变频调速技术简介
变频调速技术的作用和节能原理
一、变频调速技术的作用和节能原理1、变频节能：为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。
电机不能在满负荷下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费，在压力偏高时，可降低电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能。
当电机转速从 N1 变到 N2时，其电机轴功率（P）的变化关系如下：P2／ P1 = （N2/N1）3 ，由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。
2、动态调整节能：迅速适应负载变动，供给最大效率电压。
变频调速器在软件上设有 5000次/秒的测控输出功能，始终保持电机的输出高效率运行。
3、通过变频自身的V/F功能节电：在保证电机输出力矩的情况下，可自动调节V/F曲线。
减少电机的输出力矩，降低输入电流，达到节能状态。
4、变频自带软启动节能：在电机全压启动时，由于电机的启动力矩需要，要从电网吸收 7 倍的电机额定电流，而大的启动电流即浪费电力，对电网的电压波动损害也很大，增加了线损和变损。
采用软启动后，启动电流可从0 -- 电机额定电流，减少了启动电流对电网的冲击，节约了电费，也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命。
5、提高功率因数节能：电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。
绕组由于其感抗作用。
对电网而言，阻抗特性呈感性，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数很低。
采用变频节能调速器后，由于其性能已变为：AC－－ DC －－AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。
变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数很高，减少了无功损耗根据负载转速的变化要求，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的，以获得合理的电机运行工况。
在不同的转速情况下，均保持较高的运行效率，不仅降低了电能消耗，同时能改善启动性能，保护电机及负载设备免受瞬时启动的冲击，延长其工作寿命，还提高电动机和负载设备的工作精确度，实践证明，变频技术用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果，普遍节电达到30-50%。
变频调速控制技术的简单介绍
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五、PLC与变频器的连接 PLC与变频器的连接常用3种连接方法。 1.利用PLC的模拟量输出模块控制变频器
2.PLC通过RS—485通信接口控制变频器 3.利用PLC的开关量输入、输出模块控制变频器
下面介绍PLC开关量输入、输出控制变频器的连接过程。 变频器参数的设定 在PU运行模式下，先进行全部清除操作，然后设定如下表 的变频器参数
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(2)模式转换 将变频器运行模式改为外部操作 (Pr.79＝2)。
(3)编制PLC程序，调试运行 参考程序梯形 图如图所示。
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接线 将PLC和变频器之间的连接线按图连 接 (5)通电试验 1)通过改变可调电阻，观察电阻的变化和电 动机转速的关系。 2)用秒表测量电动机的上升时间和下降时间。 (6)注意事项 1)切不可将变频器的R、S、T与U、V、W端 子接错，否则，会烧坏变频器。 2)PLC的输出端子只相当于一个触点，不能 接电源，否则会烧坏电源。
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3.通用变频器的铭牌 通用变频器的铭牌如图
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4．变频器的接线 （1）变频器端子接线图
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5、变频器的拆装 （1）前盖板的拆卸与安装
1)拆卸
2)安装 ①将前盖板的插销插入变频器底部的插孔中。 ②以安装插销部分为支点将盖板完全推入机身。
3)注意事项 ①不要在带电的情况下拆卸操作面板。 ②不要在带电时进行拆装。 ③抬起时要缓慢轻拿。
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5)帮助模式 ① 报警记录
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② 报警记录清除 6）全部清除操作
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2.基本功能操作 1)按参数单元的键，可以改变5个监视显示画面，。
2)显示功能操作 如图所示。 ① 监视器显示运转中的指令。 ② EXT指示灯亮表示外部操作。 ③ PU指示灯亮表示PU操作。 ④ EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。 ⑤ 监视显示在运行中也能改变。
变频器AFE培训教程
变频器AFE培训教程一、引言随着工业自动化程度的不断提高，变频器在各个领域中的应用越来越广泛。
变频器AFE（ActiveFrontEnd）作为一种新型的变频调速技术，具有高效率、低谐波、能量回馈等优点，逐渐成为工业调速领域的重要选择。
为了帮助大家更好地了解和应用变频器AFE 技术，我们特此编写本培训教程。
二、变频器AFE技术概述1.变频器AFE技术定义变频器AFE技术是一种先进的变频调速技术，通过采用有源前端整流技术，实现电能的高效转换和调节，从而满足工业生产过程中对电机调速和能效提升的需求。
2.变频器AFE技术原理变频器AFE技术主要包括有源前端整流器、直流环节和逆变器三个部分。
有源前端整流器通过可控硅等电力电子器件，实现交流电源与直流环节之间的电能转换；直流环节负责存储和调节电能；逆变器则将直流电能转换为满足电机调速需求的交流电能。
3.变频器AFE技术特点（1）高效率：变频器AFE技术具有较高的电能转换效率，可降低系统运行成本。
（2）低谐波：变频器AFE技术能有效抑制电网侧谐波，减少对电网的污染。
（3）能量回馈：变频器AFE技术可实现电机的能量回馈，提高系统的能效。
（4）调速范围宽：变频器AFE技术具有较宽的调速范围，满足不同工况的需求。
三、变频器AFE技术应用1.电机调速变频器AFE技术在电机调速领域具有广泛的应用，如风机、水泵、压缩机等。
通过变频器AFE技术，可实现电机的高效、精确调速，满足工业生产过程中对电机性能的需求。
2.能量回馈在电梯、起重机械等应用场合，变频器AFE技术可实现电机的能量回馈，提高系统的能效，降低运行成本。
3.电网调节变频器AFE技术在电网调节方面也具有重要作用，如无功补偿、有功滤波等。
通过变频器AFE技术，可提高电网的稳定性和电能质量。
四、变频器AFE技术应用实例1.案例一：某钢铁企业高炉风机调速系统该企业采用变频器AFE技术对高炉风机进行调速，实现风量的精确控制，提高高炉冶炼效率，降低能源消耗。
变频调速系统技术原理及应用
变频调速系统技术原理及应用随着科技的不断发展，变频调速系统技术在工业领域中的应用越来越广泛。
变频调速系统是一种能够实现机械设备调速的技术，通过改变电源给电机供电的频率，实现电机的转速调节。
本文将介绍变频调速系统的技术原理以及在工业中的应用。
首先，电力电子器件是变频调速系统的核心组成部分。
变频调速系统通常采用交流到直流再到交流的方式，将电源提供的交流电转换为直流电，并通过逆变器将直流电转换为交流电。
这样就可以通过改变逆变器输出的交流电的频率来实现电机的调速。
其次，电机也是变频调速系统的重要组成部分。
电机是将电能转换成机械能的装置，根据工作方式的不同，可以分为直流电机和交流电机。
在变频调速系统中，通常采用交流电机，其中三相异步电机是应用最为广泛的一种。
通过改变电源供电的频率，可以改变电机的转速。
最后，运动控制系统是变频调速系统的关键组成部分。
运动控制系统通过对电机的控制，实现对机械设备的调速。
运动控制系统通常包括传感器、控制器和执行机构三个部分。
传感器用于感知电机的实时状态，控制器根据传感器的反馈信号，计算控制策略，并通过执行机构控制电机的转速。
变频调速系统在工业中有着广泛的应用。
首先，在机械加工领域，变频调速系统可以精确控制机床的进给速度，提高工件加工的精度和效率。
其次，在风机和水泵等风力和水力传动系统中，变频调速系统可以根据实际需要调整电机的转速，提高系统的稳定性和节能效果。
此外，在电梯和输送带等输送设备中，变频调速系统可以平稳控制设备的起停和运行速度，提高设备的使用寿命和安全性。
总体而言，变频调速系统技术是一种有效的实现机械设备调速的技术。
通过改变电源给电机供电的频率，可以实现对电机的转速调节。
变频调速系统在工业中有着广泛的应用，可以提高设备的性能和效率，降低能源消耗，同时也提高了工作环境的安全性。
随着科技的不断进步，相信变频调速系统技术将进一步得到发展和应用。
变频调速技术PPT课件
所以，变频的同时也必须变压，这也就是变频器常被简称为 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 的原因。
n＝n1(1－s)＝6p0f1(1－s)
调速方式主要有： 1、变极调速 2、变频调速 3、变转差率调速 4、转子串电阻调速（绕线式）
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表面看来，只要改变定子电压的频率f就可以调节转速大小 了，但是事实上只改变，并不能正常调速．为什么呢?
假设现在只改变f调速．设f上升，则φ将下降，于是拖动转矩T下降，这样 电动机的拖动能力会降低，对恒转矩负载会因拖不动而堵转；倘若调节f下 降，则φ上升．会引起主磁通饱和，这样励磁电流急剧升高．会使定子铁芯 损耗I2R急剧增加。这两种情况都是实际运行中所不允许的。
控制电压
控制电压
载波
载波
PWM调制
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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
例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，则 40HZ时电机的供电电压:380×（40/50)＝304V
提升机、风机等
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交（直）流电气传动系统的特点
直流电气传动系统特点： 控制对象：直流电动机 控制原理简单，一种调速方式 性能优良，对硬件要求不高 电机有换向电刷（换向火化） 电机设计功率受限 电机易损坏，不适应恶劣现场 需定期维护
交流电气传动系统特点： 控制对象：交流电动机 控制原理复杂，有多种调速方式 性能较差，对硬件要求较高 电机无电刷，无换向火化问题 电机功率设计不受限 电机不易损坏，适应恶劣现场 基本免维护
变频调速技术课程标准
<变频调速技术>课程标准一. 课程概述（一）课程性质变频调速技术是机电一体化专业、电气自动化专业必修课，是针对电气维修工艺员、电气设备安装维护工从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位需要的实际工作能力而设置的一门核心课程。
通过本课程的学习要求学生能够熟练掌握交流变频系统的工作原理、实现方法、机械特性、运行特点及适用场合，使学生在掌握本课程的基础上，经过实验环节有能力分析和设计交流变频系统。
本课程要求学生必须掌握本专业的必备基础理论知识和专业知识,掌握从事机电一体化专业领域实际工作的基本能力和基本技能,具有对交流变频系统的安装、调试、电气控制设备的运行与维护及故障检修等能力。
（二）课程设计思路《变频调速技术》是3年制机电类专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业基础课，该课程的主要目标是为了提高学生选择、使用和维护变频器及电气控制设备的能力；使学生掌握变频器的结构、基本工作原理、运行特性；熟悉变频器电气控制设备的分析调试维护方法，培养学生培养学生辩证唯物主义观点、实事求是的科学态度、逻辑思维能力、分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。
在对按照工作任务要求后，设定了认识变频器、变频器的的基本运行、变频器与继电器组合控制、变频器运行与分析、变频调速应用五个学习情境。
这五个学习情境按照基于工作过程的教学模式展开教学，用六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）对每一个情境进行教学实施，有助于提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。
二. 培养目标根据3年制中职电类专业教学计划的要求，本课程应该达到以下教学目标：（一）知识目标：1、掌握异步电动机变频调速的控制方法和机械特性2、变频器的分类与特点3、晶闸管变频器、脉宽调制型变频器4、掌握转速开环的晶闸管变频调速系统、转差频率控制的转速闭环变频调速系统的组成和工作原理5、了解矢量变换控制的基本思想。
变频调速技术实验
实验测量仪器
电参数测量仪：用于测量实验过程中的电压、电 流、频率等电参数。
数据采集与分析系统：用于实时采集实验数据， 并进行数据分析与处理，以便对实验结果进行定 量评估。
转速测量仪：用于测量电动机的转速，以评估变 频调速系统的性能。
这些设备在变频调速技术实验中起着关键作用。 通过合理的选择与配置，能够搭建出高效的变频 调速实验系统，从而深入研究变频调速技术的性 能与特点。
实验步骤
实验设备与材料：功率计、变频器、电机、负载装置等。
1. 在不同负载和转速条件下，测量变频调速系统的输入功率和输 出功率。
实验数据分析：根据实验数据绘制效率曲线，分析负载、 转速等因素对变频调速系统效率的影响。
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变频调速技术实验数据分析与结论
实验数据分析
数据收集
在实验过程中，我们收集了大量
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2. 采用测速仪等仪器，测量电机在不同转速下的输出功 率、转矩等性能参数。
3. 分析实验数据，评价变频调速性能。
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实验注意事项：确保测量仪器的精度，避免误差的产生 。
实验三：变频调速系统的效率实验
实验目标：通过实验测定变频调速系统的效率，了解变频调 速系统的能耗情况。
2. 计算变频调速系统的效率，并分析其变化规律。
变频调速技术实验
汇报人：文小库
2023-11-16
CONTENTS
• 变频调速技术概述 • 变频调速技术实验设备 • 变频调速技术实验内容 • 变频调速技术实验数据分析与结
论
01
变频调速技术概述
变频调速技术定义
• 变频调速技术：是一种通过改变电机供电频率来实现电机 速度调节的技术。
变频调速技术原理
变频变压调速原理
变频变压调速原理
变频变压调速原理是通过变频器改变电源的频率，从而改变电动机的转速，实现调速的一种技术。
其基本原理如下：
1. 变频器工作原理：变频器是一种能够改变电源频率的电子设备，它接收固定频率的输入电源，通过内部的电子元件将输入电源的频率进行调整，输出变频的电源给电动机驱动。
2. 变压器工作原理：电机直接接在变压器的二次侧，变频器通过改变变压器的高压侧电压来实现对电机的调速。
变频器控制电压的大小，同时电流也会相应改变，可以实现电机的加速、减速以及定速的调节。
3. 调速实现原理：通过调整电源的输出频率和电压来改变电动机的速度。
当输入频率增加时，电动机的转速也会随之增加；相反，频率降低时，电机的转速也会减慢。
同时，调整输出电压的大小也能改变电机的转速。
4. 控制方式：变频器可以通过开环控制和闭环控制两种方式实现调速。
开环控制是指变频器直接根据设定的频率输出电源，不对电机的实际转速进行监控和反馈；闭环控制则需要通过传感器获取电机实际的转速，并反馈给变频器，使其能够实时调整输出频率和电压，实现精确的调速。
总结起来，变频变压调速原理通过改变电源的频率和电压来改变电动机的转速，从而实现对电机的调速控制。
这种调速方式
具有调节范围广、转矩大、效率高等优点，广泛应用于各种需要变速调节的场合。
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变频调速技术简介
[摘要] 本文描述了变频调速技术的发展状况，工作原理，阐述了变频调速技术的应用及一般故障检测。
[关键词] 变频调速节能降耗故障检测
近年来，交流变频调速技术越来越普遍应用，是现代电力传动技术重要发展方向，随着电力电子技术，微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用，交流变频调速已逐渐取代了过去的滑差调速，变极调速，直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域，采用变频调速技术是当前提高企业经济性的重要技术手段。
变频技术是满足交流电机的无级调速的需要而诞生的。
所谓变频，就是改变电源频率，通过对电流的转换实现电动机运转频率的调节，这种技术的核心是变频器，把电网频率改为可变化的频率，同时还可以将电源电压范围扩大，例如频率由50Hz变为30Hz_130Hz，电源电压142V ——270。
变频器的工作原理是工频电源通过整流器后输出固定的直流电压，在经过大功率晶体管MOSFET或IGBT组成的高频变换器，将直流电压逆变成电压、频率可控的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机，实现无级调速或再进行可控整流，得到可调的直流电压，实现特制的直流电机无级调速，变频技术的应用在我国有了一定的发展，并取得了良好的效果，但与发达国家的水平仍有很大差距。
目前，我国已有6%的交流电动机使用变频调速技术，而工业发达国家已达60%至70%；日本在水泵、风机上变频调速的采用率已10%，而我国还不足0.01%。
20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。
在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。
在采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。
如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利：
根据工艺要求，生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。
如：包装机传送系统，根据不同品种的产品，需要改变系统传送速度，使用变频调速可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。
用变频调速代替机械变速。
如：机床，不仅可以省去复杂的齿轮变速箱，还能提高精度、满足程序控制要求。
用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。
例如：
锅炉上水泵、鼓风机、引风机实行了变频调速控制，不仅省去了伺服放大器、电动操作器、电动执行器和给水阀门(或挡风板)，而且使得整个锅炉控制系统得到了快速的动态响应、高的控制精度和稳定性。
但由于受到使用环境,使用年限以及人为操作上的一些因素，变频器的使用寿命大为降低，同时在使用中也出现了各种各样的故障.。
下面我们就变频器的一些常见故障及对策和大家做一个探讨：
首先我们可以对变频器做一个静态的测试，一般通用型变频器大致包括以下几个部分：1整流电路，2直流中间电路，3逆变电路，4控制电路。
静态测试主要是对整流电路，直流中间电路和逆变电路部分的大功率晶体管(功率模块)的一个测试，工具主要是万用表。
整流电路主要是对整流两极管的一个正反相的测试来判断它的好坏，当然我们还可以用耐压表来测试。
直流中间回路主要是对滤波电容的容量及耐压的测量，我们也可以观察电容上的安全阀是否爆开，有否漏液现象等来判断它的好坏。
功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流两极管的判断。
对于IGBT模块我们还需判断在有触发电压的情况下能否导通和关断。
其次我们可以通过变频器的显示来判断故障点的所在。
1.过电流，这可能是变频器里面最常见的故障了。
我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。
例如电流限制，加速时间过短都有可能导致过电流的产生。
然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了。
以FVR075G7S-4EX为例：我们有时会看到FVR075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板也会有电流显示。
电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的三个霍尔传感器，为确定那一相传感器损坏我们可以每拆一相传感器的时候开一次机看是否会有电流显示，经过这样试验后基本能排除过电流故障。
2.过电压，我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。
例如减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等，然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题，最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障，一般的电压检测电路的电压采样点，都是中间直流回路的电压。
我们以三肯SVF303为例，它由直流回路取样后(530V左右的直流)通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压(此机器为数码管显示)我们可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象等。
3.欠电压。
我们首先可以看一下输入侧电压是否有问题，然后看一下电压检测电路，故障判断和过压相同。
4.快速熔断器故障。
在现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。
(特别是大功率变频器)以LG030IH-4变频器为例。
它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测，当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压没有，此时隔离光耦动作，出现快速熔断器故障报警。
更换快熔就因该能解决问题。
特别应该注意的是在更换快熔前必须判断主回路是否有问题。
5.过热，主要引起原因变频器内部散热不好。
我们可以检查散热风扇及通风通道。
6.短路故障。
我们可以检测一下变频器内部是否有短路现象。
通过检测内部线路，可能不一定有短路现象，此时我们可以检测一下功率模块有可能出现了故障，在驱动电路正常的情况下，更换功率模块，应该能修复机器。