变频器培训 课件

变频器拓展培训镇江技师学院主讲：肖俊学习内容.变频器的简单介绍.变频器的基本接线.变频器的参数设置.变频器的故障说明基本介绍一简介1.变频器发展的由来：由三相异步电动机转子转速公式：n=（1-s）60f1/P，三相异步电动机的调速方式有：变频（f1）调速变极（p）调速和变转差率（s）调速变频器是由计算机控制电力电子器件，将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电器设备，用以驱动交流异步（同步）电动机进行变频调速。变频器的出现，使交流电动机的调速变得和直流电动机一样方便。

应用目的应用范围和效果节约能源通过调节电动机转速达到节能目的，通过节能在1~2年内即可收回改造成本提高产品质量生产加工实现最佳速度控制及协调生产线内各装置的速度，使其同步、同速，以提高产品的质量和加工精度。增加设备使用寿命采用对设备不产生冲击的起动，停止及空载低速运行等方式，增加设备的使用寿命变频器在英文中的译名叫VFD（VariablefrequencyDrive)。在亚洲地区受日本厂商的影响而被称作VVVF（VariableVoltageVariableFrequencyInverter)。2.三菱变频器作为引领全球市场的机电产品综合供应商，三菱电机在中国的FA事业随着中国的经济的蓬勃发展蒸蒸日上。从现场控制到远程监控三菱电机FA技术为创造更快的生产效率和更高生产力提供强大的支持工作原理三菱变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率基本组成1.变频器的分类（1）交-交型（2）交-直-交型交-交型变频器可将工频交流电直接换成频率电压均可以控制的交流，又称直接式变频器交-直-交型变频器则是把工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变换成频率，电压均可以控制的交流电，又称间接式变频器以（交-直-交型）为例：交-直-交型变频器主要由主电路和控制电路组成主电路：1）整流器

2）中间直流环节

3）逆变器控制电路三菱e700系列变频器主电路的基本构成1）VD1-VD6整流，构成整流桥。2）RL是缓冲电阻，刚接通电源的时候晶闸管或者SL是断开的，电流从RL流过，起到限流作用，避免电流瞬间增加，电路接通一段时间后，SL或者晶闸管就会导通3）CF1和CF2是滤波电容。三相电源经过VD1-VD6后产生脉动的直流，通过CF1和CF2可以把脉动的直流转换成平缓的直流电源。因为上下直流的母线的电压比较高，所以串联了两个CF，提高了电容的耐压，因为电容值不用可能会导致电压不均，所以使用了均压电阻。4）HL是变频器的电源指示灯。因为CF1和CF2在电源关端后会继续放电，从安全考虑，必须要等到指示灯灭掉之后才能去触碰导线，防止触电。5）VB和RB构成了制动环节6）逆变器V1~V6把直流电转变成交流电：若V1V2V6和V3V4V2和V5V4V6以某一个频率让其导通，则在电机内部绕组产生一个交流电源，促使电机工作。为了对V1~V6进行保护，给逆变器分别并联了一个续流二极管，让电流通过续流二极管把电能消耗在RB上变频器主电路接线端口有：RSTUVWP+P1PR变频器的控制电路图四安装环境1.三菱变频器工作温度。三菱变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，三菱变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠三菱变频器的底部安装。2.三菱变频器环境温度。温度太高且温度变化较大时，三菱变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。3.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。4.振动和冲击。装有三菱变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。5.电磁波干扰。三菱变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽三菱变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏变频器的维护与保养

平时作以下检查(1)环境温度：正常一般在-10℃～+40℃范围内，以25℃左右为好；

(2)变频器操作面板的电流、电压、频率等各种监控数据应正常；(3)用手感测变频器的出风是否过热，是否有异味；

(4)变频器风扇运转是否正常，有无异常响声，散热风量是否充足；(5)变频器运行中是否有报警历史记录；

(6)检查变频器交流输入电压是否正常。输入电压正常范围是380正负10%维护工作内容定期检查(1)作定期保养时，操作前必须切断电源，待变频器的直流母线电源指示灯熄灭后，一般一分钟以上(变频器的容量越大，等待时间越长)，再进行操作。(2)将变频器控制板、主板拆下，用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。线路板脏污的地方，应用棉布沾上专用清洁剂擦除。清洁干净后应用进口专用绝缘漆再处理。3)检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀或破损的痕迹，如发现应及时进行处理或更换。(4)变频器由于振动、温度变化等影响，螺丝等紧固部件往往松动，应将所有螺丝全部紧固一遍。(5)检查输入输出电抗器、变压器等是否过热，漏电，绝缘不良，变色烧焦或有异味。

(6)检查中间直流回路滤波电解电容器容量及充放电性能是否良好，外观是否有裂纹、漏液、膨胀等，滤波电容器使用寿命一般为5年，检查周期最长为一年，5年后最好给予更换。

(7)检查冷却风扇运行是否正常，检查时如发现异常声音、异常振动应马上更换。要不变频器会过热，会影响变频器的使用寿命，风扇更换周期一般2－3年。

(8)检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内(所有端子与接地端子)，注意不能用兆欧表对线路板进行测量，否则会损坏线路板的电子元器件。

(9)将变频器的R、S、T端子和电源端电缆断开，U、V、W端子和电机端电缆断开，用兆欧表测量电缆每相导线之间以及每相导线与保护接地之间的绝缘电阻是否符合要求，正常时应大于1MΩ。基本接线变频器的安装设计、制作变频器的控制柜时，须充分考虑到控制柜内各装置的发热及使用场所的环境等因素，然后再决定决定控制柜的结构、尺寸和装置的配置。变频器单元中较多采用了半导体元件，为了提高其可靠性并确保长期稳定的使用，请在充分满足装置规格的环境中使用变频器。

安装变频器的控制柜应保证能良好地发散变频器及其他装置（变压器，灯，电阻等）发出的热量和阳光直射等外部进来的热量，从而将控制柜内温度维持在包含变频器在内的柜内所有装置的容许温度以下。从冷却的计算方法来对冷却方式分类如下。1)柜面自然散热的冷却方式（全封闭型）2)通过散热片冷却的方式（铝片等）3)换气冷却（强制通风式、管通风式）4)通过热交换器或冷却器进行冷却（热管、冷却器等）柜内安装时安装多个变频器时，要并列放置，安装后采取冷却措施，并垂直安装为了散热及维护方便，变频器与其他装置及控制柜壁面应分开一定距离，确保周围空间至少大于以下下图所示尺寸。变频器下部作为接线空间，变频器上部作为散热空间，至少应保证以下尺寸安装多台变频器时在同一个控制柜内安装多台变频器时，通常按下图所示进行横向摆放。因控制柜内空间较小而不得不进行纵向摆放时，由于下部变频器的热量会引起上部变频器的温度上升，从而导致变频器故障，因此应采取安装防护板等对策。另外，在同一个控制柜内安装多台变频器时，应注意换气、通风或是将控制柜的尺寸做得大一点，以保证变频器周围的温度不会超过容许值范围。换气风扇的配置变频器内部产生的热量通过冷却风扇的冷却成为暖风从单元的下部向上部流动。安装风扇进行通风时，应考虑风的流向，决定换气风扇的安装位置。（风会从阻力较小的地方通过。应制作风道或整流板等确保冷风吹向变频器）面板端子说明1.操作面板（操作面板不能从变频器上拆下）2.端子说明主电路端子：控制电路端子：1.输入信号2.输出信号端子接线图主电路接线图变频器与PLC的连接方式1）通过开关量输出输入信号方式：就是将PLC的开关量输出信号连接到变频器的输入端子上用开关量信号开控制启动、停止、正转、反转、调速（多段速）还可以用PLC的模拟量输出信号（0－10V或4－20mA）控制转速2）用通信方式大部分变频器都有通信接口（大多是RS485接口）可以使用PLC的RS485(RS232是需要加转换器）与变频器的RS485接口通过通信方式控制启动、停止、正转、反转、调速还可以通过这种方式修改变频器的参数PLC控制变频器的方式第一、硬接线的方式。变频器自带的DI,DO,AI,AO口子与PLC的DI,DO,AI,AO通过线连接起来。实现方法大体就是通过编程控制PLC的DO模块输出，为变频器提供一对干触点（无源触点），再用这对干触点来驱动变频器的启动，停止或者电动等。然后PLC的AO模块输出4-20mA等模拟信号连接到变频器的AI口子实现一个模拟给定控制变频器输出频率达到调速的目的。变频器的DO口子可以输出一些如运行、故障等状态信号接入PLC的DI模块，当然也有变频器的AO口子输出如变频器的频率、温度、电流等4-20mA模拟信号进入PLC的AI模块；

第二、通讯的方式。而通讯的方式呢现在最常见的是Profibus-DP的方式。这需要变频器支持这种通讯方式，一般是需要附加订一个DP通讯板（硬件）安装在变频器上面，当然也有通讯板外置然后通过光纤与变频器的控制单元连接的如ABB的NPBA-12通讯模块。PLC与变频器之间连接好DP通讯线缆，其他不需要任何硬连接的线了。那么接下来的工作就是通过PLC编程来控制变频器了参数设置1.操作面板的训练通常要设置变频器的参数都是通过它的面板显示和键盘操作单元，按照实际要求合理设置。所以要想设置参数先了解它的操作面板，熟悉按键功能基本操作：（运行模式的切换）参数设定参数清除：清除参数操作，需要在参数设定的模式下，用M旋钮选择参数编号为Pr.CL和ALLC，把他们的值均置为1复位：参数CLry设为1时校正值以外的参数初始化。设为10时包括校正值的所有参数初始化故障说明1.故障现象三菱变频器有着可靠的质量,有和多10年历史的变频仍然再运行。且是三菱电机自动化产品中重要的产品线。其中FR-E700系列是一款小型高性能通用型变频器，采用磁通矢量控制可以实现1HZ运行150%转距输出，内置RS-485通信接口，柔性PWM实现低噪音运行。以下是一些常见故障及相应处理办法：OC故障：三菱变频器出现OC(过电流故障)很多时候会是以下几方面原因造成的1）.参数设置问题不当引起的,如时间设置过短.2）.外部因素引起的,如电机绕组短路,包括(相间短路,对地短路等）

3）.变频器硬件故障,如霍尔传感器损坏,IGBT模块损坏等我们有时排除以上这些原因可能还是解决不了问题可以考虑一下驱动电路是否存在问题UVT故障：UVT为欠压故障，很多人在使用中还是会碰到这样的问题，我们常见的欠压检测点都是直流母线侧的电压，经大阻值电阻分压后采样一个低电压值，与标准电压值比较后输出电压正常信号，过压信号或是欠压信号。E6，E7故障：E6，E7故障对于广大用户来说一定不陌生，这是一个比较常见的三菱变频器典型故障，当然损坏原因也是多方面的。

（1）集成电路1302H02损坏。这是一块集成了驱动波形转换，以及多路检测信号于一体的IC集成电路，并有多路信号和CPU板关联，在很多情况下，此集成电路的任何一路信号出现问题都有可能引起E6，E7报警；（2）信号隔离光耦损坏。在IC集成电路1302H02与CPU板之间有多路强弱信号需要隔离，隔离光耦的损坏在元器件的损坏比例中还是相对较高的，所以在出现E6，E7报警时，也要考虑到是否是此类因素造成的；

（3）接插件损坏或接插件接触不良。由于CPU板和电源板之间的连接电缆经过几次弯曲后容易出现折断，虚焊等现象，在插头侧如果使用不当也易出现插脚弯曲折断等现象主电路故障1.充电电阻易损坏

导致变频器充电电阻损坏原因一般是：主电路接触器吸合不好时，造成通流时间过长而烧坏；或充电电流太大而烧坏电阻；或由于重载启动时，主电路通电和RUN信号同时接通，使充电电阻既要通过充电电流，同时又要通过负载逆变电流，故易被烧坏。其损坏的特征，一般表现为烧毁、外壳变黑、炸裂等损坏痕迹。2.逆变器模块烧坏中、小型变频器一般用三组IGTR（大功率晶体管模块）；大容量的机种采用多组IGTR并联，故测量检查时应分别逐一进行检测。GTR的损坏也可引起变频器OC（+pA或+pd或+pn）保护功能动作。逆变器模块的损坏原因很多：如输出负载发生短路；负载过大，大电流持续运行；负载波动很大，导致浪涌电流过大；冷却风扇效果差；致使模块温度过高，导致模块损坏、性能变差、参数变化等问题，引起逆变器输出异常控制电路故障1.驱动电路故障驱动电路拥有驱动逆变器IGTR，也易发生故障。一般有明显的损坏痕迹，诸如器件（电容、电阻、三极管及印刷板等）爆裂、变色、、断线等异常现象，但不会出现驱动电路全部损坏情况。2.反馈、检测电路故障在使用变频器过程中，经常会碰到变频器无输出现象。驱动电路损坏、逆变模块损坏都有可能引起变频器无输出，此外输出反馈电路出现故障也能引起此类故障现象。有时在实际中遇到变频器有输出频率，没有输出电压（实际输出电压非常小，可认为无输出），这时则应考虑一下是否是反馈电路出现了故障所致。在反馈电路中用于降压的反馈电阻是较容易出现故障的元件之一；检测电路的损坏也是导致变频器显示OC（+pA或+pd或+pn）保护功能动作的原因，检测电流的霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因素的影响，工作点容易发生漂移，导致oc报警故障代码显示E.OC1名称：加速中过电流断路内容：加速运行中，当变频器输出电流达到或超过大约额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出。检查：是否急加速运转。输出是否短路，接地。处理：延长加速时间显示E.OC2名称：定速中过电流断路内容：定速运行中，当变频器输出电流达到或超过大约额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出。检查：负荷是否有急速变化。输出是否短路，接地。处理：取消负荷的急速变化。显示

E.OC3

名称：减速中过电流断路

内容：减速运行中（加速、低速运行之外），当变频器输出电流达到或超过大约额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出。检查：是否急减速运转。输出是否短路，接地。电机的机械制动是否过早。处理：延长减速时间。检查制动动作。显示

E.OV1

名称：加速中再生过电压断路内容：因再生能量，使变频器内部的主回路直流电压超过规定值，保护回路动作，停止变频器输出。电源系统里发生的浪涌电压也可能引起动作。检查：加速度是否太缓慢。处理：缩短加速时间。

显示：E.OV2

名称：定速中再生过电压断路内容：因再生能量，使变频器内部的主回路直流电压超过规定值，保护回路动作，停止变频器输出。电源系统里发生的浪涌电压也可能引起动作。检查：负荷是否有急速变化。处理：取消负荷的急速变化。请根据需要使用制动单元或提高功率因数变换器（FR-HC）。

显示

E.OV3

名称：减速，停止中再生过电压断路

内容：因再生能量，使变频器内部的主回路直流电压超过规定值，保护回路动作，停止变频器输出。电源系统里发生的浪涌电压也可能引起动作。检查：是否急减速运转。处理：延长减速时间（使减速时间符合负荷的转动惯量）。减少制动频度。请根据需要使用制动单元或提高功率因数变换器（FR-HC）。

显示E.THM名称：电机过负荷断路(电子过流保护)(注1)内容：当变频器的内置电子过流保护，检测到由于过负荷或定速运行时，冷却能力降低，引起电机过热时，停止变频器输出。多极电机或两台以上电机运行时，请在变频器输出侧安装热继电器。检查：电机是否处于过负荷。处理：减轻负荷。定转矩电机时，将Pr.71设定为定转矩电机显示

E.THT

名称：变频器过负荷断路(电子过流保护)

内容：如果电流超过额定电流的150%，而未发生电流断路(200%以下)时，为保护输出晶体管，用反时限特性，使电子过流保护动作，停止变频器输出。检查：电机是否处于过负荷。处理：减轻负荷。

显示

OL

名称：失速防止（过电流）

内容：

1.加速时如果电流超过变频器额定输出电流的150%以上时，停止频率的上升，直到过负荷电流减少为止，以防止变频器出现过电流断路。当电流降到150%以下后，再增大频率。2.恒速运行时如果电流超过变频器额定输出电流的150%以上时，降低频率，直到过负荷电流减少为止，以防止变频器出现过电流断路。当电流降到150%以下后，再回到设定频率。3.减速时如果电流超过变频器额定输出电流的150%以上时，停止频率的下降，直到过负荷电流减少为止，以防止变频器出现过电流断路。显示

PS

名称：PU停止内容：在Pr.75的“PU停止选择”状态下，用PU的

STOP

RESET

键，设定停止。

检查：是否在外部运行时，按下操作面板的

STOP

RESET

键，使其停止当电流降到150%以下后，再下降频率。

检查：电机是否过负荷使用。

处理：可以改变加减速的时间。用Pr.22的“失速防止动作电平”，提高失速防止的动作电平，或者用Pr.156的“失速防止动作选择”，不让失速防止动作。失速防止动作电流可以任意设定。出厂时设定为150%。降低变频器故障和延长使用寿命1作好检修工作

1）定期（根据实际环境确定其周期间隔长短）对变频器进行全面检查维护，必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板进行解体、检查、测量、除尘和紧固。由于变频器下进风口、上出风口常会因积尘或因积尘过多而堵塞，其本身散热量高，要求通风量大，故运行一定时间后，其电路板上（因静电作用）有积尘，须清洁和检查。

2）对线路板、母排等维修后，要进行必要的防腐处理，涂刷绝缘漆，对已出现局部放电、拉狐的母排须取除其毛刺，并进行绝缘处理。对已绝缘击穿的绝缘柱，须清除炭化或更换。3