台达变频器应用讲义

Zhang.yulei@2异步电机的基本参数额定功率额定电流额定电压额定转速极数引出端子基本接法频率范围3异步电动机的调速方法

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调压调速——控制加于电动机定子绕组的电压；

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串级调速——控制附加在转子回路的电势；

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变频调速——控制定子的供电电压与频率；

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异步电动机矢量变换控制系统；

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无换向器电机调速系统；

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电磁转差离合器调速系统等。2023/2/54

n=(1-s)(60f/p)n---转子转速(r/min)s---转差率(%)f---供电电源频率(Hz)p---电机极对数异步电机变频器调速5异步电动机的工作原理

由上式可知，异步电动机的调速方法分为三种：l改变转差率S——调节定子电压、转子电阻、转子电压、定转子供电频率等。l

改变极对数l

改变频率6什么是变频器？

变频器是利用电力半导体器件(IGBT)的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。(把电压和频率固定不变的交流电整流成直流电，然后再PWM脉宽调制成电压或频率可变的交流电输出给电机的装置

)7变频器的分类变频调速系统的分类

1.

交－直－交变频调速——带直流环节的间接变频调速

2.

交－交变频调速——不带直流环节的直接变频调速89

图1-1两种类型的变频器(a)交－交变频器；(b)交—直－交变频器10变频器基本原理交—交变频器没有明显的中间滤波环节，电网交流电被直接变成可调频调压的交流电，又称为直接变频器。而交—直—交变频器先把电网交流电转换为直流电，经过中间滤波环节之后，再经过逆变才转换为变频变压的交流电，故称为间接变频器。从图1-1(a)、(b)的对比中可以看出，交—直—交变频器有一个明显的中间滤波环节，按照这个中间滤波环节是电容性或是电感性可以将交—直—交变频器划分为电压（源）型或电流（源）型交—直—交变频器。11目前通用变频器产品最常用的是交—直—交电压型电路形式，其结构如图1-2所示。该电路首先用二极管整流器接入电网，将交流电变成直流电，整流之后采用电容滤波，获得平直的直流电压，再由逆变器将直流能量逆变成可以调频调压的新交流电。12图1-2交-直-交PWM变压变频器变压变频(VVVF)中间直流环节恒压恒频(CVCF)PWM逆变器DCACAC~50Hz调压调频C13变频器系统框架14变频器系统框图15几个基本概念控制方式VF控制矢量控制转矩控制

在AC马达中，转子由定子绕组感应来的电流产生磁束场。定子电流含两个成份，一个影响磁束场，另一个影响马达输出转矩。要使用AC马达在需要速度与转矩控制的场合，必须能够把影响转矩的电流成份分离控制，而磁束向量控制法就是能够分离这两个成份独立控制。(具有大小与方向的物理量，即所谓的「向量」。)

16为什么变频器的电压与电流成比例的改变

异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定转矩下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。

17能耗制動电动机制动时，电动机的发电作用,使负载的动能转成电能，回灌至变频器的DC-BUS直流总线，DC-BUS电压升高，可通过制动晶体（制动单元）,将反电动势泄放到制动电阻上转换成热能消耗掉,实现电机的快速制动。也可以通過能量回授单元（AFE2000)，回收利用电机制动时的发电能量。18关于频率的名词术语1。给定频率F2。实际输出频率H3。点动频率4。上限频率5。下限频率6。最高操作频率19PWM和PAM

PWM是英文Pulse

Width

Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse

Amplitude

Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。

20电压型与电流型

变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。

21开环是什么意思

给所使用的电机装置设速度检出器(速度编码器)，将实际转速反馈给控制装置（变频器+PG卡）进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。目前变频器多为开环方式，也有些应用利用闭环控制（约30%），实现精确的速度控制、或转矩控制。

22变频器的铭牌23变频器配线24变频器配线25配线2627直流电抗器/制动单元/制动电阻如应用于频繁加速刹车或需要较短的加速时间的场所（高频度运转和重力负载运转等），变频器的制动能力不足时或为了提高制动力矩等，则必须外接制动电阻。对于15KW以上机种，内部没有制动电阻器的驱动回路（但C2000等一些新系列机型刹车单元已经内置至30KW)。有时为了提高制动能力，请使用外部制动单元和制动电阻（两者均为选配）。28制动电阻/制动单元的选择29输入信号30输入信号31输入信号连接微弱的模拟信号，特别容易受外部杂讯干扰影响，所以配线尽可能短（小于20米），并应使用屏蔽线。此外屏蔽线的外围网线基本上应该接地，但若干扰杂讯大时，连接到ACM端子的效果会更好。连接外部的模拟信号输出器时，有时会由于模拟信号输出器或由于交流电机驱动器产生的干扰引起误动作，发生这种情况时，可在外部模拟输出器侧连接电容器和铁氧体磁环。32输出信号应正确连接外部电源的极性。连接控制继电器时，在其激磁线圈两端应并接突波吸收器，并且注意正确连接极性。33输出信号34通讯接口35EMC-PG01L36面板37断电情况下查看E变频器的端子接线，上电查看变频器面板显示。38变频器调试步骤和相关参数

V/F控制

39变频器调试步骤和相关参数

V/F曲线

40变频器调试步骤和相关参数

41变频器调试步骤和相关参数

V/F控制应用场合

对速度要求不是很高的场合

风机水泵

喷泉系统

木工机械

纺织机械

42变频器调试步骤和相关参数

SVC控制

43变频器调试步骤和相关参数

44变频器调试步骤和相关参数

45请查看E系列说明书关于以上参数说明。请面板启动变频器，面板设定频率为30HZ46请查看E系列说明书关于以上参数说明。请面板启动变频器，面板设定频率为30HZ请尝试VF和向量模式47变频器调试步骤和相关参数

FOC+PG控制

48变频器调试步骤和相关参数

49变频器调试步骤和相关参数

50变频器调试步骤和相关参数

51变频器调试步骤和相关参数

調機-V/F試運行主要針對主軸馬達而言，因主軸馬達銘牌一般不會標示清楚，所以要先以V/F來測試將參數設定為出廠值且電機連接正確1輸入電機之最大頻率01-00額定頻率01-01額定電壓01-02控制模式00-10=0VF控制模式將運轉頻率設為電機額定頻率2RUNNO電流與轉速是否合理?電流與轉速是否合理?觀察輸出電流及電機轉速3將頻率命令慢慢提昇到最大操作頻率4恭喜您V/F曲線正確馬達可以高速運行STOP5請再調整V/F曲線，重新RunSTOP6馬達可能無法超頻運行STOP7YESNOYESCheckpoint1.電流是否接近或超過滿載電流2.滑差有無過大CheckPoint1.電流是否有隨著增速而遞減2.滑差無過大馬達參數自動量測(電機1)YESNO1馬達可否與負載分離3.2輸入電機無載電流05-05(用猜的)將參數05-00設定為2(靜態量測)，後按RUN3.3將參數05-00設定為3(靜態量測，電機軸心需鎖死)，後按RUN(若沒鎖死馬達會運轉)將參數設定為出廠值且電機連接正確1根據馬達銘牌輸入額定電壓01-02額定頻率01-01滿載電流05-01馬達功率05-02額定轉速05-03馬達極數05-04根據馬達馬力數大小輸入適當之加減速時間01-12,01-13若馬達之基底頻率大於參數01-00最大操作頻率時,請將01-00之設定值設為與01-01相同2將參數05-00設定為1(動態量測)，後按RUN，注意馬達會旋轉3.1NO2靜待一會，電機停止後便完成.小電機約30秒,大電機則視加減速時間.如果失敗,則會顯示AUE.請檢查配線及各參數是否適當檢查參數05-00,05-06,05-07,05-08,05-09是否已經有成功將數值寫入4FOC+PG回授控制調機-試運行選擇適合編碼器電源及輸入形式之PG回授卡1正確安裝於變頻器插槽內且依照定義正確配線輸入編碼器每轉產生之脈波數10-002輸入編碼器輸入型式10-01EMV-PG01XEMV-PG01OEMV-PG01L將控制模式00-10設為3設定較低的速度來測試RUN是否出現PG異常或速度異常試試看其他頻率速度A改變轉向STOPPGF1檢查參數PGF2斷線PGF3回授失速PGF4轉差異常B排除後重新運轉電流異常C檢查編碼器脈波數與參數10-00是否相同檢查機械齒輪比10-27,10-28設定是否正確排除後重新運轉YESNO慣量估側檢查負載與馬達耦合無誤依負載慣量調整加減速時間，負載慣量越小加減速時間設越短2RUNNOYES使之快速正反運轉,觀察11-01參數值之變化3FWDREV11-01之數值是否有收斂11-01之數值是否有變化停止電機運轉4將最後11-01之收斂數值按下PROG/DATA鍵PROGDATA將11-00設為0慣量估測錯誤，將頻率命令降低，重新估測繼續估測1確認是在向量模式00-10=3將運轉頻率設為電機額定頻率之2/3將11-00設為2YESNO依負載慣量不同，收歛速度不同慣量越大，收歛越慢，即需越多次測試02468101214161820-60-40-20020406002468101214161820800