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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 AQO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。
变频器入门知识
第一、什么是变频器？
通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即变频器。
n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极数 改变频率和电压是最优的电机控制方法，如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。
⑤按用途分是属于高性能通用变频器.
第三、变频器有什么分类?
变频器的分类方式很多,这里主要对交-直-交变频器进行分类.
①按直流电源的性质分:电流型变频器和电压型变频器.
②按输出电压调节方式分:PAM方式、PWM方式和高载波变频率PWM方式.
③按控制方式分:U/F控制、转差频率控制、矢量控制.
高性能通用变频器主要分三类:有速度传感器的矢量控制变频器、无速度传感器的矢量控制变频器、无速度传感器的直接转矩矢量控制变频器。
变频器基础知识
变频器基础知识变频器基础知识引言随着现代工业的不断发展，变频器作为一种电力传动装置，已经成为许多行业中必不可少的设备。
本文将介绍变频器的基础知识，包括变频器的工作原理、组成部分、常见应用领域以及使用注意事项。
一、工作原理变频器是一种将固定频率（通常为50Hz或60Hz）的电源电压通过电子技术转换为可调节频率和电压的设备。
其工作原理主要基于斯托克斯定理和电磁感应定律。
通过变频器可以将电机的电源电压和频率进行调整，实现电机的调速、调转和定位等功能。
二、组成部分1.整流器和滤波器：整流器用于将交流电转换为直流电，滤波器则用于平滑直流电流，以减小电流的脉动。
2.逆变器：逆变器将直流电转换为交流电，并且可以调节输出频率和电压。
3.控制器：控制器是变频器的核心部分，其中包括微处理器、运算控制器和其他电路。
控制器根据输入的信号和控制指令，通过调节整流器和逆变器的工作方式，控制变频器的输出频率和电压。
三、常见应用领域1.工业自动化：变频器广泛应用于工业生产线中，用于调节电机的转速和负载，实现生产过程的自动化控制。
特别是在需要对转速和运动进行精确控制的行业，如冶金、化工、纺织等领域。
2.电梯及自动扶梯：变频器在电梯和自动扶梯中的应用，可以实现平稳的启停和多速调节功能，提高乘客的乘坐舒适度和安全性。
3.空调和通风系统：变频器在空调和通风系统中的应用，可以根据室内环境的需求，调节供电电压和频率，控制风机的转速和风量，实现节能效果。
4.泵和风机控制：变频器能够根据水流或气流的需求，调节电机的转速和功率输出，实现泵和风机的控制。
这在水处理、给排水系统和工农业用途中有广泛应用。
四、使用注意事项1.选择合适的变频器：根据不同应用领域和工作环境的需求，选用适合的变频器型号和规格。
考虑到功率、电压、频率、保护等要素，确保变频器的稳定和可靠运行。
2.电气安全：变频器工作时产生的高压和高温要注意防护，避免触电和短路等事故。
3.接线和布线：正确连接变频器、电机和电源等设备，采取恰当的线路布置和屏蔽措施，避免电磁干扰和信号干扰。
变频器知识点
变频器知识点一、知识概述《变频器知识点》①基本定义：变频器呢，简单说就是一种能改变电动机工作电源频率的设备。
电动机一般接在电源上就按照固定的频率转，有了变频器，就可以自由改变这个频率了。
就好比是汽车的调速器，本来车按照一个速度跑，这个调速器能让车想快就快，想慢就慢。
②重要程度：在电机控制领域，它的地位可是相当重要。
可以精确控制电机的转速、转矩等关键参数。
在工业生产、建筑行业的电梯控制，甚至家里的变频空调都离不了。
③前置知识：得先对电路知识有点了解，像电压、电流这些概念得知道。
还得知道电机是怎么工作的，最起码得知道电机转速和电源频率有关系。
④应用价值：实际应用场景超级多。
在工厂里，那些需要精确控制速度的生产机械，像车床。
假如不精确控制速度，生产出来的零件可能就不合格。
还有大型的通风设备，根据实际需求调节风速，节省能源。
二、知识体系①知识图谱：在电气学科里，变频器属于电机控制这一块的重要组成部分。
它与电机学、电力电子技术等知识都有密切联系。
②关联知识：和电机知识关联紧密，因为它是用来控制电机的。
还和电力电子电路知识有关，变频器内部就是靠各种电力电子元件来实现变频功能的。
③重难点分析：掌握的难点在于理解变频原理。
像逆变电路、整流电路在变频器里怎么协同工作的，说实话挺绕的。
关键点在于把变频的控制逻辑搞清楚，知道怎么根据需求设置参数。
④考点分析：在电气相关的考试里，可能会让你画变频器的主电路结构，或者写简单的控制程序逻辑。
一般会结合电机的运行情况一起考查。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：变频器核心就是能把恒压恒频的交流电变成可变频率可变电压的交流电。
比如说家里插座的电是220V、50Hz的交流电，变频器进去这样的电，出来的电频率和电压可以按照设定变化。
②特征分析：它能实现电机的软启动，就像慢慢地给汽车踩油门一样，电机启动的时候不会一下子就很大电流。
还可以实现无级调速，不像有级调速只能固定几个速度。
③分类说明：按变频方式分，有交- 交变频和交- 直- 交变频。
变频器的基础知识
变频器在长时间运行过程中保持性能 稳定的能力，包括温度稳定性、电气 性能稳定性等。
04 变频器的应用领域
工业自动化
电机控制
01
变频器在工业自动化领域中广泛应用于电机控制，通过调节电
源频率来改变电机转速，实现生产线的自动化和高效化。
过程控制
02
变频器能够精确控制工业生产过程中的各种参数，如流量、压
直接转矩控制
通过控制电机的磁通和转矩来直接控制电机的输 出转矩和速度，具有快速响应和良好的动态性能。
调速性能指标
调速范围
变频器能够调节的电机转速范围，通常 以最高转速与最低转速的比值来表示。
动态响应时间
从设定值变化到实际输出值所需的时 间，要求快速响应以减小对机械系统
的冲击。
调速精度
调速过程中实际转速与设定转速的偏 差，一般要求精度在±5%以内。
其他领域
楼宇自动化
变频器在楼宇自动化领域中用于控制 空调系统、电梯和照明等设备的运行 ，提高楼宇的能源效率和舒适度。
医疗器械
变频器在医疗器械中用于控制设备的 运行速度和精度，如呼吸机、输液泵 等，保障患者的安全和治疗质量。
05 变频器的选型与使用注意 事项
选型原则
根据电机功率选择合适的变频器
在选择变频器时，应确保其能够满足电机的功率需求，同时 留有一定的余量。
保护电路
在变频器出现异常时，及时切断主电 路和控制电路的电源，保护变频器和 电机不受损坏。
保护电路
过流保护
检测主电路的电流，当电流超过设定值时， 保护电路动作，切断电源。
欠压保护
检测直流母线的电压，当电压低于设定值时， 保护电路动作，切断电源。
过压保护
变频器基础知识
（3） 再生过电压保护
采用变频器使电机快速减速时，由于再生 功率引起直流电路电压升高超过允许值时，停 止运行。
（4） 瞬时掉电保护
（5） 对地过电流保护
（6） 冷却风机异常
b.异步电机的保护
（1） 过载保护 （2） 超速保护
变频器的输出频率或者异步电动机的 速度超过规定值时，停器运行。
2．安川变频器结构形式
F1-04 operation selection at deviation 0、减速停止 1、自由滑行停止 2、非常停止 3、继续运行
F1-05 PG rotation 0、电机正转时A相超前 1、电机正转时B相超前
F1-06 PG division rate F1-07 integral value during accel/decel enable/disable
不要
PG-A2， PG-D2
不要
PG-B2， PG-X2
1：40
1：40
150%/3HZ
150%/3HZ
±2%～±3%
±0.3%
不可
不可
同时驱动多台电机， 电机参数不知道，不 能做Autotuning
机械侧已安装PG
1：100
1：100
150%/1HZ
150%/0г/min
±0.2%
±0.2%
不可
可以
12） 驱动板，供电电源由UPN提供并向主控板手持 编程器提供门极驱动板与主回路相关联，因此易损 坏。
13） 通讯卡（P-2161/F）安全、可靠、速度快。
14） 制动单元及制动电阻。制动单元电压跳线器设 置考虑，制动电阻温升阻
15） 手持全数字编程器
3、维修注意事项
21个变频器入门基础知识
21个变频器入门基础知识近年来，随着工业技术和科学的发展，变频器在工业生产和居民生活中的应用越来越广泛，了解和掌握变频器的基础知识是每一个电力作业人员所必须的。
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:电压型变频器和电流型变频器。
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频率成比例的改变?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。
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。
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变频器基本知识介绍 XX变频器系列介绍 XX B系列变频器参数说明及调试 故障处理
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变频器基本知识介绍
2
电气传动系统构成
交流电源 输入
直流 调速 装置
直流输出 直流 电机
中间传动机构
终端机械
变频 器
交流 调速 装置
交流输出
交流 电机
皮带轮、齿轮箱等
执行机构
风机、泵等
3
电气传动系统负载特性
• 2、电动机参数整定
• 3、进一步熟悉变频器基本操作
• 如启动、停止、升速、降速、点动等
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变频器调试
• 三、带载试验 • 电机与负载连接起来 • 1、电机启动 • （1）给定较低频率，观察启动，调整V/F曲线 • （2）频率调到最大，启停观察电流值，调整加速时间 2、停机试验 观察直流电压
当提高 • 矢量控制－－－性能优良，可以与直流调速媲美，技术成
熟较晚
• 模仿直流电机的控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异 步电机定子励磁电流分量和转矩电流分量的解耦控制，保 持电机磁通的恒定，进而达到良好的 转矩控制性能，实现 高性能控制。性能优良，控制相同复杂
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8
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• （3）测量电压：三相进线电压及直流电压
• 2、熟悉键盘
• 3、熟悉显示内容的切换：了解变频器的工
作情况
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变频器调试
• 二、电动机的空载试验
• 将变频器输出端与电机相接，电机脱开负 载
• 1、进行基本的运行观察：
• 如旋转方向、加减速时间，电机运行是否 正常
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变频器控制算法
• 交流调速的控制核心是：只有保持电机磁通恒定才能保证 电机出力，才能获得理想的调速效果
• V/F控制－－－－简单实用，性能一般，使用最为广泛 • 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持
恒定 • 低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适
变频器控制算法
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启动方式
功能说明
从启动频率启动 变频器输出由0直接变化为启动频率对应的交流电压，而后在此基础上按照 加速曲线逐步提高输出频率和输出电压直到设定频率到达。 注：启动频率不宜过大，否则会造成启动冲击或过流 先制动后从启动频率再启动 变频器先给电机通脉冲直流，使电机保持在停止状态，然后再按照从启动 频率方式直接启动。 注：一般应用在负载初始状态不确定的场合 转速跟踪启动 直接将正在自由旋转的电机或负载由当前速度驱动到预定速度 注：非常适用于水泵的工频变频切换或重要设备的异常停机后的快速恢复
电动机
传动机构
生产机械
负载特性
速度
T负载转矩
摩擦恒转矩 生产流水线 起重行走
势能恒转矩 电梯 起重机提升
负载转矩大小于与转速无关
恒功率
变转矩
（速度越低， （速度越低，负载
负载转矩越大） 转矩越小）
机床
风机水泵
开卷机/收卷机
4
电气传动的意义
注：并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能 平方转矩负载：转矩与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比 恒转矩负载：转矩与转速的大小无关，功率与转速成正比 恒功率负载：功率与转速的大小无关，不节电
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加速时间原则是宜短不宜长，经验值1.5～2s/kW；大于30kW，取>2s/kW 减速时间原则是宜长不宜短，否则易过压。 可考虑加装制动部件 加减速时间（S/min)
频率 Fmax－最大输出频率
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加速时间
减速时间
控制原理 : PID是指比例+微分+积分的控制,比例控制是控制输出 (操作量)与偏差量成比例的动作,偏差越大操作量输出 越大。积分控制是用于消除稳态误差,也就是误差越大 控制输出越大。微分控制是控制器的输出依误差的变 化量而定可使瞬间变化的误差快速回到稳定状况。
1
R+ E
+
1/(Ti S) +
U Kp
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停车方式
减速停车 变频器接到停止命令后按照减速时间对应曲线逐渐减小输出频率，到0后停机。 注：这种方式最常用，当直流母线电压过高时会自动启动能耗制动，此时需 配置制动单元，否则会报减速过电压 自由停车 变频器接到运行停止命令后，立刻中止输出，负载靠自然阻力停止。 注：变频器故障时的停车方式就是自由停车 减速＋直流制动停车 变频器接到运行停止命令后，按照减速时间对应曲线逐渐减少输出频率，当 到达某一预设频率，即开始直流制动（通脉冲直流）停车，防止电机爬行 注：对于大惯量负载或有定位要求的场合非常适用
控制对象
C
-
+
Td S
E= R-C (E 为误差值, R为设定值, C为量测值) U=[(1+ 1/TiS + TdS)*Kp] *E (U 为控制输出,Ti 为积分时间,Td 为微分时间)
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变频器运行要素
一个状态正常的变频器要运行，以下两个要素条件必须满足：
时间
12
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点动
频率
f1
时间
t3 t1 t2
点动间隔时间
点动命令
点动命令
时间
Байду номын сангаас
注：一般在调试时使用，如：确定运转方向、反向倒车等
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PID 控制
运行命令 决定电机的运行方向 决定变频器是启动还是停止
运行给定 决定速度大小 （直接速度给定、多段速、PID结果）
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变频器调试
• 一、通电和功能预置
• 1、通电
• （1）显示：对照说明书，显示过程是否正 常
• （2）风机：声音、风量是否正常
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• 变频器 • 变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频
电源转换成电压、频率均可 变的适合交流电机调 速的电力电子变换装置，英文简称VVVF ( Variable • Voltage Variable Frequency） • 变频器的控制对象 • 三相交流异步电机和三相交流同步电机
6
变频调速的优势