变频控制技术
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。
变频控制方案
变频控制方案一、引言在现代工业生产中，变频控制技术得到了广泛应用，它通过改变电机的频率和电压来实现对电机运行状态的控制。
变频控制方案具有调速范围广、能耗低、运行平稳等优点，被广泛用于电梯、空调、给水、风机等领域。
本文将重点介绍两种常见的变频控制方案，以及它们的工作原理和应用场景。
二、电压变频控制方案1. 工作原理电压变频控制方案通过改变电源对电机的电压来调节电机的转速。
它采用变压器和晶闸管式变频器等组件实现，其中变压器用于改变电源输出的电压，晶闸管式变频器用于控制输出电压的频率和幅值。
当电压频率增加时，电机的转速也相应增加，从而实现调速功能。
2. 应用场景电压变频控制方案广泛应用于需要转速范围较小、精度要求不高的场景。
例如电梯、给水系统等。
电梯在运行过程中需要根据载货量的大小，调整电机的转速，以实现平稳运行。
而给水系统中的水泵也需要根据需求调整转速，以节省能源和延长设备寿命。
三、频率变频控制方案1. 工作原理频率变频控制方案通过改变电源对电机的频率来实现调速功能。
它采用变频器等组件实现，通过改变输出电压的频率，控制电机的转速。
当频率增加时，电机的转速也相应增加。
2. 应用场景频率变频控制方案适用于转速范围较大、精度要求高的场景。
例如空调、风机等。
空调使用频率变频控制方案可以根据室内温度的变化来调整风机的转速，实现室内温度的控制。
风机在通风系统中也需要根据需要调整转速，以达到合适的风量和压力。
四、比较与选择1. 比较电压变频控制方案和频率变频控制方案在原理和应用场景上有所不同。
电压变频控制方案适用于调速范围较小、精度要求不高的场景，而频率变频控制方案适用于调速范围较大、精度要求高的场景。
2. 选择在选择变频控制方案时，需要根据实际需求和场景特点进行综合考虑。
对于电梯、给水等场景，可优先考虑电压变频控制方案；而对于空调、风机等场景，可优先考虑频率变频控制方案。
当然，具体选择还需根据实际情况进行详细分析和评估。
变频控制技术教学大纲
《变频控制技术》课程教学大纲课程代码：060141001课程英文名称：Technique of Frequency Conversion课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0适用专业：自动化大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是自动化专业的专业课。
变频控制技术是自动控制领域非常重要的实用技术，变频控制技术课程是一门理论性和实践性很强的课程。
本课程的教学目标是使学生掌握变频器技术的基本概念和理论，掌握变频器的基本构造及使用和参数调试方法。
本课程以西门子变频器为例，掌握典型变频器的基本操作方法，为工业现场培养从事变频调速系统方面的科研、设计、调试的电气工程技术人员。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求本课程教学的基本任务是研究变频调速系统的工作原理、基本构成、变频器的分类，研究变频控制中的PWM技术，以及变频控制理论以及几种主要的变频调速系统的组成、特性和适用场合，学习西门子MM4系列和SINAMICS系列变频器的基本操作和参数调试方法，学习变频调速系统的基本设计方法。
通过教学使学生主要掌握变频调速原理，变频器的基本构成，变频器主电路的基本类型，变频器的分类，变频调速中的三种PWM控制技术，变频控制的矢量控制理论和直接转矩控制理论，掌握变频器的使用和参数的基本调试方法，掌握变频调速系统的基本设计。
（三）实施说明对理论教学环节的要求：掌握变频调速的基本控制方式，变频器主电路的基本类型，正弦波脉宽调制技术（SPWM），电流滞环跟踪控制技术（CHBPWM）和电压空间矢量控制技术（SVPWM）；掌握典型的开环控制、闭环控制的变频调速系统组成及工作原理；了解三相异步电动机的动态数学模型，掌握矢量控制变频调速的基本思想，了解矢量控制坐标变换理论，掌握矢量控制变频调速系统的组成和特点；掌握直接转矩控制系统的组成和特点。
以变频控制理论为核心，详细介绍逆变器控制中所采用的SPWM和SVPWM技术理论。
变频控制原理
变频控制原理1. 引言变频控制是一种通过改变电机的供电频率来控制电机运行速度的技术。
它在工业自动化、能源节约和电机控制等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍与变频控制原理相关的基本原理，包括变频器的工作原理、电机的特性和调速方法等。
2. 变频器的工作原理变频器是实现变频控制的关键设备，它通过改变输入电源的频率和电压来控制电机的转速。
变频器由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成。
整流器将交流电源转换为直流电源，滤波器用于平滑输出电压。
逆变器将直流电源转换为可调的交流电源，其输出频率和电压可以根据控制信号进行调节。
控制电路用于接收来自外部的控制信号，并将其转化为逆变器的控制信号。
变频器的工作原理可以简单地描述为：变频器接收来自外部的控制信号，经过控制电路的处理后，将其转化为逆变器的控制信号。
逆变器将直流电源转换为可调的交流电源，输出给电机。
通过改变逆变器的输出频率和电压，可以实现对电机转速的精确控制。
3. 电机的特性在理解变频控制原理之前，有必要了解电机的特性。
电机的运行速度与输入电压和负载有关。
通常情况下，电机的转速与输入电压成正比，并且在额定负载下，它们之间存在一个线性的关系。
电机的转矩与输入电压的平方成正比，并且在额定负载下，它们之间存在一个线性的关系。
当负载增加时，电机的转矩也会增加，但转速会下降。
这是因为在负载增加的情况下，电机需要提供更多的转矩来克服负载的阻力。
电机的效率与输出功率和输入功率之间的比值有关。
电机的效率越高，输出功率越大，输入功率越小。
在实际应用中，为了提高电机的效率和节约能源，需要对电机的转速进行精确控制。
4. 变频控制原理变频控制原理是基于电机的特性进行设计的。
通过改变电机的供电频率和电压，可以精确控制电机的转速和转矩。
变频器通过改变逆变器的输出频率和电压来实现对电机的控制。
在变频控制中，可以根据需要选择不同的调速方法。
常用的调速方法有电压调制方式、频率调制方式和矢量控制方式。
变频控制原理
变频控制原理变频控制技术是一种通过改变电机供电频率来实现调速的技术，它在工业生产中得到了广泛的应用。
变频控制技术的出现，使得电机的运行速度可以根据实际需要进行调节，不仅提高了生产效率，还降低了能耗，延长了设备的使用寿命。
本文将从变频控制的原理入手，对其工作原理和应用进行详细介绍。
首先，我们来了解一下变频控制的基本原理。
变频控制是通过改变电机供电的频率来实现调速的技术。
电机的转速与供电频率成正比，因此改变供电频率可以实现对电机转速的调节。
传统的交流电机是通过改变输入电压来调节转速的，但是这种方式效果并不理想，而且会导致电机效率的降低。
而变频控制技术可以通过改变供电频率，来实现对电机转速的精确调节，不仅效果更好，而且还可以节能减排。
其次，我们来看一下变频控制技术的工作原理。
变频控制技术主要由变频器、电机和控制系统组成。
变频器是变频控制技术的核心设备，它可以将输入的交流电源转换成可调节频率和电压的电源输出，从而实现对电机的精确控制。
控制系统可以根据实际需要，通过变频器对电机进行调速控制，实现生产过程中的精确控制要求。
电机作为执行器，根据控制系统发送的指令，通过变频器提供的电源进行工作。
最后，我们来谈一下变频控制技术的应用。
变频控制技术在工业生产中得到了广泛的应用，特别是在需要精确控制转速的场合。
比如风机、水泵、压缩机等设备，都可以通过变频控制技术实现精确的调速控制，从而满足生产过程中的实际需求。
另外，在一些需要节能减排的场合，也可以通过使用变频控制技术来实现能源的有效利用，降低生产成本。
总的来说，变频控制技术作为一种先进的调速技术，为工业生产带来了巨大的便利和效益。
通过本文的介绍，希望读者能对变频控制技术有一个更深入的了解，从而在实际应用中更好地发挥其作用。
同时，我们也期待变频控制技术在未来能够得到更广泛的应用，为工业生产的发展做出更大的贡献。
变频控制技术课程设计任务书
《变频器综合设计》任务书一、课程的性质、目的和任务本课程是电气自动化技术专业的专业课程----变频控制技术的一个实践教学环节。
本课程任务是通过本课程的学习，使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握变频器的基本组成、工作原理及硬件连接，掌握变频器的参数设定规则，使学生掌握变频器的安装调试参数设定等综合能力。
本课程内容与工程实际紧密相联系，实用性很强，是一门在理论指导下, 偏重于实际应用的课程。
要求学生在首先学好理论的前提下，重视实验环节，具有一定的实际动手操作能力。
二、课程教学的基本要求通过一周的课程设计，使学生掌握一个较为复杂的变频器控制方案的设计和制作的方法；理解变频器控制电路的工作原理；1、巩固和加强“变频控制技术”课程的理论知识。
2、掌握电路的一般的设计方法，了解电气产品控制和设定过程。
3、提高变频控制电路实验技能及仪器使用能力。
4、掌握变频控制电路安装和调试的方法及故障排除方法。
5、学会撰写课程设计总结报告。
6、通过查阅手册和文献资料，培养同学们独立分析问题和解决问题的能力。
7、培养创新能力和创新思维。
三、课程的教学内容、重点和难点本课程主要内容是：用一周的时间让学生独立进行一个变频控制电路的设计，制作和调试。
本课程是在变频控制技术课程结束之后的一次设计实践。
选题很重要。
既要有综合性，有一定的难度，又要让学生能在一周内完成。
以下题目可作为参考：1．初选电路形式或根据参考电路确定器件类型。
根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理；2．画出电路方框图，完成电路各部分的指标分配；3．根据设计参数，选择电路所需设备和元器件类型。
如：变频器类型，电动机类型、plc选型、主要器件选择如（开关、按钮、熔断器、继电器等）；4．验算电路的技术指标；5．对电路进行设计和布局；6．对电路作实验调试；7．编写课程设计报告设计题目：1．变频器控制恒压供水系统（plc版）2．变频器控制恒压供水系统（继电器版）四、课程各教学环节要求考核环节主要根据学生在课程进行过程中表现出来的求知务实的态度、动手能力、制作的实验电路的水平和设计报告综合评定。
变频器温度控制技术
变频器温度控制技术现代工业生产中，变频器是一种重要的电力设备，用于控制电动机的转速和扭矩。
在变频器的运行过程中，温度是一个关键的指标，需要进行有效的控制和监测，以确保设备的正常运行并延长其使用寿命。
本文将介绍变频器温度控制技术，探讨其原理和应用。
一、变频器温度控制的重要性在变频器的工作过程中，由于电子元件的工作产生了大量的热量，如果温度过高，会导致设备损坏甚至引发火灾等严重后果。
因此，对于变频器的温度进行有效的控制是十分关键的。
通过实时监测变频器的温度，并采取相应的措施来降低温度，可以保证设备在安全工作的温度范围内，并提升其稳定性和可靠性。
二、变频器温度控制的原理变频器温度控制的原理主要包括以下几个方面：1. 温度传感器变频器内部安装了温度传感器，用于实时监测设备的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。
传感器将温度信号转换为电信号，并传输给控制系统进行处理。
2. 控制系统控制系统是变频器温度控制的核心部件，主要由微处理器、采样电路和控制算法组成。
控制系统接收来自温度传感器的信号，并根据设定的温度范围进行相应的控制。
当温度超过设定值时，控制系统会采取控制措施，例如降低输出功率、运行频率等，以降低温度。
3. 散热系统散热系统是变频器温度控制的外部设备，用于提高散热效果，降低变频器的温度。
常见的散热系统包括风扇、散热片等。
散热系统通过运转或增加散热面积来帮助变频器散热，保持设备温度在可控范围内。
三、变频器温度控制技术的应用变频器温度控制技术广泛应用于各个工业领域，具有重要的实际价值。
1. 工业生产在工业生产中，变频器广泛应用于输送带、风机、泵等设备中，用于控制其转速和扭矩。
通过对变频器的温度进行实时监测和控制，可以确保设备在安全温度范围内稳定运行，提高生产效率、降低能耗。
2. 电力系统在电力系统中，变频器常用于调节电压和频率，以满足电力系统的需求。
通过对变频器温度的控制，可以保证变频器的正常运行，并避免温度过高导致的电气设备损坏。
变频器自适应控制技术
变频器自适应控制技术变频器是一种能够改变电源频率并控制电机转速的设备，被广泛应用于工业生产中。
为了提高工作效率和降低能耗，变频器自适应控制技术应运而生。
本文将介绍变频器自适应控制技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、原理变频器自适应控制技术是指通过采集、处理和分析电机工作时的参数，自动调整变频器的控制策略，使其能够适应不同负载条件下的工作状态。
其原理主要包括以下几个方面：1.参数自学习变频器通过传感器采集电机转速、电流等参数，并将其与预设的理论值进行比较，从而得到误差信号。
根据误差信号，变频器自动调整控制策略，以使实际参数尽可能接近理论值。
2.自适应调整通过不断地与实际参数进行比较，变频器能够不断地调整控制策略，以适应不同工作条件下的变化。
比如，在负载增加时，变频器会自动提高电压和频率，以保持电机转速的稳定。
3.模糊控制变频器自适应控制技术采用模糊控制算法，将输入参数与预设的模糊规则进行比较，得到输出控制信号。
模糊控制具有较强的自适应性和鲁棒性，在变频器控制中发挥着重要的作用。
二、应用变频器自适应控制技术在工业生产中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1.电机驱动控制变频器自适应控制技术能够根据不同负载情况调整电机的工作参数，实现最佳的驱动效果。
例如，在机械加工中，根据不同的切削负荷，变频器能够自动调整电机的转速和扭矩，以实现高效的加工。
2.节能降耗变频器自适应控制技术能够根据实际负载情况调整电机的电压和频率，以实现最佳的能耗效果。
通过控制电机的工作参数，可以减少电机的能耗，提高系统的能源利用率。
3.故障诊断与预防变频器自适应控制技术可以通过监测电机的运行参数，实现对电机故障的诊断与预防。
例如，当电机出现过载或温度异常时，变频器会自动调整控制策略，以避免电机的损坏。
三、发展趋势随着工业生产的不断发展，对于变频器自适应控制技术的需求也在不断增加。
未来，变频器自适应控制技术有以下几个发展趋势：1.智能化随着人工智能技术的发展，变频器自适应控制技术将变得更加智能化。
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变频器调试常见问题
•
3）过热 过热的主要原因有：设备工作环境温度过高、 风机堵转、温度传感器性能不良或马达过热。 4）过载 首先分析一下到底是电机过载还是变频器自 身过载。一般来讲，电机由于过载能力较强，只要 变频器参数表的电机参数设置得当，一般不大会出 现马达过载；而变频器本身由于过载能力较差，则 很容易出现过载报警。解决办法：变频器容量增大。
• 1.恒压频比控制方式（V/F控制）
由于额定工作时电动机的磁通已接近饱和，φM 的继续增大，将会使电动机铁心出现深度饱和．这 将使励磁电流急剧升高，导致定子电流和定子铁心 损耗急剧增加，使电动机工作不正常。可见变频调 速时，单纯调节频率的办法是行不通的。
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2.2.2交流变频调速的三种基本控制方式
网
• 无源逆变：直流电-逆变器-交流电-用电器
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2.2.3交-直-交变频技术
续流二极管的功能: 1.为电动机无功电流返回直流电源提供通路 2.为电动机降速时再生电流提供返回直流的通路 3.逆变时逆变管快速高频率地交替切换，同一桥 臂的两管交替地工作在导通和截止状态，在切换 的过程中，需要给线路的分布电感提供释放能量 的通路。
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2.2.4电压源型和电流源型逆变器
• 1.电压源型逆变器
中间直流环节采用大电容滤波，直流电压脉动很 小，近似为电压源，具有低阻抗特性 。 逆变器的开关只改变电压的方向，其输出的三 相交流电压波形受直流电源钳位为矩形波或阶梯波， 不受负载参数的影响，而交流侧电流波形因负载阻 抗角的不同而不同，其波形接近三角波或正弦波。
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2.2.4电压源型和电流源型逆变器
2.电流源型逆变器
中间直流环节采用大电感滤波，因而直流 电流脉动很小，近似为电流源，具有高阻抗特 性。 逆变器的开关只改变电流的方向，三相交 流输出电流波形近似为矩形波或阶梯波，而输 出电压波形及相位随负载不同而变化。 适用于大容量或要求频繁正反转运行的系 统。
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2.2.2交流变频调速的三种基本控制方式
• 3.直接转矩控制方式
定子磁链观测器 定子磁链观测器单元通过检测得到的变频器电压 和电流估算电动机的实际转矩、定子磁链。
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2.2.3交-直-交变频技术
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2.2.3交-直-交变频技术
• 逆变电路分为：
有源逆变和无源逆变
• 有源逆变：直流电-逆变器-交流电-交流电
பைடு நூலகம்
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港口常用品牌电器
变频器： 安川公司G7系列；ABB公司 ACS800系列；西门 子公司6ES7系列；施耐德公司ALTIVAR 71等 。 PLC: OMRON公司C200H；SIEMENS公司S7-300或S7-400； AB公司 SLC500；GE公司 90-30；施耐德QUANTUM或 PREMIUM；三菱公司FX2N。 低压电器： 施耐德、ABB、西门子
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2.2.2交流变频调速的三种基本控制方式
• 3.直接转矩控制方式 • 直接转矩控制强调的是转矩的直接控制效果。
具体控制方式是：直接将电动机瞬时转矩和瞬 时磁链作为状态变量加以反馈，分别通过转矩 和磁链两位式调节器（Bang-Bang控制）把转 矩检测值和磁链检测值分别与各自的给定值作 比较，转矩调节器和磁链调节器的输出直接对 逆变器开关状态做最佳调节，把转矩和磁链波 动限制在规定的误差范围内，因此它的控制直 接而简单。
2.矢量控制方式：
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2.2.2交流变频调速的三种基本控制方式
• 3.直接转矩控制方式 • 德国学者德彭布罗克于1985年首次提出。
• 直接转矩控制是基于在定子坐标系下建立的交流电
动机数学模型，直接控制电动机的磁链和转矩，并 用定子磁链定向代替转子磁链定向。它不需要模仿 直流电动机的控制，所需要的信号处理工作比较简 单。
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2.2.5变压变频调速系统中的脉宽调制技术
• 1.正弦波脉宽调制技术基本概念
脉宽调制：利用电力电子开关器件的导通和关 断，把直流电压变成一定形状的电压脉冲序列， 以实现变压、变频及控制和消除谐波为目的的一 门技术。 脉宽调制是用脉冲宽度不等的一系列矩形脉 冲去逼近一个所需要的电压或电流信号。 利用通信系统中的调制技术即可获得PWM脉冲 序列。 占空比按正弦波规律变化的PWM，称为SPWM.
的不平稳。
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2.2.6 通用变频器外部接口电路及主要参数
1.变频器的外接电路：变频器的接线端子和外 围设备相连的电路。 2.频率给定信号的种类： （1）数字量给定方式 面板给定和接口给定 （2）模拟量给定方式 电位器给定和直接电压（或电流）给定
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2.2.6 通用变频器外部接口电路及主要参数
3.通用变频器的外接设定信号： （1） 所有变频器对外接电流信号标准都是420mA （2）所有外接设定信号线都采用屏蔽线 （3）变频器对外接电压信号标准一般为 0-5V或1-5V。
变频控制技术
江苏海事职业技术学院 徐香梅
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2.2.1交流变频调速的基本原理
• 交流电机的同步转速表达式为：
n0=60f/p • 异步电机转差率的定义： s=(n0-n)/n0=1-n/n0 • 异步电机的转速为： n=n0(1-s)=60f(1-s)/p
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2.2.2交流变频调速的三种基本控制方式
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Thank you
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变频器调试常见问题
• 1）过电流
主要原因有：负载短路、机械部位被卡住、逆 变模块损坏、电动机的转矩过小、加速时间设置太 短、电流上限设置太小和转矩补偿(V/F)设定偏高 等。 2）过电压 过电压一般是出现在变频器运行状态由运行 转变为停止的时候，其主要原因是减速时间太短或 制动电阻值选择不当。
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2.2.5变压变频调速系统中的脉宽调制技术
异步调制：在改变调制波频率的同时，载波频 率保持不变。（适用低频） 优点：低频时N值相对增大，相应的减小谐波分 量，减轻了电动机的转矩脉动。 缺点：由于N值变化，势必使逆变器输出电压的 波形和相位都发生变化，很难保持三相输出间的对 称关系和正、负波形的对称，因而引起电动机工作
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2.2.5变压变频调速系统中的脉宽调制技术
2. 载波、调制波 载波：受调制波调制的信号。在PWM控制中常 用等腰三角波作为载波。 调制波：通常以所期望的波形作为调制波。
在PWM控制方式中，定义载波比为： N=载波频率/调制波频率
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2.2.5变压变频调速系统中的脉宽调制技术
同步调制：在变频过程中，载波频率和调制波 频率成正比的变化，即N保持不变。（适用高频） 优点：能保证逆变器输出波形的正、负半波始 终保持对称，并能保证三相波形对称。通常取载波 比N为3的整数倍。 缺点：由于N保持不变，低频时相邻两脉冲间 距增大，谐波显著增加，导致电动机低频时谐波损 耗增加，转矩脉动加剧。