第十章-G120变频器

SINAMICS

G120C变频器武汉技师学院殷超

2018.1.20培训内容一、变频器基本知识二、认识G120C变频器三、操作面板BOP-2四、项目实训一、变频器基本知识交流变频技术的发展各类电动机已经成为人类生产、生活中最重要的动力机械，其地位与作用是其他动力机械不可比拟的。在各类电动机中笼型三相交流异步电动机以其结构简单坚固，运行可靠、价格低廉等优势在电力拖动领域中独占鳌头。由变频器传动电动机实现交流调速，首先可以实现节能，同时可以提高生产效率，实现生产自动化，这是人们长期以来孜孜以求的愿望。电力电子器件的发展，最新微处理器技术的应用和变频控制理论的不断创新，使交流变频技术飞速发展。变频器新技术及其发展方向

1.变频器新技术伴随着变频器应用的日益广泛，其性能好技术也在飞速发展，主要体现在：模块化：新型变频器其主要功能电路均已实现模块化，使整机的原件数量比原来减少了40%以上，可靠性得到很大提高。专用化：新型变频器为更好地发挥其控制技术的独特功能，派生出许多专用机型。例如：风机、水泵专用型，空调专用型，电梯专用型等软件化：新型变频器的功能软件化已进入实用阶段，通过内置软件编程可实现所需的功能。如PID软件，张力控制软件等。网络化：新型变频器内装RS－485接口，可提供多种兼容的通信接口，支持多种不同的通信协议，可接在多种现场总线的控制网络中，成为网络中一个“节点”，实现网络控制。低电磁噪声、静音化图形化用户界面引导式调试步骤参数趋势图形2、变频器未来的发展方向进一步提高控制理论，发展控制策略。高速全数字化控制。新型电力电子器件的应用技术。变频器的大容量化和小体积化。更符合环境保护要求，成为真正的

“绿色产品”。3、变频器中常用的电力电子器件电力电子器件在变频器的主电路中起核心作用，它的性能优劣标志着变频器档次的高低。（1）电力晶体管（大功率双极型晶体管GTR）单个电力晶体管的放大系数很小，通常采用多个晶体管按达林顿接法组成单元结构，其主要特点是耐压高，电流大，开关特性好，具有导通压降小，导通损耗低的优点。（2）.门极可关断晶闸管（GTO）门极可关断晶闸管（GTO）是普通晶闸管的派生器件，具有门极控制的自关断性能，近年来制成高电压、大功率的GTO，在电力机车、内燃机车和电动车辆的变频系统中广泛应用。（3）.功率场效应晶体管（MOSFET）功率场效应晶体管又称电力MOSFET，分为

VVMOSFET和VDMOSFET两种基本类型。其中

VDMOSFET是具有高集成度、高耐压、低结电容和高速等特点，简写VDMOS。功率MOSFET是单级型电压控制型器件，具有工作频率高，输入阻抗高，驱动功率小，无热电反馈二次击穿和跨导线性度高等有点，有着广泛的应用。功率MOSFET的一个主要缺点是通态电阻较大，通态损耗也相应较大，当器件耐压提高后，通态电阻也随着提高，受这种限制这种功率场效应管难以做得很大。（4）.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）绝缘栅双极型晶体管是一种新型复合器件，它是由MOSFET于GTR组成达林顿结构，综合了功率MOSFET和GTR优点，具有驱动简单，保护容易，不用缓冲电路，开关频率高等特点。它应用在变频器中具有：改善输出电流波形；增大电动机转矩；降低电磁噪声等优点。4、变频器的基本结构（1）交—交变频器装置直接式变频器是将工频交流电直接变换成频率、电压均可控制的交流电，又称交—交变频器，其结构如图2-4所示。它实质上是一套三相桥式无环流反并联的可逆整流装

置。交—交变频器的特点如下：（1）原理基于可逆整流，工作可靠，可以直接套用成熟的直流可逆调速技术。流过电机的电流近似于三相正弦，附加损耗小，脉动转矩小。当电源频率为50Hz时，最大输出频率不超过20Hz,电机最高转速小于600r/min，（对应4极电机），只能在工频以下调速，调速范围窄。主回路较复杂，所用器件多（桥式线路需36个晶闸管）。交—交变频器一般只用于低转速、大容量的调速系统，例如轧钢机，球磨机、水泥回转窑等。（2）交—直—交变频装置当前最广泛使用的交—直—交变频器。整流器：整流器又称电网侧变流器。其作用是把三相交流电整流成直流电流。逆变器：逆变器又称负载侧变流器。最常见的结构形式是由六个主开关器件组成三相桥式逆变电路，有规律地控制主开关器件的通与断，可以得到任意频率的三相交流电输出。中间直流环节：中间直流环节和电动机之间有无功功率的交换，这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件（电容或电感）来缓冲，所以中间直流环节又称中间直流储能环节。控制电路：控制电路常由运算电路，检测电路，控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成。其主要任务是完成对逆变器的开关控制，对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。二、认识G120C变频器SINAMICSG120C变频器是一款用于控制三相电机转速的紧凑型变频器。三、操作面板BOP-2BOP-2显示屏BOP-2用于调试、诊断（故障检测）和显示变频器的状态。最多可以同时并连续监测2个状态值。菜单结构合理、清晰，操作按键功能明确，使菜单