模块一 变频的调速控制

主要任务1.1变频器基础知识1.1.1变频器含义1.1.2变频器基本结构1.1.3变频器工作原理1.1.4变频器外部接口1.2VF0变频器简介1.3VF0变频器操作和实训1.3.1变频器的启动和正反转1.3.2变频器的变位器调速1.3.3变频器的多段速控制1.3.4变频器的PWM调速1.1

变频器基本知识功能：利用交流异步电动机同步转速n0随电源频率变化而变化的特性，实现电动机调速运行的装置。特点：★

可很好实现异步电动机的无极调速；

★可方便地进行恒转矩调速和恒功率调速；

★调速范围广、平滑性较好、机械特性较硬★可实现有效的节能。1.1.1概述分类：★根据交流环节分：交-直-交和交-交变频器；

★根据储能环节分（滤波方式）:电压型（C）和电流型（L）；

★根据电压调制方式分：正弦脉宽调制（SPWM）和脉冲幅度调制（PAM）★根据输入电源相数分：三进三出和一进三出。分类：矢量控制、无速度传感器技术、高频逆变技术、高压变频调速等。分类：更高性能、更大容量及智能化等。1.1.2变频器的基本结构（交-直-交）1.主电路整流器-将工频电源变换为直流电源。滤波器-抑制电压波动、缓和和平滑直流电压。逆变器-将直流电变换为频率可调的三（单）相交流电。另外，再变频调速系统中，异步电动机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的，所以通常需要加入能耗制动环节。主电路是为电动机提供调频调压电源的电力部分。1.主电路2.控制电路控制电路为主电路提供控制信号，对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制、通过外部接口电路传输控制信息等。2.控制电路运算电路—对电压和频率进行运算。检测电路—对主电路的电压、电流进行检测。保护电路—对主电路和控制电路提供保护功能。1.1.3变频调速的工作原理1、异步电动机的调速方法三种调速方法：改变磁极对数p改变转差率s

改变电源频率f-最好的调速方法电机转速：同步转速：转子转速：变频调速两种调速方式恒转矩调速f<f0恒功率调速f>f01.1.3变频调速的工作原理2、变频调速器的控制方式★恒转矩调速f<fN（V/f控制方式）★恒功率调速f>fN1.1.3变频调速的工作原理3、变频器脉宽调制(PWM)方式逆变电路是变频器的核心。因二极管整流的直流电压幅度不可调节，逆变器的输出电压调节靠改变电压输出脉冲的宽度来完成，所以现代变频器产品的主导设计思想是在逆变器侧采用脉冲宽度调制（PluseWidthModulation，PWM）技术以合成变频变压的交流输出波形。变频器是将外界固定频率的电源先转化成直流，再根据外电路的需要逆变成所需频率、电压的交流，根据负载类型的不同，其计算方式是很复杂的。而PWM并不改变电源频率，只是通过控制通断时间比例控制对外输出的功率。1.2VF0变频器简介◆为了满足各类机器小型化的需要，实现了同类产品中最小型化的目标◆0.2KW和0.4KW型，宽78mm×高110mm，体积仅松下公司过去产品的40%～50%◆可与PLC直接调节频率、直接接收PLC的PWM信号并可控制电动机频率◆采用了新设计的调频电位器，用操作盘就可容易地操作正转/反转◆内装8段速控制制动功能（0.2KW无制动功能），再试功能等变频器VF0全貌操作板警告标签显示部位频率设定钮SET设定键模式键运行键停止键上升键下隆键关于各部件说明1.2.1主电路接线图1.2.2控制电路接线图1.2.3用到的参数关于制动电阻连接端子的说明制动电阻连接端子用于连接0.4KW带制动功能型号的制动电阻器(0.75,1.5KW带制动功能型号已连接完毕)连接电阻器时先要把电源切断,经过5分钟后再连接选择运行指令（参数P08）可选择操作面板（面板操作）或用外控操作的输入信号来进行运行/停止和正转/反转。SW1•2•3功能选择(参数P19、P20、P21)设定SW1•2•3（控制电路端子No.7、8、9)的控制功能多速SW功能将SW功能设定为多速功能时的SW输入组合动作如下表所示PWM频率信号选择•平均次数•周期（参数P22、23、24）VF0可由PLC等的PWM信号而控制运行频率（周期为0.9ms~1100ms以内）[参数P22：PWM频率信号选择]控制电路端子的连接和功能说明选择PWM频率信号时，SW2（端子No.8）和SW3（端子No.9）的功能将强制性变为PWM控制专用端子No.8:频率信号切换输入端子

ON：用参数P09设定的信号

OFF：PWM频率信号端子No.9:PWM频率信号输入端子最大额定电压、电流：请用DC50V、50mA以上能力的开路式集电极信号输入PWM信号与频率指令值之间的关系端子No.9~3之间的电压波形频率指令值（Hz）=ON时间PWM周期最大输出频率（Hz）x最大输出频率是参数P03的设定值为“50时的50Hz”、“60时的60Hz”、“FF时的参数P15的值”参数P23：PWM的信号平均次数变频器在每个PWM周期中进行ON时间和OFF时间的测量和计算，作为其频率指令。利用这一参数来设定要把上述每个PWM周期的指令进行多少次平均才能决定最终输出频率指令的平均次数平均次数多次进行则频率指令稳定，但响应速度会变慢参数24：PWM信号周期利用这一参数设定PWM输入信号周期。