低压变频器知识
变频器知识
1、变频器定义：是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变为另一频率的电能控制装置。功用是将频率固定不变（通常为工频50HZ）的交流电（三相的或单相的）变换为频率连续可调（多数为0~400HZ）的三相交流电源。
交流电机变频调速已成为当代电动机调速的潮流，它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、便于通信等功能优于以5F80的任何调速方式，因而在钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中央空调及污水处理等行业得到普遍应用。变频器产生的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的是节能。
3、变频器一般分类
（1）按变换的环节分
①交-交变频器将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，又称直接式变频器。它主要应用于大功率的三相异步电动机和同步电机的低速变频调速。
优点：没有中间环节，故变换效率高
缺点：①结构庞大，笨重；②谐波成分大；③连续可调的频率范围窄，最高不会大于30Hz。因而其应用范围受到限制。
图1
②交-直-交变频器将频率固定的交流电源通过整流器变换成直流电，再把直流电变换成频率连续可调的三相交流电，又称间接式变频器。交-直-交变频器是目前广泛应用的通用型变频器。
优点：①调速范围广；②低频性能好；③具有良好的动静态特性
图2
我们的变频器主回路采用的是交-直-交结构，整流部分采用二极管进行整流，逆变部分采用功率器件IGBT来实现。
（2）按直流环节的储能方式分
①电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节来缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压波形接近正弦波。由于该直流环节内阻较大，故称其为电流型变频器。常应用于负载电流变化较大的场合。
图3
②电压型变频器特点是中间直流环节采用大电容作为储能环节来缓冲无功功率，
直流环节电压比较平稳，内阻较小，相当于电压源，故称其为电压型变频器。常应用于负载电压变化较大的场合。
图4
我们公司生产的变频器属于电压型。
一、低压产品介绍
整机原理框图
3、低压主回路
前面提到过我们公司变频器主回路采用交-直-交变频器结构。变频器主电路一般由整流、中间直流环节、逆变几部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流电路，逆变部分为IGBT三相逆变器，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。
这里以低压比较通用的一种主回路图介绍一下低压变频器的构成及主器件。
D1
E
R 4
L
K
V1
C2
R S T
U V W
C1
R2
R1T1
R3
V B
RB
T2
交-直环节中间环节直-交环节
D7D2
D3D4
D5
D6
V 2
V 3V 4
V 5V 6
D8D9D10D11
D12
能耗
（1）交—直部分
若线电压为L U ，则三相全波整流后平均直流母线电压D U 的大小为: L D U U 35.1 （4）
1、R1 压敏电阻 为防止电源输入端瞬间出现过高的尖峰电压，在输入端的三相之间接入了压敏电阻，组成了一个瞬间尖峰电压吸收电路。
2、D1-D6 整流模块 将三相交流电源整流成直流电，实现交—直变换。
3、C1、R2滤波电路 为消除整流后在电源母线上产生的高次谐波电压对整流管的损坏，在整流后加入了RC 滤波电路。 （2）中间环节
1、R3延时（限流）电阻 变频器刚合上电源的瞬间，电容E 的充电电流特别大，可能使三相整流桥的二极管及电解电容损坏，延时电阻R3的接入，是为了将电容器的充电电流限制在允许范围内。
2、K 开关 当C 充电到一定程度时，令K 接通，将R3短路掉。小功率变频器K 用的是可控硅，大功率的是交流接触器。
可控硅（SCR 晶闸管），有三个极：阳极（A ），阴极（K ）和门极（G ）。其图形符号如图所示：
图8
SCR 工作特点：当A 、K 间有一正向电压时，在门极和阴极间加一不大的正向电压（G 为“＋”，K 为“－”）时，SCR 即导通。此时，即使取消门电压，SCR 仍保持导通，只有当A 、K 间是反向电压时，SCR 才判断。所以，只需要用一个脉冲信号，就可以控制其导通了。
3、E 滤波电容 滤平全波整流后的电压纹波 ，当负载变化时，使直流电压保持平稳。
4、R4均压电阻 电解电容有较大的离散性，故两个电容的电容量不完全相同，这将使它们承受的电压不相等，为使其相等，故在电容旁各并联一个阻值相等的均压电阻。
5、L 平波电抗器（直流电抗器）：主要作用是抑制谐波电流，改善输入侧功率因素。因为脉动的直流输出电压中所包含的谐波分量在逆变时将产生不必要的损耗和发热。谐波中的负序分量则产生反向力矩，而且当晶闸管深控时，若脉动的直流输出电压的瞬时
值低于电动机的反电势，则将使电流不连续。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的直流电压中也总是有纹波的，而这种纹波往往是有害的，故需要由平波电抗器加以抑制。平波电抗器用于整流后的直流回路中，经它之后输出的直流接近于理想直流。平波电抗器L虽能使逆变环节运行更稳定，改善变频器的功率因素，但主要是减小输入电流的高次谐波成分，提高输入电源的功率因数（可达0.95），并能限制短路电流。平波电抗器可与交流电抗同时使用，变频器功率大于30KW时才考虑配置平波电抗器。我们的低压产品是从90KW开始配置平波电抗器，3.7 KW -55KW的卧式变频器平波电抗器的位置以短路片取代。
6、T1短路电流传感器在正母线上加一个电流传感器以检测变频器的短路电流，作为电流监控信号取样之用。
（3）直—交部分
1、V1-V6逆变管逆变管组成的逆变桥，把经整流桥整流所得的直流电再“逆变”成频率可调的交流电。这是变频器实现变频的具体执行环节，因而是变频器的核心部分。常用的逆变管有IGBT、GTR、GTO、MOSFET等，我们用的是IGBT。以下以IGBT代称逆变管。
D2续流二极管主要功能有两个：①电动机的绕组是电感性的，其电流具有无功分量，续流二极管为无功电流返回直流电源时提供通道。为电动机的无功分量提供通道②当频率下降、电动机处于再生制动状态时，再生电流将通过续流二极管整流后返回给直流电路。为再生发电提供通道，使电容充电。③IGBT进行逆变的基本工作过程是，同一桥臂的两个逆变管处于不停地交替导通和截止状态。在这交替导通和截止的换相过程中，也不时地需D2提供通道。为上、下IGBT交替导通提供通道
IGBT－绝缘栅双极型晶体管
IGBT是MOSFET（MOS场效应晶体管）和GTR相结合的产物。其主体部分与晶体管相同，也有集电极C和发射极E，但驱动部分和场效应管相同，是绝缘栅结构。其符号如图所示：
图9
IGBT工作特点：控制部分和场效应晶体管相同，控制信号为电压信号，输入阻抗很高，栅极电流为0，帮驱动功率很小。主电路和GTR相同，工作电流为集电极电流。
IGBT击穿电压已做到1700V，集电极最大饱和电流已超过1500A。其工作频率要达20KHz，由IGBT作为变频器的载波频率一般都在10KHz以上，电机电流波形比较平滑，基本无电磁噪声。
一般我们用的IGBT包含两个桥臂：以FF300R12KE3为例。
345
图10
1—输出 2—负母线 3—正母线
4、5—上桥，4是信号5是地 6、7—下桥， 6是信号7是地
2、C2 吸收电路（缓冲电路） IGBT 在关断和导通的瞬间，其电压和电流的变化率很大，有可能损害IGBT 。因此IGBT 旁应加吸收回路，以缓解电压和电流的变化率。
续流二极管的作用是当导通IGBT 管突然截止时，为不能突变的负载电流提供电流通路。
IGBT 的吸收电路低压用到的主要有如图所示的两种形式：
A
B
图10
A 图是电容吸收电路，由一个无（低）感电容组成，适用于小功率设计，用作对瞬变电压有效而低成本的控制。随着功率级别的增大，这种缓冲电路可能会同母线寄生电感作减幅振荡。此时采用如图
B 所示的电路结构-RCD 吸收，使用快恢复二极管箝住瞬变电压，从而抑制谐振的发生。RCD 吸收的优点是吸收好，缓冲让IGBT 开关过程软化，减少了开关损耗，缺点是电阻上的功耗大。
3、T2 输出电流传感器 在三相输出的任两相各加一个电流传感器以检测变频器的输出电流，作为电流监控信号取样之用。
（4）能耗制动电路 由制动电阻R B 和制动单元V B 组成
1、V B 制动单元 由IGBT 及其驱动电路、电压采样比较电路构成，其功能相当于接通制动电阻的“开关”。当直流回路的电压Ud 超过设定值时，VB 导通，能耗电路接通使直流回路的电能通过制动电阻后以热能方式释放能量。
2、R B 制动电阻 电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压U D 不断上升，甚至到危险的地步。因此，须将再生到直流电路的能量消耗掉，使U D 保持在允许范围内。R B 即是用于消耗直流电路中多余的电能使U D 保持平衡。它有两个重要的参数，电阻阻值和功率容量。
有再生能量产生时的才需要配置这一部分，低压产品里油田专用抽油机、油田钻机专用变频器配有制动部分。
（5）输入电抗器、输出电抗器 是在特定的工况下才需要的部分
1、输入电抗器：串联在电源进线与变频器的输入侧（R 、S 、T ），用于抑制输入电流的高次谐波。它能限制电网电压突变和操作过电压引起的浪涌电压对变频器的冲击，有效保护变频器整流单元，并能改善三相电源的不平衡性，提高输入电源的功率因数（0.75~0.85）。即输入电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少由整流单元产生的谐波
电流对电网的污染。
2、输出电抗器串联在变频器的输出侧（U、V、W）与电动机之间，主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制变频器输出的谐波，起到减少变频器噪声的作用。同时也有助于减少变频器的过电流和过电压故障，提高系统可靠性。变频器与电动机间电缆较长时，为避免电动机绝缘过早老化和电动机、变频器损坏，可选用输出电抗器来减少电动机端子上的du/dt值和减小负荷电流的峰值。一般变频器、电动机间距离在50米以上时配置输出电抗器。
七、系统控制电路的组成
微机板工作原理
1 主芯片概述
单片机87C196和C51主要是给变频器提供工作中所需的各种控制信号，同时接受变频器的反馈信号，经处理后识别变频器的工作状态，从而实现对变频器的控制。
2 驱动信号
1
2
3
4
6
5
78
9
10
11
12
13
14
7
4
H
C
C22
R84R89
C23
+5V
1
2
3
4
6
5
78
9
10
11
12
13
14
7
4
H
C
C24
R85R90
C26
+5V
1
2
3
4
6
5
78
9
10
11
12
13
14
7
4
H
C
C25
R88R91
+5V
C27
101J
200
D1D2D3
200200200200200
101J101J101J
101J
101J
C4
10u f/50v
驱动单元所需的6路输入信号是由87C196单片机的P6口（P6.0—P6.5）送出的，经三个74HC00逻辑处理后输出。74HC00的接入，主要是对输出波形进行整形和增加87C196的带载能力，减少其功耗。同时，对87C196和驱动单元之间起到隔离作用，减少驱动级对单片机的影响，保证了单片机的工作可靠性。
3 延时信号
开机后经3S时间，87C196的28脚送出一控制信号，经74HC14输出至可控硅触发单元。目的是为使变频器开机后，各控制单元进入稳定状态及整流滤波电容不产生充电电流突变，经一段时间的延时再加入主电源，保证变频器的开机安全。
4 过电压和欠电压保护工作原理
低压小功率
低压大功率
过电压和欠电压保护是由运算放大器LM324构成的自激式函数发生器、电源整流滤波、电压比较器、光电转换器，斯密特触发器，射级跟随器组成。采用了光电隔离的方法，增强了抗干扰性。
1234567
8
910
11121314510
V 17
C 5610u f/50v
C 53103J
D 14
E 5
65
910
7
R 871K
R 2315.1K
R 23210K
R 02
8
C 66334J R 22910K
1213
14
R 2271K
R 22810K
R 2306.8K C 32
10u f/50v
C 17
103J
R 226
6.8K
R 03
R
1.5K
+12V (e )
+5V N 3(2)
D 17
2D W 233
74HC 14
E 6
N 3(3)N 3(4)T
~380V
-12V ( f )
+12V (e )
4
11
3
45
6
X 7
L M324
L M324L M324
10K
10K
I N 4148
5 短路保护电路原理
线上的电流传感器，当变频器正、负母线上电流瞬间超过额定电流的180%时，这时，电流传感的输出电压值已达到74HC00的输入门电压，会立即翻转输出一脉冲信号至单片机87C196的中断脚84脚，经单片机对信号的处理、识别后，然后发出控制指令。 6 过热保护电路原理
过热保护取样是采用热继电器完成的，在正常工作状态下，热继电器的触点是闭合的，当变频调速器的温度达到继电器的动作温度（77±2℃）时，继电器触点断开，单片机87C196的27脚的电位由高电平变为低电平，单片机拾取这一信号后进行处理、识别，然后发出停机指令信号。
还有一种情况就是在大功率的变频器（尤其是多单元或中高压变频器）中，因温度传感器走线太长，靠近主电路或电磁感应较强的地方，造成干扰，此时应采取抗干扰措施。如采用继电器隔离
74HC 00
+5V
1234567
8
91011121314C 45
R206R207C47R202C 48
R 203C46D5
5.1K
5.1K 200J
200J
200J
200J
X 1X 2
7 过电流保护电路原理
-1R 1信
过电流保护信号的取样是由电流传感器从变频调速器三相输出中的两相中取得的，每一路取样都采用单独的放大器进行放大。由于过电流取样是对电流150%有效值的取样，它不是一个瞬态值，单片机87C196对此过流信号的识别时间为1min ，在1min 内，过流取样值不变时，就视为变频调速器输出过流并发出指令信号。在静态下，测A 点的工作电压应为2.4V
8 钳位电路原理
因为单片机87C196所要求的输入信号幅度为5V 。为防止过电压和欠电压保护、过电流保护、外控输入等的输出信号幅度过大或过小，在输入端都接有一钳位电路后再送入单片机87C196的输入端。使输入信号最大不大于5.7V ，最小不小于-0.7V
9 开关量输入电路
为了防止信号干扰，采用光电耦合器作隔离器
10 复位电路
当变频器出现保护后，变频器的输出频率会从最高频率逐渐下降至最低频率，至显示故障代码。此时可通过手动复位的方式，使变频器重新开始工作。
R 15.1
52的9脚
11 微机板留有两路集电极开路输出Y1,Y2，端子输出功能可编程，低压通用变频器一般为准备信号输出及运行信号输出
若用户需外接运行指示，准备指示等外围设备时，可通过外接继电器来实现
驱动板
1. 概述
本驱动单元主要是作为功率模块IGBT 栅极的功率信号驱动。此电路以M57959L 驱动模块为核心，加上外围电路组成能满足IGBT 工作的驱动单元。它主要是将87C196MC 芯片给出的SPWM 信号，经过功率放大后作为IGBT 模块的栅极控制信号。同时具有检测IGBT 管的工作状态的功能。
2. 工作原理
接
X1
+A6
+A6：g
低压小功率变频器的驱动板采用变压器供电方式
低压中大功率变频器的驱动板采用磁环供电，经桥式整流管整流、电容滤波后的电压接入驱动模块M57959L的电源端。
M57959L内部电路组成及其特点：1）高速输入输出隔离，绝缘强度高2500V AC ／min；（2）输入输出电平与TTL电平兼容，适于单片机控制；（3）内部有定时逻辑短路保护电路，同时具有延时保护特性；（4）具有可靠通断措施（采用双电源）；（5）驱动功率大，可以驱动200A／600V或100A／1200V的IGBT模块
M57959L是单列直插式封装，从左至右依次编号，其中9～12为空端。1端和2端为故障检测输入端；4端：接正电源+15VDC；5端：驱动信号输出端；6端：接负电源-10VDC左右；8端：故障信号输出；13端和14端：驱动信号输入端，主要接收87C196MC
芯片送出的SPWM信号。M57959L的内部原理框图（图一）
图一
M57959L外围应用电路如图二所示。图所示实际应用电路具有IGBT过流过压保护功能。当检测到输入1端的电压为某一电平时，模块判定为电路短路，立即通过光藕输出关断信号，从而使其5端输出低电平将IGBT的GE两端置于负向偏置，可靠关断。同时，输出误差信号使故障输出端8端为低电平，从而驱动外接的保护电路工作。
图二
由于IGBT要求的驱动功率大，单靠M57959L的输出功率不能满足要求，通常的做法是采用PNP和NPN对管推挽输出，即在M57959L的输出端接入一个互补跟随器。电阻R4、R3是输出限流电阻，防止电流过大损坏IGBT栅极。稳压管1N4745和1N4741分别采用对接的形式，主要是对输出信号进行钳位，使IGBT的驱动信号不超过规定的幅度，从而保证驱动信号的可靠性。
图三
当短路时，V
ce（sat）急剧上升，设定一个V
ref
，一旦V
ce（sat）
大于V
ref
时，保护电路动作，
注意的时检测工作必须用快恢复二极管。其实有多种技术可用来避免IGBT受到短路的破坏，其中最基本的技术便是在10us内关断IGBT。
图3.18 IGBT保护原理图
开通时的栅极驱动电压不能超过12V－20V的范围，开通时最佳栅极正向偏置电压为15V±10％，15V驱动电压足够使IGBT完全饱和导通，并使通态损耗减至最小，同时也限制了短路电流和它所带来的功率应力。当栅极电压为0时，IGBT处于截止状态。但是，为了保证IGBT在集电极－发射极电压上出现dv/dt噪声时仍能保持关断，必须在栅极上施加一个关断偏压，这样还可减少关断损耗。反偏压应在(-5)V－(-15)V，一般取－10V。
选择适当的栅极串联电阻对IGBT栅极驱动相当重要。因为IGBT的开通和关断是通过栅极电路的充放电来实现的，栅极电阻值对其动态特性产生极大地影响。数值较小的电阻使栅极电容的充放电较快，从而减小开关时间和开关损耗，而且较小的栅极电阻还可避免dv/dt带来的误开通，但与此同时，它只能承受较小的栅极噪声，并导致栅极－发射极电容同栅极驱动导线的寄生电感产生振荡问题，而且较小的栅极电阻会使得IGBT 开通的di/dt变大，导致较高的dv/dt，增加IGBT反并联二极管恢复时的浪涌电压。
栅极驱动布线对防止潜在的振荡、减慢栅极电压的上升、减少噪声损耗、降低栅极电源电压或减少栅极保护电路的动作次数有很大的影响。因此布线时应考虑以下几点：（1）驱动板不能与IGBT控制端子直接相连时，应采用双股绞线（2转/cm），且距离尽量小。
（2）驱动器与屏蔽板放置要合理，以防止功率电路和控制电路之间的电感耦合； （4）为了提高栅极抗干扰能力，一般在栅源之间并联电阻或双向箝位稳压管（约为18V ），栅极箝位保护电路必须按低电感布线，并尽量放置于IGBT 模块的栅极发射极控制端子及附近。
延时电路：
低压小功率：可控硅延时：可控硅驱动板
（V4-G ）
SX-114 12VDC
低压大功率：交流接触器延时 自充电延时板
刚送电时，电源通过电阻R1给接在三极管基极
的电容C3充电，当电容上的电位足以使三级管导通时，三极管导通，继电器线圈带电，继电器常开点闭合，控制信号由此送出。
51
K1
X1:3
X1:1
X2
X3
007
007
功率激励单元 FD6.672.011
功率激励单元主要是为变频调速器驱动单元电源变压器，提供一个高频的供电电源。它能产生并输出一个高频的矩形脉冲功率信号。功率激励单元由函数发生器、电流放大器、阻抗匹配变压器、前置驱动级、功率放大级和输出变压器组成。
电路结构及原理
.
.
功率激励单元其工作原理为：
1）由AT89C2051产生并输出25KH Z方波振荡信号，分别送入两个电压比较器进行信号放大，经晶体管组成的相应互补跟随器进行电流放大后作为功放级的推动级。
2）为了使前置级与功放级的输入阻抗相匹配，在前置级和功放输入级之间每一路增加了一个隔离变压器，实现阻抗匹配的要求。
3）功放级采用IGBT功率模块组成互补跟随器作为功率输出级。功放级的电压输出幅度取决于IGBT功率模块供电电源电压值，本级主要对电流进行放大。为了提高其带负载能力，输出信号采用了电容隔直和LC滤波。
分信号板
分信号板是实现变频器驱动信号和保护信号的转化的传输中介，它起到了分信号的作用，同时它将信号进行了光电转换，增强了变频器的抗干扰能力。
短路过载隔离单元
短路部分
X3
过载部分采用P521光耦进行隔离。信号经过电阻取样后，送入N1跟随器，以增强其带载能力。当输入信号发生变化时，利用光耦P521的线性导通隔离关系，在输出端可得到一与输入信号变化相同的信号。信号经光耦隔离传送至主控板上，依次再将信号传送至主CPU,从而起到保护模块的作用。
过载X5
刹车主控板
3.1单片机工作原理
87C196MC 它主要是给变频器提供实现能耗制动过程中各种取样信号的处理和发出控制指令信号，从而实现对变频器能耗制动过程的控制。 3.2母线实际电压的取样
母线实际电压的取样，当变频器母线实际电压高出基准电压一定限值
时，为保证变频器的工作安全需要对多余的能量进行释放，为实现这一目的，对母线实际电压变化进行取样测量 。其取样工作原理为：
母线实际电压首先通过衰减器进行衰减，然后送入由集成
运放组成的同相放大器进行电压放大。为防止放大器输入端信号的干扰和输入幅度过大，在放大器的正、反向输入端之间接入正反向二极管进行钳位。取样后的电压信号作为能耗制动母线实际电压，经二极管组成的钳位电路送入单片机61脚进行处理，进入芯片的电压值由电位器进行调整。 3.3输入电源电压的取样
+12V
输入电源电压的取样，由交流电源经二极管整流， 7812稳压后取得，取样后的电压信号作为供电电源的基准信号，经二极管组成的钳位电路送入单片机60脚进
行处理，进入芯片的电压值由电位器进行调整。 3.3运行输出原理：
引入运行信号后，光藕E1导通，随之三极管V8导通，继电器K1线圈通电，其常开触点闭合，可外接运行指示等运行信号。
K1
G5V-2
3.4故障输出原理：
当主控板引入故障信号后，其上故障继电器的常开触点（即S1）闭合，随之继电器
K2线圈通电，其常开触点（即S2、S3）闭合，形成自锁电路，此时会一直有故障输出，可外接故障指示等故障信号。
K2G5V-2
. 变频器的主要设置参数
. .
四位数码显示屏及指示灯，指示变频器的工作状态，具体显示内容为：
（1）显示设置参数；（2）设定频率数值；（3）储存频率数值；（4）设定上升时间数值；（5）设定下降时间数值；（6）设定v/F曲线；（7）最低频率设置；（8）最高频率设置；（9）额定电流设置；（10）低频补偿设置；（11）设定运行工作模式（12）显示运行频率；（13）显示输出电流数值；（14）显示负载功率因数；（15）显示输入电压数值；
（16）显示工作状态：内控／外控、运转／停止、保护状态及保护原因。
变频器的保护功能JD─BP32，33系列变频器具有完善的保护功能，列表说明如下，
是输入电压。
注：＊ I。、V。分别是输出额定电流、输入额定电压,V
in
＊短路保护是立即停机。
＊失速保护时是自动调整上升或下降时间，但不停机。
＊其它保护都是减速后再停机。
.
图6 控制端子
端子1接地——复位端子6接地/断开——正转/反转
端子7接地/断开——开环/闭环端子8接地/断开——开机/停机
端子9接地——紧急停机
11脚、12脚是故障输出端子，故障后闭合
14脚、15脚是两路集电极开路输出Y1,Y2，端子输出功能可编程，低压通用变频器一般为准备信号输出及运行信号输出
16脚外控调频输入端子（0～5V），随着外控电压的变化运行频率改变。可外接电位器手动调节，也可用PID自动调节。
16脚
2脚3脚
2脚
16脚
PID 图7
供水系统实例
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变频器基础知识以及故障处理解析
变频器基础知识以及故障处理解析 Part1：变频器故障处理解析 变频器故障处理解析(第一贴) 变频器驱动电机抖动 在接修一台安川616PC5-5.5kW变频器时,客户送修時标明电机行抖动,此时第一反应是输出电压不平衡.在检查功率器件后发现无损坏,给变频器通电显示正常,运行变频器，测量三相输出电压确实不平衡，测试六路数出波形，发现W相下桥波形不正常，依次测量该路电阻，二极管，光耦。发现提供反压的一二极管击穿，更换后，重新上电运行，三相输出电压平衡，修复。 变频器故障处理解析(第二贴) 变频器频率上不去 [size=3]在接修一台普传220V，单相，1.5kW变频器时，客户标明频率上不去，只能上到20Hz，此时第一想到的是有可能参数设置不当，依次检查参数，发现最高频率，上限频率都为60Hz，可见不是参数问题，又怀疑是频率给定方式不对，后改成面板给定频率，变频器最高可运行到60Hz，由此看来，问提出在模拟量输入电路上，检查此电路时，发现一贴片电容损坏，更换后，变频器正常。 变频器故障处理解析(第三贴) 变频器跳过流 在接修一台台安N2系列，400V，3.7kW变频器时，客户标明在起动时显示过电流。在检查模块确认完好后，给变频器通电，在不带电机的情况下，启动一瞬间显示OC2，首先想到的是电流检测电路损坏，依次更换检测电路，发现故障依然无法消除。于是扩大检测范围，检查驱动电路，在检查驱动波形时发现有一路波形不正常，检查其周边器件，发现一贴片电容有短路，更换后，变频器运行良好。 变频器故障处理解析(第四贴) 变频器整流桥二次损坏 在接修一台LG SV030IH-4变频器时，检查时发现整流桥损坏，无其它不良之处，更换后，带负载运行良好。不到一个月，客户再次拿来。检查时发现整流桥再次损坏，此时怀疑变频器某处绝缘不好，单独检查电容，正常。单独检查逆变模块，无不良症状，检查各个端子与地之间也未发现绝缘不良问题，再仔细检查，发现直流母线回路端子P-P1与N之间的塑料绝缘端子有炭化迹象，拆开端子查看，果然发现端子碳化已相当严重，从安全角度考虑，更换损坏端子，变频器恢复正常运行，正常运行已有半年多。 变频器故障处理解析(第五贴)变频器小电容炸裂在接修一台三肯SVF7.5kW变频器时，检测时发现逆变模块损坏，更换模块后，变频器正常运行。由于该台机器运行环境较差，机器内部灰尘堆积严重，且该台机器使用年限较长，决定对它进行除尘及更换老化器件的维护。以提高其使用寿命，器件更换后，给变频器通电，上电一瞬间，只听“砰”的一声响动，并伴随飞出许多碎屑，断开电源，发现C14电解电容炸裂，此刻想到的是有可能电容装反，于是根据其标识再装一次，再次上电，电容又一次炸裂。于是进一步检查其线路，发现线路与电容标识无法对上，于是将错就错，把电容装反，再次上电，运行正常。这一点在后来送修的相同的机器得以证实。
变频器基础知识入门
- - - 变频器基础知识入门 1、什么是变频器？ 变频器一般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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文PulseWidthModulation（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PulseAmplitudeModulation（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。 3、电压型与电流型有什么不同？ 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，其直流回路的滤波是电感。 4、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，在额定频率下，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。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 频率下降（低速）时，如果输出相同的功率，则电流增加，但在转矩一定的条件下，电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下（根据机种不同，为125%~200%）。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动（起动时间变长）。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 7、V/f模式是什么意思？ 频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f，要使输出电压提高一些，以便获得一定地起动转矩，这种补偿称增强起动。 可以采用各种方法实现，有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思？ 给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。 12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在接近给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。 13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？ 如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳
变频器基础知识
变频器基础知识 一、变频器的定义 通常所说的变频器，是指将频率固定的电源（如50Hz三相交流电） 变成频率可变的电源（如在0?50HZ之间随意变换）的转换设备。如果原有电源的频率为0（即为直流电源供电），则变频器可以省去直流变换环节，退化成单一的逆变器（DO AQ O 二、变频器的分类从不同的角度，可以对变频器进行不同的分类。 1、按电压等级不同，变频器可分为：高压变频器、中压变频器、低压变频器 按照国际惯例，电压》10kV时称高压，1-10kV为中压，小于1kV 时称低压，与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。 在我国，习惯上把10KV 6kV或3kV的电机称为高压电机，相应的电压为10KV 6kV或3kV的变频器均称高压变频器。平常所说的“高- 高”“高-低-高”“高-低”只是变频器的不同应用形式。 2、按主回路结构不同，变频器可分为：交-直-交变频器，交-交变频器。交- 直- 交变频器 1）交- 直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电，再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。 整流电路可以是不控的（二极管全波整流）、也可以是可控的，如果是可控整流，则它也能工作在逆变状态，将直流回路的能量逆变回电网。 逆变电路肯定是可控的，主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。如果电机工作在发电工况时（比如制动场合），逆变电路工作在整流状态，将电机的能量送到直流回路。 交- 交变频器
2）交-交变频器没有直流回路，每相都由两个相互反并联的整流电路组成，正桥提供正向相电流，反桥提供负向相电流。 3、按储能方式不同，变频器可分为：电流源型、电压源型。 电流源型变频器 1）电流源型： 电流源变频器输入采用可控整流，控制电流的大小。中间采用大电感，对电流进行平滑。逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流，供给交流电机。在电流源变频器中，直接受控量是电流。整流桥控制电流大小，逆变桥控制电流频率，电机侧得到的是幅值和频率可变的方波电流。 特点：①电流源变频器具有很好的抗过流能力，甚至负载短路都不会导致变频器损坏。②由于整流桥输出电压可以为负，从而进入逆变状态工作，实现能量由变频器向电网的回馈，可用于频繁正反转或需要制动的场合。 缺点：其网侧功率因数不高，电流谐波较大。 2）电压源型： 电压源变频器输入一般不控，大多采用二极管进行全波整流。中间采用大电容滤波，对电压进行平滑。逆变桥采用PWM控制技术，既控制电压输出波形中交流基波的幅值大小，也控制交流基波电压的频率。 在电压源变频器中，直流回路的电压大小基本是不变的。逆变桥直接对直流电压进行PWM控制，不直接控制电流。电机侧得到的是幅值恒定、占空比和频率可变的方波电压。电机的电流实际上是其在变频器输出电压控制下运行所产生的，为正弦波。 优点：网侧功率因数较高，并且不随输出频率而变。 缺点：由于整流桥不控，输出电压和电流的方向均确定不变，不能 实现能量回馈。不适用于频繁正反转或需要制动的场合。 4、按电平数不同，变频器可分为：两电平、三电平、多电平 1）两电平变频器典型电路结构及输出波形如下： 2）三电平PWM fe压型变频器采用12只可关断功率器件（IGCT或高压
变频器知识大全
变频器工作原理 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ *1: r/min 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机50Hz 3000 [r/min] 4极电机50Hz 1500 [r/min] 结论：电机的旋转速度同频率成比例 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。 另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率
p: 电机极对数 结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。 例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？ *1: 工频电源 由电网提供的动力电源（商用电源） *2: 起动电流 当电机开始运转时，变频器的输出电流 变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。 通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。
变频器基础知识共30页文档
变频器基础知识 1、什么是变频器？ 变频器是利用电力半导体器件的通断将工频电源变换为频 率连续可调的电能控制装置。 2、电压型与电流型有什麽不同？ 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。 3、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？ 非同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，在额定频率下，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。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变 频器。 4、按比例地改变V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种
方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器 等方法。 5、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是 否可以？ 通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 6、所谓开环是什么意思？ 给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选 件可进行PG反馈。 7、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。 8、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速 时间共同给定的机种，这有什么意义？ 加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速
ABB变频器基础知识
带你进入工控之门——学一种变频器 序言：初次接触工控的人对其都会感到很神秘，许许多多的自动控制，错综复杂的联锁及很多高新的电气元器件，让人无从下手。其实我们只需掌握一些基本的知识，分解各个部件，了解各部件的性能及要点，然后再整合起来，就清晰多了。 整个工控的组成好似人体一样，一般有：大脑（DCS），神经中枢（网络），躯干（PLC），手脚（现场执行器），五观（现场传感器）。 今天我为大家谈谈现场执行器中的一个工控中常用的电气部件——变频器。变频器由于其本身具有可调速及节能的重要特性，在近几年发展很快，广泛应用于各邻域。对于品种繁多的变频器和其本身内部各参数之多，我们往往第一次接触会感到无从下手，但我们可以从各种变频器的共性中学习，掌握一种变频器，举一反三就能从而了解各种变频器的应用。 下面我就用一种常用的变频器ABB-ACS550给大家讲解其在实际工作中的应用。 一、安装： 打开包装我们首先要查看的是选用的变频器功率是否与配套的电机功率一致，要求是变频器功率≥电机功率，否则变频器因功率不足带不起负荷而烧坏。变频器上一般会有如下标签： 表示该变频器输入要求电压为3相380电压，频率50HZ，其上边的数字是一个适用范围，我们一般不用理会，因为国内的电压等级均满足其要求。输出电压为0至380V，3相交流，电流为6.9A，也就是能带3KW左右的电机，频率可调0-500Hz，一般我们应用中最大也只有60Hz。 一般变频器要求安装在无尘，无水气，无腐蚀的环境中，并在变频器本身上下左右周围留有一定的空间，有利散热。条件好的话最好能安装在特定的配电房内，并配有恒温设备，因为变频器本身也有发热，其电子元件会受温度的影响，如果其散热片上积尘多散热不好的话，会加剧变频器的损坏。 由于变频器本身是个干拢源，所以它产生的电磁干拢对其周围会有一定的影响，由其是对周围有DCS，PLC这种高精度工控设备更要注意安装中的每一环节。其解决方法有： 1、在电源输入侧加装电抗器，现在有些变频器在设计时已经在输入端加入了抗干拢的电抗器，可以在订 购时加以注意。 2、在电源输出侧，即电机电缆选用带屏蔽的三芯或四芯对称电缆，其优点是电缆上的电磁干拢是对称的， 相互加以抵消，如以下图示：
变频器原理以与基本知识
变频器原理以及基本知识 1、什么是变频器？ 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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ 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。 3、电压型与电流型有什么不同？ 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，其直流回路滤波石电感。 4、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，在额定频率下，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。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5 倍，起动转矩为 70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 7、V/f模式是什么意思？ 频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz. 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。
变频器基础知识入门
变频器基础知识入门 1、什么是变频器？ 变频器一般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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文PulseWidthModulation（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PulseAmplitudeModulation（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。 3、电压型与电流型有什么不同？ 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，其直流回路的滤波是电感。 4、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，在额定频率下，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。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 频率下降（低速）时，如果输出相同的功率，则电流增加，但在转矩一定的条件下，电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下（根据机种不同，为125%~200%）。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动（起动时间变长）。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。 7、V/f模式是什么意思？ 频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f，要使输出电压提高一些，以便获得一定地起动转矩，这种补偿称增强起动。 可以采用各种方法实现，有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思？ 给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。 12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在接近给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。 13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？
变频器补充知识一
一、频率给定线 1、频率给定线的定义 由模拟量进行外接频率给定时，变频器的给定频率f x与给定信号x之间的关系曲线f x = f(x)，称为频率给定线。这里的给定信号x 既可以是电压信号U G，也可以是电流信号I G。 2、基本频率给定线 在给定信号x从0增大至最大值x max的过程中，给定频率f x线性地从0增大到f max的频率给定线称为基本频率给定线。其起点为（x = 0，f x = 0）；终点为（x = x max）,如图1所示。 例1假设给定信号为4-20mA ,要求对应的输出频率为0～50HZ。分析：I G = 4 mA与x=0相对应，I G = 20mA 与x=x max相对应，作出的频率给定线如图2所示。
3、频率给定线的预置 频率给定线的起点和终点坐标可根据拖动系统的需要任意预置。 3.1 起点坐标（x = 0，f x = f BI）这里，f BI为给定信号x = 0时所对应的给定频率，称为偏置频率。 3.2 终点坐标（x = x max，f x = f x M）这里，f x M为给定信号x = x max时所对应的给定频率，称为最大给定频率。 预置时，偏置频率f BI是直接设定的频率值；而最大给定频率f x M 常常是通过预置“频率增益”G%来设定的。 G% 的定义是：最大给定频率f x M与最大频率f max之比的百分数，即: G% = (f x M / f max)×100% 如G% ＞100% ，则f x M＞f max ，这时的f x M为理想值，其中输出频率大于f max的部分，变频器的实际输出频率为f max。
4、最大频率、最大给定频率与上限频率的区别 最大频率f max和最大给定频率f x M都与最大给定信号x max相对应，但最大频率f max通常是由基准情况决定的；而最大给定频率f x M 常常是根据实际情况进行修正的结果。 当f x M＜f max时，变频器能够输出的最大频率由f x M决定，f x M 与x max对应。 当f x M＞f max时，变频器能够输出的最大频率由f max决定。 上限频率fH是根据生产需要预置的最大运行频率，它并不和某个确定的给定信号x相对应。 当f H＜f max时，变频器能够输出的最大频率f H由决定，f H并不与x max对应。 当f H＞f max时，变频器能够输出的最大频率由f max决定。 例2假设给定信号为0-10V的电压信号，最大频率为f max = 50HZ,最大给定频率为f x M = 52HZ，上限频率为f H = 40HZ，请按要求正确绘制频率给定线。 分析： 1）频率给定线的起点为（0，0），终点为（10，52）； 2）在频率较小（＜40HZ）的情况下，频率f x与给定信号x之间的对应关系由频率给定线决定。如x=5V，则f x=26HZ； 3）变频器实际输出的最大频率为40 HZ。 注意：在频率给定线中，与上限频率（f H）对应的给定信号x H为多大并不重要。 变频器实际工作的频率给定线见图4红线。
变频器基础知识试题
变频器基础知识试题 已阅[102]次[2010-3-3] 1、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。 2、PWM和PAM的不同点是什麽？ 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。 3、电压型与电流型有什麽不同？ 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，其直流回路滤波石电感。 4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？ 非同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，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，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。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降，那麽电流是否增加？ 频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变
变频器专业知识集合
变频器专业知识集合 1、什么是变频器? 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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ 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。 3、电压型与电流型有什么不同？ 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，其直流回路滤波石电感。 4、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，在额定频率下，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。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？ 频率下降（低速）时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
变频器知识点
变频器知识点 变频器知识点 1 电动机过载的保护功能 1.1基础概念 电动机过载的基本特征是温升超过额定温升。因此，从根本上说，对电动 机进行过载保护的目的，是使电动机不因过热而烧坏。 1.1.1电动机的温升曲线 (1) 温升曲线及其含义 电动机运行时，其损耗功率(主要是铜损)必然要转换成热能，使电动机的 温度升高。 图1 电动机的温升曲线
电动机的发热过程属于热平衡的过渡过程。因此，基本规律和其他的过渡过程相同，其温升也遵循按指数曲线上升(或下降)的规律，如图1(a) 中曲线①所示。其物理意义是：由于电动机在温度升高的同时，必然要向周围散热，温升越大，散热也越快。故温升不可能按线性规律上升，而是越升越慢。当电动机产生的热量和散发的热量相平衡时，温升不再增... ... 讲座一 —频率的给定与相关功能Reference and Interrelated Function for Inverter 摘要：本文综述了变频器的各种频率给定功能，以及某些相关的功能，并举例说明了它们的应用。 关键词：频率给定面板给定外接模拟量给定频率给定线偏置频率Abstract： This paper introduced all reference and interrelated function with inve rter. And gave some examples for application. Keywords： Frequency command Keyboard frequency command External analog input C urve of analog frequency command 1 频率给定的方式与选择 1.1 基础概念 (1) 给定方式的基本含义要调节变频器的输出频率，必须首先向变频器提供改变频率的信号，这个信号，称为频率给定信号，也有称为频率指令信号或频率参考信号的。 所谓给定方式，就是调节变频器输出频率的具体方法, 也就是提供给定信
变频器的相关知识
变频器的相关知识 1、变频器的概述 频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。 2、变频器的工作原理 主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，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。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路 整流器 大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。 平波回路 在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器 同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
变频器知识点汇总
1电机的防护等级 举例来说，ip23的电机指电机能够防止大于12mm的固体物体侵入，防止人的 手指接触到内部的零件防止中等尺寸（直径大12mm）的外物侵入。能够防止喷 洒的水侵入，或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水进入造成损害。 ip（international protection）防护等级系统是由iec（international electrotechnical commission）所起草。将电机依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电机内之带电部分，以 免触电。 ip防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电机离尘、防止外物侵入的 等级，第2个数字表示电机防湿气、防水侵入的密闭程度，娄字越大防护等级 越高。 2做电机变频调速实验，普通电机可以实现变频调速吗？还是必须买变频电机？要做电机变频调速实验用普通的交流电机就行。 直流电机也可以实现变频，例如现在的直流变频空调：其把工频交流电转换为 直流电源，并送至功率模块，模块受微电脑送来的控制信号控制，和交流变频 所不同的是模块输出受控的直流电源送至压缩机的直流电机，控制压缩机的排量，从而实现“变频调速”。 3什么样的电机是交流变频电机？ 简单点说就是交流电机的控制中使用了变频技术。交流变频电机实际上是一种 靠调节交流电频率来调速的电机,调整交流电频率要靠变频器,电机本身不会变频,在很多要求不高的场合就是拿普通电机加变频器调速当交流变频电机使用。 4电机加上变频调速器后有嗡嗡声怎么回事？ 嗡的声音是因为变频器输出波形载波频率引起的，通常如果你用的变频器是固 定载波的话，此时电机发出的是尖叫,对人耳刺激比较大，可以通过调节载波频率(变频器技术手册功能表里有这个功能参数)。 载波频率越高声音越小，但载波越高的话此时电机就越容易发热。所以要根据 发热程序和发出的声音一起考虑你所使用的载波频率，一般出厂时都是在额定 电流下最合适的载波频率，一般情况下你不需要去改动！ 而如果变频器用的是随机载波的话，那电机发出的嗡的声音将比较柔和，但声 音一般会比固定载波的声音要好听点。如果你不接受或者你想静音运行，可以 把载波频率向上调，调到满意为止。 5变频器单相220v能变出三相380v吗？ 不可以。变频器本身是不能升压的，更不能从单相220v变出三相380v。从理 论上这是可行的，用变压器将单相220v升高为380v，然后单相380v转换为三
变频器知识讲解
变频器控制功能的参数选择与典型应用 一、相关参数 1、加减速时间 变频器加速时间、减速时间分别对应电机在启动过程从0Hz到最大输出频率所需要的时间、停止过程中从最大输出频率到0Hz所需要的时间。加减速时间的大小将直接影响频率给定跃变到实际最终输出频率响应时间的长短。对于诸如风机类大惯量平方特性负载，时间值的过长或过短都将容易引发变频器在启动、停止过程中的过压、过流故障的发生。需要在实际调试中通过不断的启停操作的尝试来寻找合理的时间设定值。 2、与电机保护直接相关的参数 变频器不仅是一个变频、变压装置，更是一个电机综合保护装置，通常都有以下保护功能参数：输入/输出缺相保护、电子热保护、热敏保护、过载保护、过流保护、堵转保护等。除输入缺相保护是对进线电源因素的保护外，后5种保护都是针对电机的直接保护，区别在于热敏保护是一种直接的电机温度信号检测结果的保护，而其它保护则是一种基于电机铭牌数据（包括额定功率、电流、电压、频率、转速，以及定子电阻与电抗）而进行的电流热效应计算的理论保护。电机的铭牌数据可以手动设置，在大多数主流变频器中，也可以利用一个被称为“自动马达适配”（AMA：Auto Motor Adapter）的参数帮助我们自动设置电机的部分特征参数。另外，需要指出的是堵转保护功能的使能作用，经常会导致电机启动过程中实际加减速时间将不再严格按照加减速时间参数的设定值进行，通常会导致实际启停过程的时间延长。 3、与启停操作和频率给定方式相关的参数 撇开RS-485串行通讯方式，变频器的启停操作方式和频率给定方式一般都各自有2种：操作面板和端子。因此，我们可以得出变频器如表1所述的4种组合运行方式： 表1 启停操作与频率给定方式的组合 其中，“0”代表该方式无效，“1”代表该方式有效。它们各代表的意义是，编号0：全端子操作与频率给定方式；编号1：端子启停+面板频率给定方式；编号2：面板启停+端子频率给定方式；编号3：全面板操作与频率给定方式。在集中控制系统应用中以编号0方式（下文会常用到）使用的最多。 在对变频器的主要基本参数做出介绍后，下面让我们来介绍一下变频器中都有哪些常用的控
《变频器基础学习知识原理及其应用》复习资料
《变频器原理及应用》复习 复习题一填空 3.有些设备需要转速分段运行，而且每段转速的上升、下降时间也不同，为了适应这种 控制要求，变频器具有段速控制功能和多种加、减速时间设置功能。 4. 变频器是通过电力电子器件的通断作用将工频交流电变换为电压和频率 均可调的一种电能控制装置。 5. 变频器的组成可分为主电路和控制电路。 6. 变频调速过程中，为了保证电动机的磁通恒定，必须保证u/f =常数。 8. 变频器的主电路由整流电路、滤波与制动电路和逆变电路所组成。 9.变频调速时，基频以下调速属于恒转矩变频调速，基频以上属于恒 电压变频调速。 10. 变频器的PID功能中，P指比例，I指积分，D指微分。 １1. 变频器的输出侧不能接移相电容和噪声滤波器，以免造成逆变电路开关管损坏或使变频器不能正常工作。 １2. 变频器的加速时间是指从0Hz上升到最高频率所需的时间，减速时间是指从最高频率下降到0Hz所需的时间。 １3.SPWM是正弦波脉冲宽度调制的英文缩写。 １4.输入电源必须接到变频器的输入端子R、S、T上，电动机必须接在变频器的输出端子U、V、W上。 １5.直流电抗器的主要作用是提高功率因数和抑制电源刚接通的冲击电流。 １6.输入交流电抗器的主要作用是抑制输入电流的高次谐波和提高功率因数。 １7.变频器常用的电力电子器件有晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管(GTR) 、功率场效应晶体管(功率MOSFET) 和绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)、IPM 等。 １8. 逆变电路是将直流电变换为频率和幅值可调交流电的装置。 １9. 变频器的制动单元一般连接在整流电路和逆变电路之间。 ２0. 变频器的分类，按变换环节可分为交-交直接变频器和交-直-交间接变频器
变频器的一些基础知识介绍
变频器基础知识 1、什么是变频器？变频器的基本功能？变频器是利用电力半导体器件（IGBT、IPM）的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器的基本功能就是，将频率固定（工频通常为50Hz）交流电源（三相或单相）转换成频率在一定范围内连续可调（通常0-400Hz）三相交流电源。 2、变频器常用的控制方式有哪几种？V/F 控制、V/F+PG、无感矢量、矢量+PG。 3、变频器可以驱动哪几类电机？三相异步电机（包括普通鼠笼式电机和变频电机）、永磁同步电机。 4、三相异步电机的转速公式？N=60f/p —旋转磁场转速，n=60f(1-s)/P —电机转速N：同步转速（2 极电机3000r，4 极1500r，6 极1000r，8 极750r）；f：输入交流电源的频率（一般50Hz）；p：极对数（1、2、3、4）；n：电机转速（r/min）；s：异步电机的滑差率（无单位）。 二、目前在售产品系列1、产品系列有：PI9000：9100(9100A、9100B)、9200、9200Z、9300、9400；PI7800；PI8100。 2、简述9000 与130 的区别：A、电压等级：9000 有G1\G2\G3\G4，130 只有G1\G2\G3；B、控制方式：9000 有V/F、无PG 矢量控制、带PG 矢量控制，130 只有V/F、无PG 矢量控制；C、外围选件：9000 可以接PG 卡、485 通讯，130 不能接PG 卡、单有内置485 通讯；D、可拖动电机类型：9000 可拖动异步电机、同步电机（永磁
电机），130 只能拖动异步电机。E、功能方面：高速脉冲输入、输出9000 有，130 没有；定长和计数9000 有，130 没有；比例联动9000 有，130 没有；简易PLC功能9000 有，130 没有；参数拷贝9000 有，130 没有；按键锁定9000 没有，130 有。休眠功能9000 有，130 没有；红外功能9000有，130 没有。F、频率分辨率：模拟量给定时，9000 达到最高频率*0.1%、130的为最高频率*0.2%。 3、主流推广产品系列表见，附件！ 三、变频器选型及周边常用选件P变频器周边常用选件及作用，在什么情况下要选用？ 1）直流电抗（串联在直流中间环节母线中，端子P，P+之间）主要是抑制输入电源中的高次谐波，提高输入电源的功率因数（提高到0.95 以上）；可与交流输入电抗同时使用。一般变频器功率较大，30KW 以上考虑使用。 2）交流输入电抗（串联在电源与变频器输入侧）。作用，A、抑制输入电流的高次谐波；B、减少电源浪涌对变频器的冲击；C、改善三相电源的不平衡性；D、提高输入电源的功率因数（提高到0.75-0.85）；E、避免功率因数补偿装置谐振和过热；F、提高变频器抵抗电压瞬变的能力。建议以下情况选用：（一般变频器功率大于30KW以上。）A、变频器使用场合的电源容量与变频器容量相差悬殊（10:1以上）；B、同一电源上接有晶闸管设备或带有开关控制的功率因数补偿装置（电焊机、可控硅整流装置等）。C、三相电源的不平衡度相差较大（大于3%）。