变频器调速方式的快速转换
变频器的调速方式及合理选择
来说 ， 频 器 可 分 为 交 一 交 变 频 器 和 交 一 直一 交 变 频 变
器 。交 一 交 变 频 器 直接 将 电网 的 交 流 电变 换 成 电压 和 频 率 可 调 的交 流 电输 出 。交 一 直 一 交 变 频 器 又 可 分 为 三 种 ： １ 用 可 控 整 流 器 调 压 ， 逆 变 器 调 频 的 交 一 直 （） 用
ｏｄ ｈｒ ｅ ｔ ｓ ｏｆ ｔ ｅ ｙｐｅ ｌ ａ ｏｎｔ ｏｌ ａｎ ｔ ｌ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏｎ ｔｏｎｓ ｔ ｔ ｓ ｌ ｃ ｉ ｅ ｃ ｏ ｄ ｃ ｒ ｓ， ｄ ａ ａ ｔ ｇ ｖｅ ｈｅ ｃ ｄｉｉ ｈａ ｅ ｅ ｔｖ ｏｎｔ ｏｌｗａ ｈｏｕｌ ｅ ． ｒ ｙｓ ｄ ｂｅ ｍ ｔ
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维普资讯
《电 气 开 关 》 （ ０ ２Ｎｏ ４ ２ ０ ． ）
５
文 章 编 号 ： ０ ４ ２ ９ ２ ０ ） ４ ０ ５ Ｏ １ ０ － ８ Ｘ（ ０ ２ ０ —０ ０ 一 ３
变 频 器 的 调 速 方 式 及 合 理 选 择
刘 美 俊
（ 南 工 程 学 院 ， 南 湘 潭 ４ １ Ｏ ） 湖 湖 １ １ １
（） １
当定子 电压 Ｕ 不 变 时 ， 与 厂 成 反 比 ， 升 高 厂１ 或 降 低 ， 导致 磁 通 会 的减 小 或 增 大 ， 而 使 电动 机 从 最 大 转 矩 减 小 ， 重 时 将 导 致 电动 机 堵 转 或 使 磁 路 饱 严 和 ， 耗 急 剧 增 加 。 此 ， 调 节 电源 频 率 的 同 时 ， 调 铁 为 在 要
变频器的调速方法
参 数 功 能 表
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
8
四、变频器无级调速
变频器的接线示意图
9
参数功能表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 变频器参数 P0304 P0305 P0307 P0310 P0311 P1000 P1080 P1082 P1120 P1121 P0700 出厂值 230 3.25 0.75 50.00 0 2 0 50 10 10 2
实验内容 练习前述五个内容： 练习前述五个内容：
13
2011-2-25
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五、外部模拟量（电压/电流）方式的变频调速控制 外部模拟量（电压/电流） 变频器的接线示意图
11
参数功能表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 变频器参数 P0304 P0305 P0307 P0310 P0311 P1000 P0700 P0701 出厂值 230 3.25 0.75 50.00 0 2 2 1
注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺 省设定值 设定P0003=2 （2）设定P0003=2 允许访问扩展参数 设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试), P0010=1(快速调试 （3）设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试), 电机参数设置完成设定P0010=0(准备) P0010=0(准备 电机参数设置完成设定P0010=0(准备)
情境四、 情境四、变频器的应用与维护
项目二 变频器的调速方法
2011-2-25
1
一、外部端子点动控制
变频器的接线示意图
2
需要设定的参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 变频器参数 P0304 P0305 P0307 P0310 P0311 P1000 P1080 P1082 P1120 P1121 P0700 P0701 P0702 P1058 P1059 P1060 P1061 出厂值 230 3.25 0.75 50.00 0 2 0 50 10 10 2 1 12 5.00 5.00 10.00 10.00 3 设定值 380 0.35 0.06 50.00 1430 1 0 50.00 10 10 2 10 11 30 20 10 5 功能说明 电动机的额定电压( 电动机的额定电压( 380V ) 电动机的额定电流( 电动机的额定电流( 0.35A ) 电动机的额定功率( 电动机的额定功率( 60W ) 电动机的额定频率( 电动机的额定频率( 50Hz ) 电动机的额定转速( 电动机的额定转速( 1430 r/min ) 用操作面板（BOP） 用操作面板（BOP）控制频率的升降 电动机的最小频率( 0Hz ) 电动机的最小频率( 电动机的最大频率( 电动机的最大频率( 50Hz ) 斜坡上升时间( 斜坡上升时间( 10S ) 斜坡下降时间( 斜坡下降时间( 10S ) 选择命令源（ 选择命令源（ 由端子排输入 ） 正向点动 反向点动 正向点动频率（30Hz） 正向点动频率（30Hz） 反向点动频率（20Hz） 反向点动频率（20Hz） 点动斜坡上升时间（10S） 点动斜坡上升时间（10S） 点动斜坡下降时间（5S） 点动斜坡下降时间（5S）
变频器调速方法
变频器调速方法变频器是一种用于调节电机转速的设备，它可以通过改变电机的输入电压和频率来实现对电机转速的精确控制。
在工业生产中，变频器被广泛应用于各种设备和机械中，以满足不同工艺和生产要求。
本文将介绍变频器的调速方法，帮助读者更好地了解和应用这一技术。
首先，了解变频器的基本原理是非常重要的。
变频器通过改变输入电压和频率来控制电机的转速，其核心部件是整流器、滤波器、逆变器和控制系统。
通过控制逆变器输出的电压和频率，可以实现对电机转速的精确调节。
因此，在进行变频器调速时，需要充分理解这一基本原理，才能更好地掌握调速方法。
其次，选择合适的调速方式也是至关重要的。
常见的变频器调速方式包括恒定转矩调速、恒定功率调速和恒定转矩恒定功率调速。
在实际应用中，需要根据电机的负载特性和工艺要求选择合适的调速方式，以实现最佳的调速效果。
此外，还可以根据需要采用开环控制或闭环控制，以进一步提高调速精度和稳定性。
另外，调节变频器的参数也是调速的关键步骤。
在进行变频器调速时，需要根据实际情况合理设置变频器的参数，包括输出电压、输出频率、加速时间、减速时间等。
通过合理调节这些参数，可以实现对电机转速的精确控制，满足不同工艺要求下的生产需要。
此外，还需要注意变频器的保护和维护工作。
在使用变频器进行调速时，需要注意保护电机和变频器本身，防止过载、过压、欠压等异常情况的发生。
同时，定期对变频器进行维护保养，确保其正常运行，延长设备的使用寿命。
最后，需要不断优化调速方案，提高生产效率和质量。
随着工业生产的不断发展，对电机转速的要求也越来越高，因此需要不断优化调速方案，提高生产效率和质量。
可以通过引入先进的控制算法、优化设备配置等方式，进一步提升调速系统的性能，满足不断变化的生产需求。
总之，变频器作为一种重要的调速设备，在工业生产中发挥着至关重要的作用。
通过合理选择调速方式、调节参数，加强保护和维护工作，不断优化调速方案，可以实现对电机转速的精确控制，提高生产效率和质量，满足不同工艺要求下的生产需要。
变频器的六大调速方法
电动机知识变频器的六大调速方法1.变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、[1]方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。
其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。
本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
变频调速分为基频以下调速和基频以上调速，基频以下调速属于恒转矩调速方式，基频以上调速属于恒功率调速方式。
2.串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。
大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。
根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。
本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。
变频器调速原理及调速方法3.绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。
高压变频器的调速方式与技术特征
高压变频器的调速方式与技术特征高压变频器的调速方式主要有以下几种：1液力耦合器方式。
即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节；2串级调速。
串级调速必需采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一局部能量通过整流、逆变再送回到电网，这样相当于调节了转子的内阻，从而改变了电动机的滑差；由于转子的电压和电网的电压一般不相等，所以向电网逆变需要一台变压器，为了节省这台变压器，现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式，即在定子上再做一个三相的辅助绕组，专门接受转子的反馈能量，辅助绕组也参与做功，这样主绕组从电网吸收的能量就会减少，达到调速节能的目的3高低方式。
由于当时高压变频技术没有解决，就采用一台变压器，先把电网电压降低，然后采用一台低压的变频器实现变频；对于电机，则有两种办法，一种办法是采用低压电机；另一种办法，则是继续采用原来的高压电机，需要在变频器和电机之间增加一台升压变压器。
上述三种方式，发展到目前都是比拟幼稚的技术。
液力耦合器和串级调速的调速精度都比较差，调速范围较小，维护工作量大，液力耦合器的效率相比变频调速还有一定的差异，所以这两项技术竞争力已经不强了至于高低方式，能够达到比拟好的调速效果，但是相比真正的高压变频器，还有如下缺点：效率低，谐波大，对电机的要求比拟严格，功率较大时(500KW以上)可靠性较低。
高低方式的主要优势在于成本较低。
虽然有人提出了其他不同的高压变频器解决方案，但大都不具有明显的可行性，或者说不具有将上述三种主流变频器结构取而代之的潜力。
随着高压变频器成本的进一步降低，中等功率市场，高低型变频器将会退出竞争，而只关注于较小功率的场所。
对于单元串联多电平型变频器，主要缺点是变流环节复杂，功率元器件数目多，体积略大一些，但是其他方式不能解决国内应用的需要，高压器件应用的可靠性还不是太高的情况下，其竞争优势在最近的一段时期内，可能还是无法替代的三电平型变频器由于输出电压不高的问题，主要的应用范围应该是一些特种领域，如轧钢机、轮船驱动、机车牵引、提升机等等，这些领域的电机都是特殊定制的电压可以不是规范电压。
变频器的控制方式及合理选用
变频器的控制方式及合理选用1.变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在380~650V，输出功率在0.75~400KW，工作频率在0~400HZ，它的主电路都采用交-直-交电路。
其控制方式经历以下四代。
（1）第一代以U/f=C，正弦脉宽调制（SPWM）控制方式。
其特点是：控制电路结构简单、成本较低，但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。
（2）第二代以电压空间矢量（磁通轨迹法），又称SPWM控制方式。
他是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形。
以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。
经实践使用后又有所改进：引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流成闭环，以提高动态的精度和稳定度。
但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。
（3）第三代以矢量控制（磁场定向法）又称VC控制。
其实质是将交流电动机等效直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。
通过控制转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。
然而转子磁链难以准确观测，以及矢量变换的复杂性，实际效果不如理想的好。
（4）第四代以直接转矩控制，又称DTC控制。
其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。
具体方法是：a.控制定子磁链——引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；b.自动识别（ID）——依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；c.算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；d.实现Band-Band 控制——按磁链和转矩的Band-Band 控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制；e.具有快速的转矩响应（〈2ms），很高的速度精度（±2%，无PG反馈），高转矩精度（〈±3%）；f.具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括0速度时）,可输出150% ~200%转矩。
变频调速原理
异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。
作为高能耗设备，其输出功率不能随负荷按比例变化，大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节，而电动机消耗的能量变化不大，从而造成很大的能量损耗。
近年来，随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛，使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。
1 变频调速原理n＝60 f(1－s)/p (1)式中n———异步电动机的转速；f———异步电动机的频率；s———电动机转差率；p———电动机极对数。
由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。
变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。
变频器主要采用交—直—交方式，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。
2 谐波抑制变频器使用的突出问题就是谐波干扰，当变频器工作时，输出电流的谐波电流会对电源造成干扰。
虽然各变频器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家标准要求，但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注的问题。
变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。
较低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。
由于变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流，呈较陡的脉冲波，其谐波分量较大。
为了消除谐波，主要采用以下对策：a.增加变频器供电电源内阻抗通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。
变频调速的工作原理
变频调速的工作原理变频器的功用是将频率固定的（通常为50Hz的）交流电（三相或单相）变成频率联系可调（多数为O-4OOH0的三相交流电。
由公式：n0=60f/p其中n0为旋转磁场的转速通常称为同步转速f 为电流的频率p 为旋转磁场的磁极对数当频率f连续可调时（一般P为定数），电动机的同步转速也连续可调。
又因为异步电动机的转子转速总是比同步转速略低一些，所以，当同步转速连续可调时，异步电动机转子的转速也是连续可调的。
变频器就是通过改变f （电流的频率）来使电动机调速的在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。
如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。
一、静态测试1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P,黑表棒分别依到R S T,应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。
相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。
将红表棒接到N 端，重复以上步骤，都应得到相同结果。
如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。
B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U V W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。
将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。
在上电前后必须注意以下几点:1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动, 连接异常有时可能导致变频器出现故障, 严重时会出现炸机等情况。
3、上电后检测故障显示内容, 并初步断定故障及原因。
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变频器调速方式的快速转换
涂道发
大型生产装置的自动化水平较高，在正常情况下其电机的起动、停止和调速均由DCS系统控制，而在生产装置发生事故，尤其是DCS系统发生事故时往往又需要手动操作，这就要求变频调速控制系统能迅速在手动和自动状态下切换。
附图是以富士
FBEP41C5000G9S系列变频器为例设计的控制系统。
手动操作系统和 DCS操作系统的切换由转换开关 SA实现，该转换开关安装在现场操作柱上，共有自动、手动、停止二档。
当开关放在手动位置时，按下按钮SST，接触器K合上，变频器U送电，此时U应设置在面板键操作状态，由RUN、STOP键起动和停止U，由 V、八健实现调速；当转换开关SA放在停止位置时，K失电，U处于停电状态；SA放在自动位置时，中间继电器 KM带电，KM的辅助触点接通U的X4—CM端子和FWD—CM 端子，前者将U强制在电流输入信号有效的端子操作状态，后者起动U正转，此时U
接收DCS系统发出的4—20mA调速信号进行调速运行，面板操作无效。
至此，U的控制状态转换完成。
《电世界》2001年第一期。