第一章：变频器的基础知识
变频器基础知识
变频器基础原理知识1.变频器基础1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的缩写，意为改变电压和改变频率，也就是人们所说的变压变频。
2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写，意为恒电压、恒频率，也就是人们所说的恒压恒频。
我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。
交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95％左右。
无论是用于家庭还是用于工厂，单相交流电源和三相交流电源，其电压和频率均按各国的规定有一定的标准，如我国大陆规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线电压为380V，频率为50Hz，其它国家的电源电压和频率可能与我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，（德国与日本是比较发达的国家）标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。
通常，把电压和频率固定不变的工频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），这个过程叫整流。
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)。
一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。
对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。
变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。
对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。
一般变频电源是变频器价格的15－－20倍。
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。
变频器也可用于家电产品。
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。
变频器自学习的计划
变频器自学习的计划第一章：变频器基础知识1.1 变频器的概念及应用领域在本章中将介绍变频器的基本概念以及其应用领域，了解变频器的基本作用和用途。
1.2 变频器的结构和工作原理本节将介绍变频器的结构和工作原理，包括输入端、输出端、控制端等各部分的功能和工作原理，帮助学习者对变频器的整体结构有更深入的了解。
1.3 变频器的技术参数和性能指标了解变频器的技术参数和性能指标对学习者选择合适的产品和理解其性能有着至关重要的作用。
第二章：变频器的使用与维护2.1 变频器的安装与调试本节将介绍变频器的安装和调试过程，包括安装环境的选择、接线、参数设置等，帮助学习者更好地掌握变频器的安装方法。
2.2 变频器的运行与监控学习者将学习到如何启动和停止变频器，以及如何进行运行状态的监控和故障排除。
2.3 变频器的维护与保养本节将介绍变频器的日常维护与保养方法，帮助学习者延长变频器的使用寿命。
第三章：变频器的参数设置3.1 变频器的基本参数设置学习者将学习到如何进行变频器的基本参数设置，包括电网频率、电机额定功率、极数匹配等。
3.2 变频器的高级参数设置本节将介绍变频器的高级参数设置方法，包括速度闭环控制、PID参数设置等，帮助学习者更好地掌握变频器的调节技巧。
第四章：变频器的故障排除4.1 变频器的常见故障及处理方法本节将介绍变频器的常见故障及处理方法，包括过载、过热、欠压、过压等，帮助学习者更好地掌握变频器的故障排除技巧。
4.2 变频器的故障诊断与维修学习者将学习到如何进行变频器的故障诊断与维修，包括故障现象的分析、故障原因的查找以及维修方法等。
第五章：变频器的自学习5.1 变频器的自学习功能介绍学习者将学习到变频器自学习的基本概念以及其应用价值，了解变频器自学习的作用和意义。
5.2 变频器自学习的原理与实现本节将介绍变频器自学习的原理和实现方法，包括自学习的算法、参数的调整与优化等，帮助学习者更好地掌握变频器自学习的技术。
变频器应用技术教学教案
变频器应用技术教学教案第一章：变频器概述1.1 教学目标1.了解变频器的概念、作用和分类2.掌握变频器的基本构成和原理3.了解变频器在工业应用中的重要性1.2 教学内容1.变频器的概念和作用2.变频器的分类及特点3.变频器的基本构成4.变频器的工作原理1.3 教学方法1.采用讲授法讲解变频器的基本概念和原理2.通过案例分析法让学生了解变频器在实际应用中的重要性1.4 教学评价1.考查学生对变频器概念、作用和分类的掌握情况2.评估学生对变频器基本构成和原理的理解程度第二章：变频器的工作原理2.1 教学目标1.掌握变频器的工作原理2.了解变频器的主要性能参数3.熟悉变频器的调速原理1.变频器的工作原理2.变频器的主要性能参数3.变频器的调速原理2.3 教学方法1.采用讲授法讲解变频器的工作原理2.通过实验演示法让学生了解变频器的调速原理2.4 教学评价1.考查学生对变频器工作原理的掌握情况2.评估学生对变频器性能参数和调速原理的理解程度第三章：变频器的安装与调试3.1 教学目标1.熟悉变频器的安装流程2.掌握变频器的调试方法3.了解变频器常见故障及处理方法3.2 教学内容1.变频器的安装流程2.变频器的调试方法3.变频器常见故障及处理方法3.3 教学方法1.采用讲授法讲解变频器的安装流程和调试方法2.通过案例分析法让学生了解变频器常见故障及处理方法1.考查学生对变频器安装流程的掌握情况2.评估学生对变频器调试方法和故障处理的了解程度第四章：变频器在电机控制中的应用4.1 教学目标1.了解变频器在电机控制中的作用2.掌握变频器控制电机启动、停止和调速的方法3.熟悉变频器与电机的连接方式4.2 教学内容1.变频器在电机控制中的作用2.变频器控制电机启动、停止和调速的方法3.变频器与电机的连接方式4.3 教学方法1.采用讲授法讲解变频器在电机控制中的应用2.通过实验演示法让学生了解变频器控制电机的方法4.4 教学评价1.考查学生对变频器在电机控制中作用的掌握情况2.评估学生对变频器控制电机启动、停止和调速方法的熟悉程度第五章：变频器在工业应用案例分析5.1 教学目标1.了解变频器在工业应用中的典型应用案例2.掌握变频器在不同行业中的应用特点3.培养学生分析实际问题并解决问题的能力5.2 教学内容1.变频器在工业应用中的典型应用案例2.变频器在不同行业中的应用特点5.3 教学方法1.采用讲授法讲解变频器在工业应用中的典型案例2.通过小组讨论法让学生分析变频器在不同行业中的应用特点5.4 教学评价1.考查学生对变频器在工业应用中典型案例的掌握情况2.评估学生对变频器在不同行业中应用特点的理解程度第六章：变频器的保护功能6.1 教学目标1. 理解变频器的基本保护功能2. 掌握变频器过流、过压、过热等保护机制3. 学习如何设置和调整变频器的保护参数6.2 教学内容1. 变频器的主要保护功能及其作用2. 变频器的保护机制和工作原理3. 保护参数的设置和调整方法6.3 教学方法1. 使用讲授法介绍保护功能及其作用2. 通过模拟实验演示保护机制的运作3. 指导学生进行参数设置和调整的实践操作6.4 教学评价1. 评估学生对变频器保护功能的理解程度2. 考查学生设置和调整保护参数的实际操作能力第七章：变频器的节能原理与应用7.1 教学目标1. 认识变频器节能的原理2. 掌握变频器在节能应用中的技术要点3. 了解变频器节能实例和效果评估7.2 教学内容1. 变频器节能的基本原理2. 变频器节能技术的应用案例3. 节能效果的评估方法和技巧7.3 教学方法1. 使用讲授法解释变频器节能原理2. 通过案例分析展示变频器节能应用3. 开展小组讨论，评估节能效果7.4 教学评价1. 考查学生对变频器节能原理的理解2. 评估学生对节能应用案例的分析能力第八章：变频器的通信与控制8.1 教学目标1. 理解变频器通信的基本概念2. 掌握变频器与上位机通信的协议和方式3. 学习变频器的控制指令及其编程8.2 教学内容1. 变频器通信的基本原理和协议2. 变频器与上位机的通信案例3. 变频器控制指令的编程和应用8.3 教学方法1. 使用讲授法介绍通信原理和协议2. 通过实际操作演示通信过程3. 指导学生编程实现控制指令8.4 教学评价1. 评估学生对变频器通信原理的理解2. 考查学生编程实现控制指令的能力第九章：变频器在自动化生产线中的应用9.1 教学目标1. 了解自动化生产线的基本构成2. 掌握变频器在自动化生产线中的作用3. 学习变频器在协调multiple devices 中的配置和调试9.2 教学内容1. 自动化生产线的基本构成和运作原理2. 变频器在自动化生产线中的应用案例3. 多设备协调中的变频器配置和调试方法9.3 教学方法1. 使用讲授法介绍自动化生产线的基本概念2. 通过案例分析展示变频器在生产线中的应用3. 指导学生进行多设备协调的配置和调试实践9.4 教学评价1. 评估学生对自动化生产线构成和运作原理的理解2. 考查学生进行变频器配置和调试的实际操作能力第十章：变频器的维护与故障诊断10.1 教学目标1. 熟悉变频器的日常维护流程2. 掌握变频器故障诊断的方法和技巧3. 学习变频器故障处理的一般步骤10.2 教学内容1. 变频器的日常维护操作2. 变频器故障诊断的方法和技巧3. 变频器故障处理的一般步骤和案例分析10.3 教学方法1. 使用讲授法讲解日常维护操作和故障诊断方法2. 通过模拟故障处理演示故障诊断和处理流程3. 开展小组讨论，分析故障处理案例10.4 教学评价1. 评估学生对变频器日常维护操作的掌握程度2. 考查学生进行故障诊断和处理的实际操作能力第十一章：变频器在特定行业中的应用11.1 教学目标1. 理解变频器在不同行业中的特殊应用2. 掌握变频器在特定行业中的优化配置3. 学习特定行业中变频器应用的案例分析11.2 教学内容1. 变频器在特定行业中的应用案例2. 特定行业中变频器的优化配置方法3. 案例分析：变频器在不同行业中的应用挑战与解决方案11.3 教学方法1. 使用讲授法介绍变频器在特定行业中的应用2. 通过案例分析展示变频器的优化配置3. 指导学生进行案例分析，解决实际应用问题11.4 教学评价1. 评估学生对变频器在特定行业中应用的理解程度2. 考查学生分析并解决实际应用问题的能力第十二章：变频器的编程与功能扩展12.1 教学目标1. 理解变频器编程的基本概念2. 掌握变频器常用编程指令和功能模块3. 学习如何进行变频器的功能扩展12.2 教学内容1. 变频器编程的基本原理和指令集2. 变频器常用功能模块及其应用3. 变频器功能扩展的方法和策略12.3 教学方法1. 使用讲授法介绍变频器编程的基本概念2. 通过编程实践演示变频器功能的实现3. 指导学生进行功能扩展的实践操作12.4 教学评价1. 评估学生对变频器编程原理的理解程度2. 考查学生实现变频器功能模块的实际操作能力第十三章：变频器的安全标准和规范13.1 教学目标1. 理解变频器安全的重要性和相关标准2. 掌握变频器安全操作的基本规范3. 学习变频器安全维护的注意事项13.2 教学内容1. 变频器安全标准的基本要求2. 变频器安全操作规范和应急预案3. 变频器安全维护的注意事项和常见问题13.3 教学方法1. 使用讲授法讲解变频器安全标准和规范2. 通过情景模拟演示安全操作和应急预案3. 指导学生进行安全维护的实际操作13.4 教学评价1. 评估学生对变频器安全标准和规范的理解程度2. 考查学生执行安全操作和应急预案的实际能力第十四章：变频器的环保与认证14.1 教学目标1. 理解变频器环保的意义和现状2. 掌握变频器环保认证的基本要求3. 学习变频器环保设计的策略14.2 教学内容1. 变频器对环境的影响和环保要求2. 变频器环保认证的标准和流程3. 变频器环保设计的实践案例14.3 教学方法1. 使用讲授法讲解变频器环保的意义和要求2. 通过案例分析展示变频器环保认证的实践3. 指导学生进行环保设计的思考和讨论14.4 教学评价1. 评估学生对变频器环保意识和认证要求的了解程度2. 考查学生提出和实施环保设计方案的实际能力第十五章：变频器的未来发展趋势15.1 教学目标1. 理解变频器技术的最新发展趋势2. 掌握变频器在新兴领域的应用3. 学习变频器技术发展的未来展望15.2 教学内容1. 变频器技术的最新研究动态2. 变频器在新兴领域的应用案例3. 变频器技术发展的未来趋势和挑战15.3 教学方法1. 使用讲授法介绍变频器技术的最新发展2. 通过案例分析展示变频器在新兴领域的应用3. 开展小组讨论，探讨变频器技术发展的未来方向15.4 教学评价1. 评估学生对变频器技术最新发展的理解程度2. 考查学生分析并预测变频器技术未来趋势的实际能力重点和难点解析本文主要介绍了变频器应用技术教学教案，内容包括变频器的基本概念、作用、分类、构成、原理、安装、调试、保护功能、节能原理、通信与控制、应用案例、维护与故障诊断、特定行业中的应用、编程与功能扩展、安全标准和规范、环保与认证以及未来发展趋势等。
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。
变频器工作原理(基础知识)
1、基本概念（1）VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。
（2）CVCF 恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写。
各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60H z（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。
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，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。
然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（A C），我们把实现这种转换的装置称为“变频器”（inverter）。
变频器也可用于家电产品。
使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。
用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。
但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。
变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。
例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。
2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？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：4极电机60Hz 1,800 [r/min]，4极电机50Hz 1,500 [r/min]，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，在工业领域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）的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。
电机的极数是固定不变的。
由于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），所以不适合改变极对数来调节电机的速度。
另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值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。
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
变频器相关基础知识
变频器相关基础知识目录第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范 (2)第二部分变频器简介 (3)一、变频器基本知识介绍 (3)二、变频器的选择 (14)三、传动机构（减速箱） (15)四、变频器低电压穿越功能分析 (16)五、变频柜内，变频器的外围设备及其选择 (21)六、关于谐波的问题 (49)七、其他 (57)第一部分有关变频器的相关国家标准、地方标准及行业规范《DL/T5521-2016火力发电厂变频调速系统设计导则》《GB/T21056-2007风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件》《GB/T34123-2017电力系统变频器保护技术规范》《GB/T20161-2008变频器供电的笼型感应电动机应用导则》《GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波》《DL/T5153-2014火力发电厂厂用电设计技术规程》《GB50052-2009供配电系统设计规范》《大型汽轮发电机组一类辅机变频器高、低电压穿越技术规范》《DL/T339-2010低压变频调速装置技术条件》《JB/T12219-2015YFP系列(IP55)风机专用变频调速三相异步电动机技术条件(机座号80～400)》《DL/T994-2006火电厂风机水泵用高压变频器》《GB/T12668.2-2002调速电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定》《DB34/T1429—2011额定电压1kV到3kV变频器用电力电缆》安徽省地方标准《IEEE519-1992》……第二部分变频器简介一、变频器基本知识介绍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成另一种频率电源的电能控制装置，通俗的讲，变频器就是一种能改变施加于交流电动机的电源频率值和电压值的调速装置。
2、变频器组成变频器由主电路、控制电路、操作显示电路和保护电路4部分组成。
3、使用变频器的目的⑴对异步电动机实现无级调速控制；⑵对电动机实现节能；⑶对电动机实现软启动、软制动以及平滑调速；4、变频器分类⑴按变换频率的方法分类：有交-交、交-直-交两种变换器。
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同步转速
定子旋转磁场的转速记为n1，又称为同步速:
n1
120 p
f
式中：
n
n1(1 s)
120 p
f
(1 s)
n1的单位为每分钟的转数（rpm） f为电源的频率
p为绕组磁场的极数
Hale Waihona Puke 例如，对工频50Hz电源，2极，4极，6极，8极电机的同步转速分别 为：
3000rpm,1500rpm,1000rpm,750rpm,等等
滑差率的大小反映了电机的不同运行状态。
复习转速的公式
n1 120 f p
n
(1
s)n1
(1
s)
120 p
f
电机和负载的转速与频率，电机的极数和滑差率有关。
变频调速
转速与频率成正比 能够连续调速 操作方便，噪声低 调速范围宽，调速精度高 效率高，功率因数高（采取措施） 可以控制起动，运行，停止（锁定输出，线性制动或软停 止） 可靠性高，易于维护 起动电流和运行电流小，过载能力大
变频器与电动机的关系
变频器从输入端看：输入的是工频三相交流电， 从输出端看：输出的是频率和电压可调的交流电。控制电 动机工作 变频器是电动机和电源之间的一个中间 控制环节，变频器和电动机要匹配， 变频器的输出特性和功能参数必须与 电动机的工作特性相吻合。 电动机要求：电动机要调速；在起动、 制动时电流大；频率改变时电压也必须随之改变， 闭环控制要求：速度精度高、快速性好， 控制方便。
变频调速系统的组成特点
什么是变频器 定义：把工频交流电（或直流电）变换为电压 和频率可变的交流电的电气设备称为变频器。 变频器的主要用途是用于交流电动机的调速控 制。 变频器应用：通过对电动机的调速控制，达到 节能、提高工作效率、实现自动控制等目的。 在钢铁、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。现在我国能用变频器的 地方都在采用变频器。
转子是怎样转起来的？
转子导体横切气隙旋转磁场产生感应电势（右手 定则）
感应电势在闭合的转子绕组中产生感应电流
转子导体中的电流与气隙旋转磁场作用产生电磁 力（左手定则）
电磁转矩驱 动转子转电子流转也产动生，旋与转磁气场隙旋转磁场的方向
相同
该磁场的转速与所产生的旋转磁场转速一样，
都是同步速
在稳态情况下，转子所产生的磁场与定子是相 对静止的
矢量控制变频器
矢量控制是交流电动机用模拟直 流电动机的控制方法来控制。
直流电动机的特点
励磁绕组和电枢绕组分开，互不 影响，改变任意一个电流都可以 调速，并且两个磁场正交，调速 非常方便。
交流电动机特点
电动机的定子和转子都取自定子 电流，两个电流既不独立磁场更 不正交，调速难以控制。转速和 定子电流并不成正比，简单改变 定子电流的大小并不能得到良好 的调速性能。
模拟量输入端子： 模拟电压控制端子：0—10V，0—5V， 模拟电流控制端子：0—20mA,4—20mA 主要功能：给定变频器输出频率，PID控制目标信号给定；辅助功能： 叠加到主给定信号的附加信号，PID反馈信号。 开关量输入控制端子：接受外部输入的各种开关信号。 基本输入端子：正转（FWD），反转（REV）,点动（JOG）,复位 （RST）等 可编程多功能端子：端子功能通过预置来决定，如多段速控制、多段 速升降速时间控制、可编程序控制等。 输出控制端子 报警输出：当变频器因故障而跳闸时，报警输出端动作，发出报警信 号。 测量信号输出：向外接仪表输出运行模拟或数字信号。 状态信号输出：输出变频器各种运行状态信号。如“频率到达” “频率检测”、“运行中”等。
西门子6SE70变频器培训
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内容
电力拖动的基本概念 变频调速系统的组成、特点 6SE70变频器的使用 变频调速系统常见的故障与维
护 变频器现场应用实例
第一章：变频器的基础知识
异步电机的结构和原理 异步电机的调速 变频调速的优点
异步电动机的结构和原理
异步电动机的结构
实际上，气隙磁场是定子与转子绕组产生的电 流之和。
异步电动机的转速
异步电动机的转速可表示为：n
n1 (1
s)
120 p
f
(1
s)
式中S称为滑差率；
当电机刚刚开始起动时，n=0，s=1；
若电机处于理想空载，n=n1, s=0，转子与定子旋转磁场同 步，故n1称为同步转速； 额定负载情况下，s为2—5%，所以异步电机的额定转速 nN总是接近同步速，如 2890rpm,1450rpm,975rpm,741rpm等等。
动，可用于变频调速系统；
回馈制动：又称再生制动，制动目的是使电动机在制动过程中
将能量
回馈到电网。
可用于变频调速系统；
反接制动：可使电动机快速停车，通常不用于变频调速系统；
变频器主电路
起动保护
制动电阻 逆变IGBT 续流二极管
515V
输入 380V
整流电路 滤波电路 制动单元
变频器系统构成
输入控制端子和输出控制端子
电动机的起动、制动及调速
电动机起动 ★ 起动要求： 有不太大的起动电流；足够大的起动转矩； 动态转矩△T要 小
但实际情况恰恰相反 ，起动电流大，动态转矩△T也大。
★ 起动方法： 直接起动：起动电流大，约为IN的4~7,适用于小容量电动机。
降压起动： 自耦变压器降压起动； 串电阻或电抗器降压起动； Y-△降压起动； 低频起动：降低电动机的起动频率（变频器）。
U/ƒ控制模式变频器
★ 控制特点：通过压频变换器使变频器的输出电 压与输出频率成比例的改变，即U/ƒ=常数
★ 性能特点：性价比高，输出转矩恒定即恒磁通 控制，但速度控制的精度不高。适用于以节能 为目的和对速度精度要求较低的场合。
★低频稳定性较差：在低速运行时，会造成转矩 不足，需要进行转矩补偿。
• 该变频器为开环控制，安装调试方便。
异步电动机的结构 定子 转子 风扇 机壳 接线盒 轴伸
定子铁心与绕组
定子铁心均布的槽中嵌有三相对称绕组。
铁心
绕组
转子铁心和绕组
铸铝转子
绕线转子
旋转磁场的产生
在定子三相对称的定子绕组中通 入对称三相电流即在气隙中产生 旋转磁场：
ia Im cost ib Im cos(t 120 ) ic Im cos(t 120 )
思路：设法将交流电动机 的定子电流分解为定子励 磁电流和转子电枢电流， 用控制直流电动机的方法 控制交流电动机。
变频器控制方式：分无传感 器（开环）和有传感器（闭 环）两种控制方式。
矢量变频器的特点
★ 控制特点：既能控制电流的幅值，同时 控制电流的相位，还可通过软件来设定 这种控制方式。
★ 性能特点：可从零转速进行控制，调速 范围宽；可对转矩进行精确控制；系统 响应速度快，速度控制精度高。
电动机的起动、制动及调速
★ 低频起动的优点：转速差△n被限制在一定的范围，起动电 流也被限制在一定范围内，动态转矩△T很小，起动过程平 稳。
变频器的加减速时间由此而设。
电动机的制动
电动机的制动状态是指电磁转矩T与转子转速n方向相反的 状态。
制动方式：
直流制动：又称能耗制动，制动目的是使电动机停止转