变频器原理培训[1]
变频器培训资料
变频器培训资料一、什么是变频器？变频器是一种能将电机的转速和输出功率按需求进行无级调节的电气装置。
它通过改变电源的频率和电压来控制电机的转速，从而实现对电动机的调速。
二、变频器的原理变频器由整流桥、滤波器、逆变器和控制电路组成。
整流桥将电源交流电转换为直流电，滤波器将直流电进行滤波以去除电源的脉动电压。
逆变器将直流电逆变为可调频率和电压的交流电，供应给电机工作。
三、变频器的应用1. 工业领域：变频器广泛应用于机械制造、冶金、石油化工、船舶、航空航天等各个行业的生产设备中。
2. 建筑领域：变频器可应用于楼宇自动化系统中，用于空调系统、水泵系统、风机系统等设备的控制。
3. 农业领域：变频器用于农业机械的控制，如灌溉泵的变频控制，可以节省能源并实现精确控制。
四、变频器的优势1. 节能效果显著：变频器可以根据负载要求进行电机转速的调节，避免了传统启动方式的能源浪费。
2. 调速性能好：通过变频器可以实现无级调速，使得电机的运行速度可以根据需要进行精确控制。
3. 减少电机损坏：变频器可以实现平稳启动和停止，减小了电机的机械冲击，延长了电机的使用寿命。
4. 增强系统稳定性：变频器具有过载保护、电流限制等功能，可以防止电机因过载或过电流而受损。
五、变频器的操作注意事项1. 安全使用：使用变频器时应注意安全保护，避免触电和其他事故的发生。
2. 合理布线：变频器的电源线和控制线要进行合理的布线，并保持良好的接地。
3. 避免温度过高：变频器在工作过程中会产生一定的热量，应确保通风良好，避免过热影响正常工作。
4. 定期维护：定期对变频器进行检查和维护保养，保证其正常工作和使用寿命。
六、变频器的未来发展趋势1. 高性能：未来的变频器将不仅具备调速功能，还会加强功率密度、响应速度等指标的提升，以满足更高性能的需求。
2. 智能化：随着物联网技术的发展，变频器将实现与其他设备的无线通信和数据交互，实现更智能化的控制系统。
3. 绿色低碳：变频器的节能特性将得到进一步的提升，以更好地满足环保和可持续发展的要求。
变频器原理及维修培训
变频器原理及维修培训变频器是一种能够改变交流电频率的设备，它的原理是通过将输入电源转换为直流电，然后再通过逆变将直流电转换为需要的频率的交流电。
变频器主要由整流器、逆变器和控制电路组成。
整流器部分将输入的交流电源转换为直流电，主要由整流桥构成。
整流桥通常由四个二极管组成，其中两个二极管用于将正半周期的交流电转换为直流电，另外两个二极管用于将负半周期的交流电转换为直流电。
逆变器部分将直流电转换为需要的频率的交流电。
逆变器通常由晶闸管或MOS管组成，通过周期性地开关来控制输出频率和电压。
控制电路会根据输入信号和设定参数来调节逆变器的工作状态，从而达到输出所需的频率和电压。
变频器的维修主要包括故障排除和零部件更换。
故障排除是通过检测变频器的各个部分和电路来确定故障原因，常见的故障包括电源故障、控制电路故障和功率模块故障。
一般可以通过测量电压和电流的方式来检测故障的位置。
零部件更换是指根据检测结果来更换故障的零部件，比如更换损坏的二极管、晶闸管或MOS管等。
变频器的维修需要具备一定的电气知识和技能，以下是维修变频器的一般步骤：1.检查电源：检查输入电源的电压和相序是否正常，确保电源供应稳定。
2.检查故障指示灯：变频器通常会有各种故障指示灯，通过检查这些指示灯的状态来判断故障的类型。
3.检查控制信号：检查控制电路的信号是否正常，包括输入信号和输出信号。
4.测量电流和电压：使用万用表等工具测量电流和电压，确定故障的位置。
5.更换零部件：根据检测结果确定故障的零部件，并进行更换。
6.检查和调试：更换零部件后，对变频器进行检查和调试，确保故障已经修复。
维修变频器需要严格按照操作规程和安全操作程序进行，避免因操作不当而导致更多的故障或安全事故发生。
同时，维修人员还应具备相关的电工知识和维修经验，不断学习和提高自己的技能。
维修变频器的培训应该包括理论和实践两个方面，理论部分主要介绍变频器的工作原理和故障排除方法，实践部分主要通过实际操作来训练维修技能。
变频器技术培训资料
变频器能够根据实际需求实时 调整电机转速，实现能源的精 细化管理，使能源得到充分利
用，降低能源浪费。
05
变频器的发展趋势与新技术
变频器的发展趋势
高效节能
随着能效要求的提高，变频 器在提高系统效率、降低能 耗方面仍有较大潜力。
智能化
利用先进的人工智能技术， 实现变频器的自主控制和优 化运行，提高其智能化水平 。
性能和稳态精度。
预测控制技术
通过模型预测控制算法，实现对系 统负荷的准确预测和优化控制，提
高系统的稳定性和效率。
直接转矩控制技术
通过直接控制电机的转矩和电压， 实现对电机的高效、快速控制，适 用于高性能的变频器应用场景。
无线通讯技术
利用无线通讯技术，实现变频器与 上位机之间的远程监控和调试，提 高系统的可维护性和便利性。
变频器的特点
具有调速范围广、调速精度高、动态响应快、节能效果显著、操作方便、维护简 单等优点。
变频器的基本应用
节能应用
通过调节电机转速，降低能源消耗 ，适用于风机、水泵等设备。
速度控制
通过调节电机转速，实现对机械设 备的精确控制，适用于各种传动系 统。
软启动
利用变频器软启动功能，减轻电机 启动时对机械和电气的冲击，延长 设备使用寿命。
自动化控制
配合其他控制系统，实现自动化生 产线的远程控制和调节。
02
变频器的工作原理
变频器的电力电子器件
1 2
晶闸管
作为变频器的核心电力电子器件，晶闸管可以 控制交流电压的相位，从而实现变频。
IGBT
全控型电力电子器件，具有高输入阻抗和低导 通压降的特点，是变频器中的重要组成部分。
3
变频器原理及维修培训
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案例2
变频器（故障现象：上电无显示）经检测发现电源主回路、充电 电阻、主回路接触器都正常，故障确定在电源板。按照维修步骤 对开关电源板进行测量。第一步测量通过，第二步测量时发现开 关管c-e结击穿，将其拆下，然后检测变压器、及整流二极管、 滤波电容等关键器件，在确定没问题之后上电试验，输出各组电 压正常，装机测试正常，故障排除。 【案例3】：变频器（故障现象：上电无显示）经检测发现电源 主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，故障确定在电源板。 按照维修步骤对开关电源板进行测量。第一步测量通过，第二步 测量通过，第三步测量通过，第四步测量通过，然后单独对电源 板加电测量PWM调制芯片的电源端对地有12.5V左右的电压，说明 供电正常。用示波器看芯片的PWM输出端，发现没有PWM调制波形。 更换PWM调制芯片后，上电试验正常，故障排除。
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开关电源电路图 LOGO 图中L1为一次电路，L2、L3、L4、L5为二次电路，工作时一次电路导 通，二次电路截止，一次电路截止时，二次电路导通。二次电路的输 出电压由开关管的脉冲宽度调节。 开关电源容易损坏的元件是滤波电容、整流二极管、开关管。
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2）直流电压检测电路 为保证电网电压变化时， 仍能保证U/f=C的控制方 式，由该电路实时检测 直流电路的电压Ud,根据 Ud的变化调整PWM波的占 空比。
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7.操作面板 操作面版是采用接插 件连接，接触不良， 会引起个别功能消失， 供电不良会引起黑屏。 个别功能部件失灵， 可能是按键接触虚。
《变频器使用培训》课件
带载调试
在电机带载的情况下，启 动变频器并检查其运行状 态和电机性能。
参数设置
根据实际需求，通过操作 面板或通讯接口对变频器 的参数进行设置和调整。
变频器的调试方法与参数设置
频率设置
设置变频器的输出频率，以满足电机转速的要求。
控制模式设置
选择适合的控制模式，如速度控制、转矩控制等。
变频器的调试方法与参数设置
恢复正常。
05
安全注意事项
操作变频器的安全规范
01
操作前确保电源已断开 ，避免带电操作引发触 电事故。
02
操作时应佩戴合适的防 护眼镜和手套，防止飞 溅物伤害。
03
操作时禁止吸烟、吃东 西，避免意外事故发生 。
04
操作时应遵循先启动后 加负载的原则，避免设 备损坏或人员伤亡。
安全防护措施与设备
03
变频器的使用与维护
变频器的操作面板介绍
操作面板概述
介绍操作面板的组成和功能，包括显 示屏幕、按键、旋钮等。
按键功能说明
显示屏幕内容解读
解释显示屏幕上的各种参数和状态信 息，如频率、电流、电压、故障代码 等。
详细解释每个按键的功能和使用方法 ，如启动、停止、加速、减速等。
变频器的常用功能与参数设置
电缆连接
按照接线图正确连接电源 和电机电缆，确保接线牢 固、安全。
变频器的安装步骤与注意事项
• 接地处理：按照安全规定进行接地处理，确保设备安全运 行。
变频器的安装步骤与注意事项
注意安全
在安装过程中，务必注意安全， 避免触电等事故发生。
遵守规定
遵守相关国家和地区的电气安全 法规和标准。
变频器的安装步骤与注意事项
某工厂操作工在操作变频器时未断开电源，导致 触电事故发生，造成人员伤亡。
变频器基础知识培训(第四讲)
变频器的配置方式
单独配置
根据需要，为每台电机独立配置一台变频器。
成组配置
将多台电机并联，通过一台变频器同时驱动多台 电机。
网络化配置
通过工业网络将多台变频器连接，实现集中控制 和数据交换。
变频器的安装与调试
安装环境
电缆连接
确保变频器安装在干燥、通风良好、无剧 烈振动和无腐蚀性气体的环境中。
正确连接电源、电机和控制电缆，确保接 线牢固、屏蔽层可靠接地。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
变频器基础知识培训 (第四讲)
目录
CONTENTS
• 变频器的工作原理 • 变频器的应用领域 • 变频器的选型与配置 • 变频器的维护与保养 • 变频器的发展趋势与未来展望
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
参数设置
调试运行
根据电机特性和工艺要求，正确设置变频 器的参数，包括输入输出模式、频率设定 方式、加速减速时间等。
在安全的前提下，进行空载和负载调试， 检查变频器的运行状态和电机的运行性能 。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
变频器的维护与保养
日常维护与保养
定期检查变频器外观
确保变频器外观无破损，无明 显异常，无明显异常声音。
保持变频器散热良好
定期清理变频器散热风扇和散 热片上的灰尘，确保散热良好 。
检查接线端子
确保接线端子紧固，无松动、 脱落现象。
检查电缆和连接器
确保电缆和连接器完好，无破 损、老化现象。
变频器培训资料
变频器培训资料1. 变频器原理及作用变频器原理：利用微计算机控制大功率开关器件，将工频交流电变为频率和电压可调的(等效于)三相交流电的电器设备。
变频器的主要作用：根据拖动要求调节三相异步电动机的转速，以达到对一台或多台电动机大范围内的连续调速控制、节能运行或正反转控制。
2.变频器控制运行方式分以下几种2.1 U/f控制方式特点：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。
2.2转差频率控制方式：采用速度反馈控制，硬件电路较复杂。
如下图：图一：转差频率控制和U/ƒ控制的区别：U/ƒ控制变频器内部不用设置PID控制功能，不用设置反馈端子。
现在的变频器一般都是多功能的，即复合功能变频器，在同一台变频器上集中很多功能供选择。
2.3矢量控制变频器特点：同时控制电流的幅值和相位，还可通过软件来设定这种控制方式。
2.4矢量控制方式：直接转矩控制技术，把转矩检测值与转矩给定值作比较，使转矩波动限制在一定的转差范围内，转差的大小由频率调节器来控制，并产生PWM脉宽调制信号，直接对逆变器的开关状态进行控制，。
3.变频器的组成：主电路，输入控制端子排，输出控制端子排，隔离电路，通讯接口，控制面板。
如下图24.变频器频率控制功能：1．由操作面板上的功能键控制频率2．通过功能参数码预置频率3．由操作面板上的功能电位器控制频率4．由外端子控制频率模拟量控制端子控制（模拟电压、模拟电流）接点控制端子控制（频率上升、下降端子）数字量控制5．变频器控制排功能：1．模拟量输入端子: 由电位器控制或接PID反馈信号或接其它检测反馈信号。
2．接点输入端子: 包括独立功能控制端子和多功能控制端子独立功能控制端子：主要有正转、反转、点动、运行停止、复位等端子，其功能固定。
其控制方式有两种，开关控制和脉冲控制。
3多功能输入端子：多功能输入端子通过选定预置，可以实现多种功能。
6.日常保养：运转的时候通电过程中，在不拆开面板的情况下，从外边目视检查有无运转状态的异常。
第1章通用变频器的基本工作原理1.1交直交变频器的基本
套三相桥式无环流反并联的可逆装置。正、反向两组晶 阐管按一定周期相互切换。正向组工作时，反向组关断， 在负载上得到正向电压；反向组工作时，正向组关断， 在负载上得到反向电压。工作晶阐管的关断通过交流电 源的自然换相来实现。这样，在负载上就获得了交变的 输出电压uo。
有的交一交变压变频装置用电抗器将输出电流强 制变成矩形波或阶梯波，具有电流源的性质，它 也是电流源型变频器。
注意几点：从主电路上看，电压源型变频器和电 流源型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器 的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器 在性能上相当大的差异，主要表现如下：
(1) 无功能量的缓冲 对于变压变频调速系统来说，变频器的负载是异
3、逆变电路——直－交部分
逆变电路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三 极管按其导通顺序分别用 VT1～VT6表示，与三极管反向并 联的二极管起续流作用。
按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和 180°导通型两种类型。
逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是 彼此相差120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的 逆变。输出电压的频率取决于逆变器开关器件的切换频率， 达到了变频的目的。
交－交变频器主要用于大容量交流电动机调速，几乎没 有采用单相输入的，主要采用三相输入。主回路有三脉波零 式电路（有18个晶闸管）、三脉波带中点三角形负载电路 （有12个晶闸管）、三脉波环路电路（有9个晶闸管）、六脉 波桥式电路（有36个晶闸管）、十二脉波桥式电路等多种。
用的最多的是六脉波桥式电路，又分为分离负载桥式电 路和输出负载Y联结两种型式。
U
额定电压
L n P 基频 f
图1.1.11 电压与频率之间的关系
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通讯
大负载 冲击
频率控 制
PROFIBUS
通讯
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PROFIBUS
通讯
重负载 启动
变频器原理培训[1]
3.2：参数的可变性
v 必须包含有：一个功能数据组或电机数据 组或BICO参数，用在参数标号中大写字母 未被定义。
v 参数的存取必须得到改变参数源的同意， P053存取设定。（见下一页的描述）
P352= 所有频率参考值
P353= 所有转速参考值
P384.01=110 电机负载限制
P452=100
正向旋转的最大 速度
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P60=1
返回参数菜单， 同时校验输入的 参数是否合理
P128=0 最大输出电流
P462=10 加速时间
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3.3系统设定（参数值针对平台变频器应用） P463=0 加速时间的单位秒） P464=10 减速时间 P465=0 加速时间的单位（秒）
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变频器原理培训[1]
4：功 能 图
1：如何看功能图？
1.1连接器。一种是“字”连接器，用K表示。另
一种是“双字”连接器，用KK表示。如下面图
示 K0153
KK0150
1.2开关量连接器。它只有两种状态“0”和“1”。
用B表示。如下图示
B0201
1.3连接到功能块（BICO）。BICO是描述功能 块间连接的术语。两个功能块之间的连接包含 了一侧上的连接器或开关量连接器，另一侧必 须有一个BICO参数。
f
U
基频以上调速
在基频以上调速时，频率可以往上 增高，但电压却不能超过额定电压， 最多只能保持输入额定电压，这将迫 使磁通与频率成反比降低。
UΦ
UN
恒转矩调速
ΦN
U
恒功率调速 UN
Φ
fN
f
2、变频器的原理 交-直-交 变频器
电源
交流
| 直流
直流
直流
| 交流
VVVF 电机
电流源型交-直-交 变频器（电感滤波）
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变频器原理培训[1]
变频器的基本原理
交流变频调速器的主要调速 对象是交流感应电动机，变频 器对交流电机实施调速的过程 中，其输出电压和输出频率的 变化必须遵守一定的规则。这 就是我们通常说的变频变压 （VVVF）的基本原则。
1、变频变压的基本原理
三相感应电机的转速 ：n=60f(1-s)/p
更改条件:
-待机
-运行
数据栏说明:
Dec,Plc:参数值小数点后的位数 Index1:工厂设定,例子中选择开关量8 Unit :参数的单位 Indices :参数的标号,层 BDS :BICO数据组 FDS :功能数据组 MDS :电机参数组 lnit :参数初始值 Max :参数设置最大值 Min :参数设置最小值
障，故障确认。
增大键 增加所显示的值。点动数值逐步增加；按紧数值快速增加。 减小键 减小所显示的值。点动数值逐步减小；按紧数值快速减小。
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PMU X300串口
v 功能：变频器和PC的通讯，或连接OP1S。
5
9
6
1
针 名称
含义
1 n.c
不用
2 RS232 RxD 通过RS232接收数据
❖ 通过SIMOVIS (USS)软件进行参数设置。通 过软件可以方便快速进行参数设置，节约时 间。需要通讯电缆，软件在随机的光盘中。
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3.3-1 PMU 的 操 作
I OP
Serial interface
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驱动器状态 故障和报警 只读参数 设定参数
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Type :参数类型 O2 :16位无符号数值 I2 :16位带符号数值 I4 :32位带符号数值 L2 :Nibble码 V2 :比特码参数 C :单字连接量 CC :双字连接量 B :开关量
变频器原理培训[1]
v 前面介绍了功能块和连接器。我们需要实现的 功能，用连接器将功能块连接起来。这个连接 的过程也就将参数进行了设置。
交流电机是通过内部旋转磁场来传递能量的， 为了保证交流电机能量传递的效率，必需 保持气隙磁通量为恒定值。如果磁通量太 小，不能充分发挥电机的能力，导致出力 不足。反之，如果磁通量太大，铁芯过度 饱和，会导致励磁电流过大，严重时会因 绕组过热而损坏电机。因此，保持气隙磁 通量的值恒定不变，是变频变压的基本原 则。
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变频器原理培训[1]
举例说明
Src ON/OFF1
P554.B（5）
Src ON/OFF1在控制字1的位0，是B参数，只能 连接开关量。它的出厂值是5，5就是PMU上启
B
动、停止的输出。将P554的值设置为5，就可以 用PMU来控制变频器的启动和停止。
Src MainSetpoint
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变频器原理培训[1]
3.1：西门子变频器的调试原则
给定源 命令源 工艺条件 控制方式 电机规格
模拟量 输入
固定设 定
电动电 位计
外部端 子排
外部端 子排
外部端 子排
标准传 动
转矩调 整
加速驱 动
V/F特性
转矩控 制
速度控 制
通用电 机
NEMA 感性电 机
同步电 机
SIMOLINK
通讯
3 RS485P
通过RS485D的数据
4 Boot
软件更改的控制信号
5 M5V
P5V的参考电位
6 P5V
5V辅助电源
7 RS232 TxD 通过RS232发送数据
8 RS485N 通过RS485的数据
9 n.c
不用
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变频器原理培训[1]
参数设置步骤
1：参数恢复到出厂设定。
P53=6
P60=2
CUVC端子排X101
端子
标志Байду номын сангаас
1 P24 AUX
2 M24 AUX
3 DIO1
含义 辅助电源 参考电位 开关量输入/输出1
范围 DC24V/150mA 0V 24V,10mA/20mA
4 DIO2 5 DIO3 6 DIO4 7 DI5 8 DI6
开关量输入/输出2 开关量输入/输出3 开关量输入/输出4 开关量输入5 开关量输入6
❖ 功能图分为基本功能和自由功能两大部分。 一般情况下，基本功能就可以满足需要。自 由功能用来满足一些特殊的功能
❖ 下面介绍一些常用、重要的功能图，供大家 了解。
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变频器原理培训[1]
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变频器原理培训[1]
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变频器原理培训[1]
n：电机的转速；
f：输入交流电源频率；
p：电机的极对数；
s：电机的转差率。
通过对公式的分析，发现影响电动机转速有三个元素：
电源频率、电动机的极对数、电动机的转差率。即有 三种调速方法：变频调速、变极调速、变转差率调速。
其中变转差率调速主要包括调压调速、串极调速等，
在变频调速未问世以前是主要的调速手段。
v 必须选择一个包含有参数变更的菜单。 v 装置必须处于允许改变参数的状态。
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变频器原理培训[1]
P053定义参数化接口功能参数
0 无接口 1 CBx通讯板 2 PMU操作面板 4 串行接口（SCom/SCom1）,或OP1S和PC 8 SCB串行输入/输出模块 16 Txxx工艺板 32 串行接口2
P95=10 异步电机
P114=0 工艺条件
P100=1 V/F控制
P115=1 计算电机模型
P101=？ 电机电压
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P330=1 特性（风机、泵） 变频器原理培训[1]
3.3-3系统设定（参数值针对平台变频器应用）
P350=
所有电流参考值
反向旋转的最 P453=0 大速度
P351= 所有电压参考值 P107=50 电机额定频率
P366=0
P970=0
2：简单应用参数设置。 3：专家应用参数设置。
3.1功率部分定义。（如果更换了CUVC板） 3.2配置电子板。 （PROFIBUS通讯板） 3.3系统设置。
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变频器原理培训[1]
3.3-2：电子板配置（PROFIBUS板）
P60=4 选择“电子板配置”菜 单
P711.01=1 选择第一个CBP板
P918.01=？ 输入CB总线地址
P60=1 返回参数菜单
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变频器原理培训[1]
3.3-3系统设定（参数值针对平台变频器应用）
P60=5 系统设置 输出配置
P68=2 dv/dt滤波器
P102=？ 电机电流 P107=50 电机额定频率
P71=690 输入电源电压 P108= 电机额定转速
1：结构上分为紧凑型、书本型、装机装柜型、调速柜。 2：结构特点所有结构中它的主控板是通用的，只是在功 率定义中不同。 3：完全开放的参数，功能强大，便于用户使用。 4：丰富的选购件，便于实现特殊控制功能。 5：在平台上使用的变频器是调速柜+dv/dt滤波器的结构， 主控板为CUVC，选件板是CBP板。
变频器原理培训
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2020/11/14
变频器原理培训[1]
前言
v 讲述变频器的目的，就是为了让大家了解变 频器的简单原理，日常维护，简单参数的设 置，故障的对策。
❖ 变频器在一变多控系统中的作用。在这个系 统中，变频器作为PROFIBUS从站，接受主 站的控制，它起着：