-1异步电动机构造a）外形b）定子c）转子1.异步电动机构造和原理图2-1异步电动机构造a）82.旋转原理图2-2三相交流异步电动机旋转原理a）三相交流电流b）三相绕组c）旋转原理2.旋转原理图2-2三相交流异步电动机旋转原理a）93.电动机定子和转子的能量传递图2-3能量传递a）从电能转变成机械能b）定子与转子能量传递3.电动机定子和转子的能量传递图2-3能量传递a）从104.定子和转子电流间的关系图2-44.定子和转子电流间的关系图2-411电流特性：

输入电机电流=励磁电流+转矩电流输出电流取决于负载的大小电流特性：125.电动势平衡示意图图2-5定子侧电动势平衡图5.电动势平衡示意图图2-5定子侧电动势平衡图136.异步电动机的特性:

启动力矩——电动机停止，通电后,电动机产生的力矩

Ts=1.25TN

;

最大转矩——电动机在最大转差Sm时，产生的最大转矩Tm;

空载电流——空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步;电动状态——电机产生转矩，带动负载转动;再生制动状态——由于负载原因，电机实际转速超过同步转速，即设备带动电机转动.6.异步电动机的特性:14三.变频器调速原理三.变频器调速原理15~380V50HZf

=0~500HZ图3-1变频调速

变频调速f变极对数调速P变转差率调速S

1.变频调速原理~380Vf=0~500HZ162.交—直—交变频器基本结构图3-2交—直—交变频器主回路图整流器滤波器逆变器2.交—直—交变频器基本结构图3-2交—直—交变频173.三相逆变桥示意图图3-3三相逆变桥3.三相逆变桥示意图图3-3三相逆变桥184.开关元器件应满足的条件图3-4开关元器件的条件4.开关元器件应满足的条件图3-4开关元器件的条件191.

能承受足够大的电压和电流2.

允许长时间频繁接通和关断3.

接通和关断的控制十分方便开关元器件应满足的条件IGBT的特点：耐压1200V开关频率高达30~40KHZ驱动电路电流小，功耗很少1.能承受足够大的电压和电流开关元器件应满足的条件IGBT206.GTR大功率晶体管图3-5GTR逆变桥6.GTR大功率晶体管图3-5GTR逆变桥217.IGBT绝缘栅晶体管图3-6IGBT逆变桥7.IGBT绝缘栅晶体管图3-6IGBT逆变桥2238050HZ8.变频器主电路图图3-7变频器主电路结构图3808.变频器主电路图图3-7变频器主电路结构图239.整流和滤波电路图3-8整流和滤波电路9.整流和滤波电路图3-8整流和滤波电路2410.充电过程的限流电路图3-9合上电源时的充电过程10.充电过程的限流电路图3-9合上电源时的充电过2511.逆变电路的基本结构图3-10逆变电路的结构a）逆变电路b）输出电压波形c）输出电压等效波形11.逆变电路的基本结构图3-10逆变电路的结构26反并联二极管的作用：

电机绕组磁场作功，发电状态，电流通过反并联二极管流向直流电路。反并联二极管的作用：2715.磁通传递能量图3-14异步电动机的能量传递15.磁通传递能量图3-14异步电动机的能量传递28磁通量须恒定Φ↓→TM=KTI2ΦMCOSφ2↓Φ↑→磁路饱和→励磁电流畸变，产生尖峰电流磁通量Φ↑磁路饱和电流增大磁通量Φ↓电机转矩TM下降磁通量须恒定Φ↓→TM=KTI2ΦM2916.变频不变压磁通饱和图3-15频率下降出现磁通饱和16.变频不变压磁通饱和图3-15频率下降出现3017.磁路饱和的结果图3-16励磁电流饱和与磁通的关系a）简单磁路b）磁通不饱和c）磁通深度饱和17.磁路饱和的结果图3-16励磁电流饱和与磁通的3118.保持磁通不变图3-17保持磁通不变的途径18.保持磁通不变图3-17保持磁通不变的途径32变频须变压：定子绕组电动势：E1=4.44K1N1f1Φ

U1

≈E1故U1=KMf1

Φ

Φ=KΦU1/f1=常数故

U1

/f1=常数

故要保持Φ恒定，只要变频又变压变频须变压：3319.定子等效电路图3-18定子等效电路a）定子绕组b）等效电路c）电动机的磁通19.定子等效电路图3-18定子等效电路a）定子绕3421.PWM图3-20脉宽调制整流逆变变频变压脉宽调制21.图3-20脉宽调制整3522.正弦脉宽调制（SPWM）图3-21

正弦脉宽调制（SPWM）22.正弦脉宽调制（SPWM）图3-21正弦脉宽调制3623.实现SPWM（单极性）图3-22

单极性调制23.实现SPWM（单极性）图3-22单极性调制37变频器是一种电源变换的设备，给电动机提供的电源必须满足电动机的使用要求。即输出正弦波形的电压和电流。逆变SPWM等幅不等宽的矩形脉冲波形面积，与正弦波形面积等效。逆变器的特性：变频器是一种电源变换的设备，给电动机提供的电源必须满足电动机3824.双极性SPWM图3-23

双极性调制24.双极性SPWM图3-23双极性调制3925.双极性调制的死区及影响图3-24

双极性调制的死区及影响25.双极性调制的死区及影响图3-24双极性调制的死40载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较理想的正弦电流曲线。开关频率高，电磁幅射增大，输出电压下降，开关元件耗损大。载波频率的特性载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较理想的正弦电流曲线。载4126.低速转矩下降（1）电动机在fx＜fN时的机械特性图3-25U/f=恒定值条件下的机械特性26.低速转矩下降（1）电动机在fx＜fN时的机械特性图4227.转矩下降的原因分析U1下降→I1r1在U1中的比例增大27.转矩下降的原因分析4328.低频电压补偿图3-26

电压补偿原理28.低频电压补偿图3-26电压补偿原理44

△U的大小随负载电流而变化U/F的比值只能设定一次；所以负载变动时不能始终工作在最佳状态，即轻载时磁路易饱和。电压补偿的特性△U的大小随负载电流而变化电压补偿的特性4529.矢量控制简述1）直流调速图3-27

直流电动机的调速特点29.矢量控制简述图3-27直流电动机的调速特点462）矢量控制的原理图3-28

矢量控制原理示意图等效变换2）矢量控制的原理图3-28矢量控制原理示意图等4730.在额定转速上的比较图3-29

额定转速上的比较a）异步电动机特性b）直流电动机特性30.在额定转速上的比较图3-29额定转速上的比较48四、电动机调速特点四、电动机调速特点491.变频器的输出电流图4-1电动机的电流1.变频器的输出电流图4-1电动机的电流502.电流和功率的关系图4-2

转速下降.输出功率下降.节能2.电流和功率的关系图4-2转速下降.输出功率下降.51变频器各部分电流关系：

变频器输出电流IM取决于负载转矩，当负载转矩恒定，IM大小与速度无关；直流回路的电流随频率下降而减少；变频器输入电流随频率下降而减少。变频器各部分电流关系：523.电机降速耗能低图4-3电动机调速的特点3.电机降速耗能低图4-3电动机调速的特点53五.三种典型负载特性五.三种典型负载特性541.恒转矩负载图5-1恒转矩负载及其特性a）带式输送机b）机械特性c）功率特性1.恒转矩负载图5-1恒转矩负载及其特性a）带式输送552.恒功率负载图5-2恒功率负载及其特性a）卷径最小时b）卷径较大c）卷径最大2.恒功率负载图5-2恒功率负载及其特性a）卷径最563.二次平方负载图5-3二次平方负载及其特性a）风机示图b）机械特性c）功率特性--TL=KL*n2--PL=KP*n33.二次平方负载图5-3二次平方负载及其特性a）风57六.变频调速系统接电抗器的作用六.变频调速系统581.变频器输出端接入电抗器的场合图6-1需要接入电抗器的场合a）电机与变频器距离远b）小变频器带轻载大电机1.变频器输出端接入电抗器的场合图6-1需要接入电59输出电抗器作用：

抑制变频器电磁幅射干扰抑制电动机电压谐振输出电抗器作用：602.输入交流电抗器作用：1）提高功率因数2）抑制高次谐波3）削弱电流浪涌2.输入交流电抗器作用：1）提高功率因数2）抑制高次613.接入交流电抗器的场合图6-3接入交流电抗器的场合a）多台变频器接同一电源b）同一电源上接有大容量晶闸管设备c）变压器容量超过变频器容量十倍以上d）电源电压不平衡度≥3%3.接入交流电抗器的场合图6-3接入交流电抗器的场624.直流电抗器做用：1）提高功率因数2）拟制电流尖峰4.直流电抗器做用：1）提高功率因数2）拟63七.变频器的抗干扰七.变频器的抗干扰641.变频器的干扰源图7-1变频器的电压、电流波形1.变频器的干扰源图7-1变频器的电压、电流波形652.电路耦合干扰—电路传播：1）电源线2）地线措施：1）隔离变压器2）光耦隔离3）正确接地2.电路耦合干扰—电路传播：1）电源线2）地线措施663.感应耦合干扰—电磁感应—静电感应1）电磁感应是电流干扰传播方式2）静电感应是电压干扰传播方式3.感应耦合干扰—电磁感应1）电磁感应是电流干扰传播方式674.抗干扰措施远离、相绞、屏蔽、不平行图7-4绞线抗干扰4.抗干扰措施远离、相绞、屏蔽、不平行图7-4绞线抗685.空中幅射干扰图7-5空中幅射与接地—电磁幅射5.空中幅射干扰图7-5空中幅射与接地—电磁幅射696.抗干扰措施

1）准确接地2）接入滤波器图7-6接入滤波器抑制电磁幅射6.抗干扰措施1）准确接地70八.制动电阻和制动单元八.制动电阻和制动单元711.制动电路的工作特点图8-1制动电路的场合a）减速过程b）重物下降过程1.制动电路的工作特点图8-1制动电路的场合a）减速722.能耗电路的工作特点图8-2能耗电路的工作特点2.能耗电路的工作特点图8-2能耗电路的工作特点733.制动电阻的粗算图8-3制动电路——查制动电阻表RB=2.5UDH/IMN~UDH/IMN3.制动电阻的粗算图8-3制动电路——查制动电阻表R74九.变频器的功能九.变频器的功能75CVF—G3V+VI1VI2I1X7V-UFGNDCM脉冲信号RS485RPRP10～20mA1.外接给定端1）电压信号给定端2）电流信号给定端3）脉冲给定ABCVF—G3V+VI1VI2I1X7V-UFGNDCM脉762.外接输入控制端子图9-2外控输入电路2.外接输入控制端子图9-2外控输入电路773.外接输出控制端子图9-3外接输出控制端1）故障输出端2）模拟量输出端3）通讯接口4）状态信号输出端TaTbTcOC1OC2CMAMAOAM-3.外接输出控制端子图9-3外接输出控制端1）故障输出784.V/F控制设定功能图9-4基本频率Fb＜电机额定频率FN基本频率最大频率特点：U/F增大，磁通量Ф增大，磁路饱和，转矩增大4.V/F控制设定功能图9-4基本频率Fb＜电机额定795.基本频率＞电机额定频率特点：电机带载的能力减小5.基本频率＞电机额定频率特点：电机带载的能力减小806.基本频率与最大频率图9-6基本频率与最大频率380V380V6.基本频率与最大频率图9-6基本频率与最大频率380817.上限频率和下限频率图9-7上限频率和下限频率a）搅拌机b）上、下限频率7.上限频率和下限频率图9-7上限频率和下限频率a829.工频启动与变频启动图9-15异步电动机启动a）工频启动转差b）工频启动特性c）工频启动电流d）变频启动转差e）变频启动特性f）变频启动电流9.工频启动与变频启动图9-15异步电动机启动a）工8310.加速防跳闸自处理功能图8-16加速自处理功能a）暂停加速b）延长加速时间10.加速防跳闸自处理功能图8-16加速自处理功能a8411.启动功能图9-17启动功能a)起动频率b)暂停加速c)起动前直流制动11.启动功能图9-17启动功能a)起动频率b8512.加速时间与电流特点：加速时间过短易出现过电流12.加速时间与电流特点：加速时间过短易出现过电流86

启动频率配合转矩提升功能，最佳调整启动转矩特性，设定值过大，会出现过电流故障。启动前直流制动，应用自由转动的设备，风机类。

起动特性：启动频率配合转矩提升功能，最佳调整启动起动特性：8713.升速方式图9-19升速方式13.升速方式图9-19升速方式8814.降速时间与直流电压特点：减速时间过短，直流电压升高14.降速时间与直流电压特点：减速时间过短，直流电压升高8915.接入制动电路图9-21接入制动电路15.接入制动电路图9-21接入制动电路9016.直流制动图9-22直流制动的原理a）刨床示图b)直流制动原理c)直流制动功能刨台床身16.直流制动图9-22直流制动的原理a）刨床示图91

直流制动的特性：1）准确停车变频器给电动机输入直流电，在电机定子上产生静止恒定磁场，使电机快速停止。直流制动的特性：9217.停机功能图9-23停机方式a）预置时间减速停机b）自由停机c）直流制动停机17.停机功能图9-23停机方式a）预置时间减速停机9318.频率到达与频率检测图9-27频率到达与频率检测a）频率到达b）频率检测18.频率到达与频率检测图9-27频率到达与频率检测a9419.过流保护图9-29变频器过流保护19.过流保护图9-29变频器过流保护9520.过流故障的原因图9-30过流故障原因a）负载堵转b）输出短路c）内部直流短路20.过流故障的原因图9-30过流故障原因a）负载堵9621.其他原因引起的过流a）加速过快b）电动机磁饱和c）内部采样误差21.其他原因引起的过流a）加速过快b）电动机磁饱9722.过电压原因a)电源电压过高b）减速过快c）电容补偿器引起22.过电压原因a)电源电压过高b）减速过快c9823.欠电压原因a）线流电路断路b)电源缺相c）大功率晶闸管设备干扰23.欠电压原因a）线流电路断路b)电源缺相99一.变频器使用注意事项一.变频器使用注意事项100

变频器使用注意事项

1．严禁将变频器的输出端子U、V、W连接到AC电源上。2．变频器要正确接地，接地电阻小于4Ω。3．变频器存放两年以上，通电时应先用调压器逐渐升高电压。存放半年或一年应通电运行一天。4．变频器断开电源后，待几分钟后方可维护操作，直流母线电压（P+，P-）应在25V以下。

变频器使用注意事项1．严禁将变频1015.

避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。6.

不准将P+、P-、PB任何两端短路。7.

主回路端子与导线必须牢固连接。8.变频器驱动三相交流电机长期低速运转时，建议选用变频电机。

9.变频器驱动电机长期超过50HZ运行时，应保证电机轴承等机械装置在使用的速度范围内，注意电机和设备的震动、噪音。10.变频器驱动减速箱、齿轮等需要润滑机械装置，在长期低速运行时应注意润滑效果。5.避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。10211.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点，应设置跳跃频率避开共振点。12.变频器与电机之间连线过长，应加输出电抗器。13.严禁在变频器的输入侧使用接触器等开关器件进行频繁启停操作。14.电机首次使用或长期放置后使用，必须对电机进行绝缘检测。使用500V电压型兆欧表检测，电机绝缘电阻大于5MΩ。15.对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。16.变频器的输出侧严禁安装接触器、开关器件。11.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点10318.变频器在海拔1000米以上地区使用时，须降额使用。19.变频器输入侧与电源之间应安装空气开关和熔断器。20.变频器使用寿命影响变频器寿命的元件大致有三种：

自身冷却风扇

上电时限流电阻短路接触器

中间环节大容量电解电容注意：前两个元件是机械磨损元件，一般寿命为五年，第三个元件规定为五年，一般情况下五年后测量一下电容值，如果小于额定值的80%就应更换，实际上，如果变频器一直连续运行，电解电容可用十年。18.变频器在海拔1000米以上地区使用时，须降额使用。104

控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆

。22.变频器与负载的配置

变频器长期工作电流

I变长=I电×115%（I电--电动机额定电流）

变频器短期工作电流（可持续1～2分钟）

I变短=I变×150%（I变--变频器额定电流）

变频器瞬时工作电流（可持续数秒钟）

I变瞬=I变×180%

控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆

。105二.电动机的基础知识二.电动机的基础知识1061.异步电动机构造和原理图2-1异步电动机构造a）外形b）定子c）转子1.异步电动机构造和原理图2-1异步电动机构造a）1072.旋转原理图2-2三相交流异步电动机旋转原理a）三相交流电流b）三相绕组c）旋转原理2.旋转原理图2-2三相交流异步电动机旋转原理a）1083.电动机定子和转子的能量传递图2-3能量传递a）从电能转变成机械能b）定子与转子能量传递3.电动机定子和转子的能量传递图2-3能量传递a）从1094.定子和转子电流间的关系图2-44.定子和转子电流间的关系图2-4110电流特性：

输入电机电流=励磁电流+转矩电流输出电流取决于负载的大小电流特性：1115.电动势平衡示意图图2-5定子侧电动势平衡图5.电动势平衡示意图图2-5定子侧电动势平衡图1126.异步电动机的特性:

启动力矩——电动机停止，通电后,电动机产生的力矩

Ts=1.25TN

;

最大转矩——电动机在最大转差Sm时，产生的最大转矩Tm;

空载电流——空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步;电动状态——电机产生转矩，带动负载转动;再生制动状态——由于负载原因，电机实际转速超过同步转速，即设备带动电机转动.6.异步电动机的特性:113三.变频器调速原理三.变频器调速原理114~380V50HZf

=0~500HZ图3-1变频调速

变频调速f变极对数调速P变转差率调速S

1.变频调速原理~380Vf=0~500HZ1152.交—直—交变频器基本结构图3-2交—直—交变频器主回路图整流器滤波器逆变器2.交—直—交变频器基本结构图3-2交—直—交变频1163.三相逆变桥示意图图3-3三相逆变桥3.三相逆变桥示意图图3-3三相逆变桥1174.开关元器件应满足的条件图3-4开关元器件的条件4.开关元器件应满足的条件图3-4开关元器件的条件1181.

能承受足够大的电压和电流2.

允许长时间频繁接通和关断3.

接通和关断的控制十分方便开关元器件应满足的条件IGBT的特点：耐压1200V开关频率高达30~40KHZ驱动电路电流小，功耗很少1.能承受足够大的电压和电流开关元器件应满足的条件IGBT1196.GTR大功率晶体管图3-5GTR逆变桥6.GTR大功率晶体管图3-5GTR逆变桥1207.IGBT绝缘栅晶体管图3-6IGBT逆变桥7.IGBT绝缘栅晶体管图3-6IGBT逆变桥12138050HZ8.变频器主电路图图3-7变频器主电路结构图3808.变频器主电路图图3-7变频器主电路结构图1229.整流和滤波电路图3-8整流和滤波电路9.整流和滤波电路图3-8整流和滤波电路12310.充电过程的限流电路图3-9合上电源时的充电过程10.充电过程的限流电路图3-9合上电源时的充电过12411.逆变电路的基本结构图3-10逆变电路的结构a）逆变电路b）输出电压波形c）输出电压等效波形11.逆变电路的基本结构图3-10逆变电路的结构125反并联二极管的作用：

电机绕组磁场作功，发电状态，电流通过反并联二极管流向直流电路。反并联二极管的作用：12615.磁通传递能量图3-14异步电动机的能量传递15.磁通传递能量图3-14异步电动机的能量传递127磁通量须恒定Φ↓→TM=KTI2ΦMCOSφ2↓Φ↑→磁路饱和→励磁电流畸变，产生尖峰电流磁通量Φ↑磁路饱和电流增大磁通量Φ↓电机转矩TM下降磁通量须恒定Φ↓→TM=KTI2ΦM12816.变频不变压磁通饱和图3-15频率下降出现磁通饱和16.变频不变压磁通饱和图3-15频率下降出现12917.磁路饱和的结果图3-16励磁电流饱和与磁通的关系a）简单磁路b）磁通不饱和c）磁通深度饱和17.磁路饱和的结果图3-16励磁电流饱和与磁通的13018.保持磁通不变图3-17保持磁通不变的途径18.保持磁通不变图3-17保持磁通不变的途径131变频须变压：定子绕组电动势：E1=4.44K1N1f1Φ

U1

≈E1故U1=KMf1

Φ

Φ=KΦU1/f1=常数故

U1

/f1=常数

故要保持Φ恒定，只要变频又变压变频须变压：13219.定子等效电路图3-18定子等效电路a）定子绕组b）等效电路c）电动机的磁通19.定子等效电路图3-18定子等效电路a）定子绕13321.PWM图3-20脉宽调制整流逆变变频变压脉宽调制21.图3-20脉宽调制整13422.正弦脉宽调制（SPWM）图3-21

正弦脉宽调制（SPWM）22.正弦脉宽调制（SPWM）图3-21正弦脉宽调制13523.实现SPWM（单极性）图3-22

单极性调制23.实现SPWM（单极性）图3-22单极性调制136变频器是一种电源变换的设备，给电动机提供的电源必须满足电动机的使用要求。即输出正弦波形的电压和电流。逆变SPWM等幅不等宽的矩形脉冲波形面积，与正弦波形面积等效。逆变器的特性：变频器是一种电源变换的设备，给电动机提供的电源必须满足电动机13724.双极性SPWM图3-23

双极性调制24.双极性SPWM图3-23双极性调制13825.双极性调制的死区及影响图3-24

双极性调制的死区及影响25.双极性调制的死区及影响图3-24双极性调制的死139载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较理想的正弦电流曲线。开关频率高，电磁幅射增大，输出电压下降，开关元件耗损大。载波频率的特性载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较理想的正弦电流曲线。载14026.低速转矩下降（1）电动机在fx＜fN时的机械特性图3-25U/f=恒定值条件下的机械特性26.低速转矩下降（1）电动机在fx＜fN时的机械特性图14127.转矩下降的原因分析U1下降→I1r1在U1中的比例增大27.转矩下降的原因分析14228.低频电压补偿图3-26

电压补偿原理28.低频电压补偿图3-26电压补偿原理143

△U的大小随负载电流而变化U/F的比值只能设定一次；所以负载变动时不能始终工作在最佳状态，即轻载时磁路易饱和。电压补偿的特性△U的大小随负载电流而变化电压补偿的特性14429.矢量控制简述1）直流调速图3-27

直流电动机的调速特点29.矢量控制简述图3-27直流电动机的调速特点1452）矢量控制的原理图3-28

矢量控制原理示意图等效变换2）矢量控制的原理图3-28矢量控制原理示意图等14630.在额定转速上的比较图3-29

额定转速上的比较a）异步电动机特性b）直流电动机特性30.在额定转速上的比较图3-29额定转速上的比较147四、电动机调速特点四、电动机调速特点1481.变频器的输出电流图4-1电动机的电流1.变频器的输出电流图4-1电动机的电流1492.电流和功率的关系图4-2

转速下降.输出功率下降.节能2.电流和功率的关系图4-2转速下降.输出功率下降.150变频器各部分电流关系：

变频器输出电流IM取决于负载转矩，当负载转矩恒定，IM大小与速度无关；直流回路的电流随频率下降而减少；变频器输入电流随频率下降而减少。变频器各部分电流关系：1513.电机降速耗能低图4-3电动机调速的特点3.电机降速耗能低图4-3电动机调速的特点152五.三种典型负载特性五.三种典型负载特性1531.恒转矩负载图5-1恒转矩负载及其特性a）带式输送机b）机械特性c）功率特性1.恒转矩负载图5-1恒转矩负载及其特性a）带式输送1542.恒功率负载图5-2恒功率负载及其特性a）卷径最小时b）卷径较大c）卷径最大2.恒功率负载图5-2恒功率负载及其特性a）卷径最1553.二次平方负载图5-3二次平方负载及其特性a）风机示图b）机械特性c）功率特性--TL=KL*n2--PL=KP*n33.二次平方负载图5-3二次平方负载及其特性a）风156六.变频调速系统接电抗器的作用六.变频调速系统1571.变频器输出端接入电抗器的场合图6-1需要接入电抗器的场合a）电机与变频器距离远b）小变频器带轻载大电机1.变频器输出端接入电抗器的场合图6-1需要接入电158输出电抗器作用：

抑制变频器电磁幅射干扰抑制电动机电压谐振输出电抗器作用：1592.输入交流电抗器作用：1）提高功率因数2）抑制高次谐波3）削弱电流浪涌2.输入交流电抗器作用：1）提高功率因数2）抑制高次1603.接入交流电抗器的场合图6-3接入交流电抗器的场合a）多台变频器接同一电源b）同一电源上接有大容量晶闸管设备c）变压器容量超过变频器容量十倍以上d）电源电压不平衡度≥3%3.接入交流电抗器的场合图6-3接入交流电抗器的场1614.直流电抗器做用：1）提高功率因数2）拟制电流尖峰4.直流电抗器做用：1）提高功率因数2）拟162七.变频器的抗干扰七.变频器的抗干扰1631.变频器的干扰源图7-1变频器的电压、电流波形1.变频器的干扰源图7-1变频器的电压、电流波形1642.电路耦合干扰—电路传播：1）电源线2）地线措施：1）隔离变压器2）光耦隔离3）正确接地2.电路耦合干扰—电路传播：1）电源线2）地线措施1653.感应耦合干扰—电磁感应—静电感应1）电磁感应是电流干扰传播方式2）静电感应是电压干扰传播方式3.感应耦合干扰—电磁感应1）电磁感应是电流干扰传播方式1664.抗干扰措施远离、相绞、屏蔽、不平行图7-4绞线抗干扰4.抗干扰措施远离、相绞、屏蔽、不平行图7-4绞线抗1675.空中幅射干扰图7-5空中幅射与接地—电磁幅射5.空中幅射干扰图7-5空中幅射与接地—电磁幅射1686.抗干扰措施

1）准确接地2）接入滤波器图7-6接入滤波器抑制电磁幅射6.抗干扰措施1）准确接地169八.制动电阻和制动单元八.制动电阻和制动单元1701.制动电路的工作特点图8-1制动电路的场合a）减速过程b）重物下降过程1.制动电路的工作特点图8-1制动电路的场合a）减速1712.能耗电路的工作特点图8-2能耗电路的工作特点2.能耗电路的工作特点图8-2能耗电路的工作特点1723.制动电阻的粗算图8-3制动电路——查制动电阻表RB=2.5UDH/IMN~UDH/IMN3.制动电阻的粗算图8-3制动电路——查制动电阻表R173九.变频器的功能九.变频器的功能174CVF—G3V+VI1VI2I1X7V-UFGNDCM脉冲信号RS485RPRP10～20mA1.外接给定端1）电压信号给定端2）电流信号给定端3）脉冲给定ABCVF—G3V+VI1VI2I1X7V-UFGNDCM脉1752.外接输入控制端子图9-2外控输入电路2.外接输入控制端子图9-2外控输入电路1763.外接输出控制端子图9-3外接输出控制端1）故障输出端2）模拟量输出端3）通讯接口4）状态信号输出端TaTbTcOC1OC2CMAMAOAM-3.外接输出控制端子图9-3外接输出控制端1）故