变频器基础概念
变频器介绍PPT课件
检查电源电压、缺相和主回路电压，确保电 源稳定且符合要求。
过电压故障排除
检查电源电压、减速时间和制动单元，调整 参数或更换故障部件。
过热故障排除
改善环境温度、散热条件和风扇状况，确保 变频器正常散热。
预防措施建议
定期检查
定期对变频器进行检查和维护，确保其正常运行。
参数设置
根据负载特性和使用要求合理设置变频器参数， 避免过载或超速等故障发生。
工业领域
楼宇自动化
交通运输
新能源领域
对变频器调速精度、动态响应等性能 要求较高，用于实现精确控制和节能 降耗。
对变频器可靠性、环境适应性要求较 高，用于电机车、地铁等牵引系统。
市场竞争格局概述
国内外品牌竞争
国内外变频器品牌众多，市场竞争激烈，但国内品牌 市场份额逐年提升。
技术竞争
随着电力电子技术的发展，变频器技术不断创新，产 品性能不断提升。
04
变频器安装调试与操作 维护技巧
安装前准备工作和注意事项
确认电源容量及电压等级是否符 合变频器要求
检查变频器型号、规格及附件是 否齐全
预留足够的空间进行安装，确保 通风散热良好
接地处理要符合规范，确保安全 可靠
调试过程检查项目清单
01
检查变频器接线是否正确、紧固
02 核对变频器参数设置，确保与实际负载相 匹配
频率跳变
测试变频器在负载变化时的频率跳变幅度和 恢复时间，以评估其抗干扰能力。
效率、功率因数和谐波等关键参数分析
效率
测试变频器在不同负载下的效率，以评估其 能量转换效率。
功率因数
测试变频器的输入功率因数，以评估其对电 网的影响。
谐波分析
变频器技术协议(完整版)
变频器技术协议(完整版)1. 引言2. 变频器基本概念2.1 变频器定义变频器，又称变频调速器，是一种能够将交流电源的电压和频率进行调节的电力设备。
通过变频器可以控制电机的转速和运行模式，实现精准的转速调节和能耗优化。
2.2 变频器的工作原理变频器通过将固定频率的交流电源转换为可调频率的交流电源，并通过控制电压和频率的变化来改变电机的转速。
其工作原理可以简单概括为将输入电源直流化，通过逆变器将直流电转换为交流电，然后通过PWM控制技术控制输出电压和频率。
3. 变频器的安装与调试3.1 变频器的选型变频器的选型应根据具体应用场景和负载特点进行，需要考虑负载类型、功率需求、环境条件等因素。
应选取品质可靠、性能稳定的产品，并根据实际情况进行参数设置。
3.2 变频器的安装要求•安装位置应通风良好，防尘且无高温和潮湿环境。
•变频器与电机之间应有足够的距离，以免相互干扰。
•安装固定时应注意防止机械振动和松动。
•电源连接和信号线连接应牢固可靠。
3.3 变频器的参数设置在进行变频器的参数设置时，应根据负载特性和工作要求进行调整。
主要参数包括电机额定功率、额定电流、额定频率、加速时间、减速时间等。
参数设置的合理性将直接影响到变频器的工作效果和电机的运行状态。
4. 变频器的操作和维护4.1 变频器的操作•严禁未经授权人员擅自操作变频器。
•操作前应检查变频器的运行状态和参数设置是否正确。
•在正常运行时，应注意观察变频器的工作指示灯和显示屏，及时发现和处理异常情况。
4.2 变频器的维护为确保变频器的稳定运行和延长使用寿命，应进行定期维护，包括：•清洁变频器，并保持通风良好。
•定期检查变频器的电压和温度是否正常。
•定期检查变频器的接线和连接是否牢固。
•定期检查变频器的软件和固件是否需要升级。
5. 变频器的技术要求5.1 输出电压和频率精度变频器的输出电压和频率应具有较高的精度，以满足不同负载的要求。
应根据负载特性和工序要求，选择合适的输出精度，并通过校准和调试来确保精度的稳定性。
变频器课件
提升机类负载应用
电梯控制
01
采用变频器对电梯进行速度控制，实现平稳启动、加速、减速
和停止，提高乘坐舒适度。
矿井提升机
02
通过变频器对矿井提升机进行调速控制，确保提升过程的安全
性和稳定性。
自动扶梯
03
利用变频器控制自动扶梯的启动、运行和停止，实现节能运行
直接转矩控制技术
直接转矩控制原理
直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要 将交流电动机等效为直流电动机，从而省去了矢量旋转变换等复杂的变换与计算。
高性能实现
通过先进的控制策略和算法，如空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术等，提高直接转矩 控制的性能，实现快速响应和精确控制。
常见故障现象及原因分析
过流故障
可能是电机负载过重、电机故障、变频器参 数设置不当等原因导致。
过压故障
可能是电源电压过高、减速时间过短、制动 单元故障等原因造成。
欠压故障
可能是电源电压过低、电源缺相、主回路接 触不良等原因引起。
过热故障
可能是环境温度过高、散热不良、风扇故障 等原因导致。
故障排除步骤和技巧
欠压故障
检查电源电压是否过低或存在缺相情况， 调整变频器参数或采取相应措施以提高电 压。
04
变频器在工业生产中应 用实例
风机水泵类负载应用
风机调速
通过变频器调整风机的转速，实现风量的连续调节，满足生产工 艺需求。
水泵调速
利用变频器控制水泵的转速，达到恒压供水或按需供水的目的，节 能效果显著。
冷却塔风机控制
应用领域
智能化和网络化技术应用在工业自动化、智能制造等领域，推动工业 生产的数字化、网络化和智能化发展。
变频器原理及应用ppt完整版
变频器原理及应用ppt完整版•变频器基本概念与原理•变频器主要技术参数与性能指标•变频器应用领域与案例分析•变频器选型、安装与调试方法目•变频器维护保养与故障排除技巧•变频器市场前景与发展趋势预测录01变频器基本概念与原理变频器定义及作用定义变频器是一种电力电子设备，通过改变电源频率来控制交流电动机的速度和转矩。
作用在工业生产中，变频器被广泛应用于电动机的速度控制和节能领域。
通过调节电源频率，变频器可以实现对电动机的无级调速，满足不同生产工艺对电机速度的需求。
010405060302分类：根据电压等级、功率大小、控制方式等，变频器可分为低压变频器、中压变频器、高压变频器等类型。
特点调速范围广，可实现无级调速；节能效果显著，通过降低电机运行频率来减少能源消耗；控制精度高，可实现精确的速度和位置控制；具有多种保护功能，如过流、过压、欠压、过热等保护。
变频器分类与特点工作原理及电路构成工作原理变频器的工作原理基于电力电子技术，通过整流器将交流电转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为可调频率的交流电。
在转换过程中，通过控制逆变器的开关器件（如IGBT、MOSFET等）的通断时间，实现对输出频率和电压的调节。
电路构成变频器的电路主要由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等部分组成。
其中，整流器负责将交流电转换为直流电；滤波器用于平滑直流电压；逆变器则将直流电转换为可调频率的交流电；控制电路则负责接收用户指令，并根据指令控制逆变器的开关器件，实现对电动机的速度和转矩的精确控制。
02变频器主要技术参数与性能指标输入电压范围输出电压输出频率范围输出电流输入输出特性参数变频器能够接受的电源电压范围，通常包括额定电压及允许的电压波动范围。
变频器能够输出的频率范围，通常从0到几百赫兹不等。
变频器输出给电机的电压，其大小和波形可根据需要进行调整。
变频器输出给电机的电流，其大小与负载有关。
控制方式及精度指标控制方式包括开环控制和闭环控制两种。
变频器的基本概念
变频器的基本概念定义：变频器是由控制电路利用信号来开关逆变器的半导体器件，将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
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、三相交流同步电机，标准适配电机极数是4极把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。
变频器的作用作用：作为电气传动的执行机构，控制与调节电动设备的速度。
起源：芬兰瓦萨控制系统有限公司，前身瑞典的STRONGB，于20世纪60年代成立，于1967年开发出世界上第一台变频器，被称为变频器的鼻祖，开创了世界商用变频器的市场。
1968年起，丹麦的丹佛斯公司就在市场上生产与销售三相交流电机的VLT无极变频调速器。
电气术语：“控制”与“调节”“控制”与“调节”这两个词取决于生产设备类型。
速度“控制”是将信号传送给电机，并预期完成它能产生所需要的速度。
例如：控制电机速度为0-50Hz之间变化，灌装机主传动电机，依据生产率不同，人为操作控制传动电机速度随之不同。
速度“调节”则是从过程中采集一个反馈信号，如果速度不满足工作要求，传送给电机的信号就自动被调节，直到满足要求为止。
例如：厂区中央空调温度调节，通过PID依据对环境温度的检测，信号反馈到变频器自动调节变频器的转速，无需人工干预，直到满足工作要求的环境为止。
变频器的调速原理调速原理：N=60F/PN：转速F：频率P：极对数与调速相关的转差率，电压，相位差，空载转差，转子电阻，励磁电阻，转差转速，转子感抗，定子磁通，角速度等等相关参数不予阐述。
变频器培训课件ppt课件
行业定制化
针对不同行业和应用场景， 开发定制化的变频器产品， 以满足特定需求并优化性能 。
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THANKS
实施效果
03
通过变频器控制，实现了空调系统的智能调节，提高了室内环
境的舒适度和空调系统的能效比。
电梯控制系统应用案例
案例背景
某高层住宅电梯控制系统，需保证电梯运行平稳、快速响 应乘客需求。
解决方案
采用变频器控制电梯曳引机电机，根据电梯运行状态和乘 客需求实时调整电机转速和制动力矩，保证电梯运行平稳 、快速响应。
程序编写方法及技巧
编程语言基础
编程技巧与规范
简要介绍变频器编程所涉及的编程语 言基础，如变量、数据类型、控制结 构等。
分享一些实用的编程技巧和规范，如 代码优化、错误处理、注释规范等， 提高学员的编程效率和代码质量。
程序结构与设计
讲解变频器程序的结构和设计方法， 包括主程序、子程序、中断程序等的 设计思路和实现方法。
欠压故障
变频器输出电压过低，可能是电源电 压过低、电源缺相等原因导致。
过热故障
变频器内部温度过高，可能是散热系 统不良、环境温度过高等原因导致。
故障排除方法和步骤
识别故障现象
根据变频器的故障指示或报警信息，识别 出具体的故障现象。
排除故障
根据故障原因，采取相应的措施进行故障 排除，如更换损坏的部件、调整参数设置
实施效果
通过变频器控制，实现了电梯控制系统的精确控制，提高 了电梯的运行效率和乘客的舒适度。同时，变频器还具有 节能效果，降低了电梯的能耗和运行成本。
05
变频器维护保养与故障排 除
日常维护保养项目
清洁变频器表面
定期清除变频器表面的 灰尘、油污等杂物，保
变频器定义及工作原理概述
变频器定义及工作原理概述引言：变频器是一种用于调节电机转速和控制电机运行的电子设备。
它在工业和家庭应用中广泛使用，可以提供更高的能效和更精确的控制。
本文将介绍变频器的定义以及其工作原理。
一、变频器的定义1.1 变频器的概念变频器，也被称为变频调速器或变频驱动器，是一种用于改变电机转速的设备。
它通过改变电源频率来调节电机的转速，从而实现对电机运行的控制。
1.2 变频器的作用变频器可以将固定频率的电源输入转换为可调节频率的电源输出，使电机能够以不同的速度运行。
它能够实现电机的启动、停止、加速和减速，并且可以根据需要进行精确的速度控制。
1.3 变频器的应用领域变频器广泛应用于各个行业，包括工业生产、交通运输、建筑和家庭电器等。
它可以用于控制风机、水泵、压缩机、输送带等各种设备，提高设备的运行效率和能源利用率。
二、变频器的工作原理2.1 变频器的输入电源变频器通常使用交流电作为输入电源。
它将输入电源的电压和频率进行转换，并输出可调节频率的交流电源给电机。
2.2 变频器的电路结构变频器的电路结构主要包括整流器、滤波器、逆变器和控制电路。
整流器将输入的交流电转换为直流电，滤波器用于平滑电流波形，逆变器将直流电转换为可调节频率的交流电，控制电路用于控制变频器的工作状态。
2.3 变频器的控制方式变频器可以通过多种方式进行控制，包括模拟控制、数字控制和网络控制等。
模拟控制通过调节电压和频率来控制电机的转速，数字控制使用微处理器来实现精确的速度控制，网络控制则通过网络连接实现对变频器的远程监控和控制。
三、变频器的优势3.1 节能效果显著变频器可以根据负载需求调节电机的转速，避免了电机在无负载或负载较轻时过度能耗的问题，从而实现节能效果。
3.2 控制精度高变频器可以实现对电机转速的精确控制，可以根据需要调节转速，提高设备的运行稳定性和生产效率。
3.3 增加设备寿命变频器可以通过减少电机的启动冲击和减速过程中的机械冲击，降低设备的磨损和损坏，延长设备的使用寿命。
变频器在运动控制中的应用
变频器在运动控制中的应用随着工业化进程的加快和科技的不断进步，电气自动化技术得到了广泛的应用，其中变频器作为一种新型的电力控制设备，其在运动控制领域中的应用越来越受到人们的关注和重视。
一、变频器的概念及基本原理变频器是一种可以通过改变电机输入电压的频率来控制电机转速的电气设备，基本原理是将交流电转换为直流电，再将直流电经过逆变器转换为可变电压、可变频率的交流电，从而实现电机的无级调速。
二、1.节能减排随着现代工业的高速发展，电机作为最基本的动力设备之一，其耗电量占整个工业用电的比重非常大。
而传统的电机调速方式是通过旁路调节方式，即采用调节电机的输入电压、电流的方法来实现调速，这种方式在降低电机转速的同时，也会导致电机的效率降低，且大功率的旁路电流也会带来很高的能量损耗，造成不必要的浪费。
而变频器采用的是通过改变电源频率来实现电机转速调整的方式，可以避免旁路电流的出现，从而能够降低电机的耗能量和热损失，达到节约能源、降低碳排放的目的。
2.精确控制变频器具有灵活性高、精度高等特点，可以在最小的误差下实现精确控制。
在现代制造业中，如自动化生产线、机器人生产线等高要求的工业制造环境中，变频器作为高性能运动控制设备，能够精准地控制电机的转速、扭矩、定位等动态参数，从而保证生产线在高效、精准、稳定的状态下运行。
3.运行平稳变频器采用的是电气控制方式，不像传统的机械调速方式需要使用机械调节元件，从而避免了机械传动的摆动和共振。
同时，在电机启动和停机的时候，变频器能够对电机进行软启动和软停机的控制，有效地避免了过电流、过负荷等问题，从而保证了电机的运行平稳性和稳定性。
三、变频器未来发展趋势随着电气自动化技术的不断发展和市场对高效节能的需求增加，变频器技术也在不断的进步和创新。
未来，变频器将逐步实现数字化、网络化、智能化等高附加值技术的应用，通过结合机器人、传感器、云计算等技术手段，实现对运动控制的自动化和智能化，从而推动工业4.0时代的到来。
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• 电动机的转矩
可从电动机铭牌上额定功率和 额定转速等数据求得。
n n0
a
nN
b
T
0
正常情况下，电动机都工作在
TNTst Tmax
特性曲线的 ab 段，当负载转矩增加时，电动机转
速要降低，但对应的电磁转矩却要增加，因为 ab
三、变转差率调速
• 只要在绕线式电动机的转子电路中接入一个调速电阻，改变电阻 的大小，就可以得到平滑调速。如增大调速电阻时，转差率上升， 而转速下降。这种调速方法的优点是设备简单、投资少；但能量 损耗较大。
这种调速方法广泛应用于起重设备中。
三相电动机的制动
• 因为电动机的转动部分有惯性，所以把电源切断后，电动机还会 继续转动一定时间后停止。为了缩短辅助工时，提高生产机械的 生产率，并为了安全起见，往往要求电动机能够迅速停车和反转。 这就需要对电动机制动。对电动机制动，也就是要求它的转矩与 转子的转动方向相反。这时的转矩称为制动转矩。
Y´ A C´
Z´ B
X´
X
B´
C
Z A´ Y
C
A
X A ´ XY ´Z ´ ´
C´ Y´ A X´ 转子
Z´ B
B´
P=2Βιβλιοθήκη X BZC A´ Y
磁场位置(t=0)
2. 三相异步电动机的极数与转速
• 电动机的转速是与旋转磁场有关的。而磁场极数不同则磁场的转 速就不同，在一对磁极的情况下，交流电经历一个周期磁场恰好 在空间转过一圈，若定子电流的频率为f1，旋转磁场在每分钟将转 过60f1 周。
其值很小。这时电动机的电磁转矩也很小，但其转速n0（称 空载转速）很高，接近于同步转速。
电动机的旋转原理
异步电动机的转子转速n低于同步转速n1，两者的差值(n1-n) 称为转差。转差就是转子与旋转磁场之间的相对转速。
转差率就是相对转速（即转差）与同步转速之比， 用s
表示，
s n1 n n1
A1 X1 A2 X2
A
X
p=2的绕组接法
A1 X1 A2 X2
A
X
p=1的绕组接法
二、变频调速
• 变频调速就是改变电源电压的频率，从而改变电动机的转速。目前主要 采用下图所示的变频装置
f1=50Hz
+
~ 整流器 -
f可变
M
逆变器
3~
整流器先将50Hz的交流电变换为直流电，再由逆 变器变换为频率可调、电压有效值也可调的三相 交流电，供给鼠笼式异步电动机。由此可得到电 动机的无级调速，并具有硬的机械特性。
电磁转矩带负载的能力用启动转矩和额定转 矩的比值来比较
n U1 < U1
U1
U1
T 0 U1对转矩的影响
三相电动机的调速
• 调速就是在同一负载下能得到不同的转速，以满足生产过程的要 求。
从三相异步电动机的转速公式
n
(1 s)n0
(1 s)
60f1 p
可以看到改变电动机的转速有三种可能：
（1）改变电源频率f1
动，转子导体逆时针方向切割磁力线，产生感应电动势、感 应电流 ，其方向可根据右手定则判断（假定磁场不动， 导 体以相反的方向切割磁力线）。由于转子电路为闭合电路， 在感应电动势的作用下， 产生了感应电流由于载流导体在磁 场中要受到力的作用， 因此， 可以用左手定则确定转子导 体所受电磁力的方向如图 所示。 这些电磁力对转轴形成一 电磁转矩， 其作用方向同旋转磁场的旋转方向一致。这样， 转子便以一定的速度沿旋转磁场的旋转方向转动起来。
内容安排
• 电动机和电力拖动系统 • 变频器的发展 • 变频器的基本原理 • 变频器的控制方式 • 变频器的作用 • 不同负载对于变频器的要求 • 变频器的外围设备 • 变频器的选型
电动机的旋转原理
一、三相异步电动机的转动原理 当电动机的定子绕组通以三相交流电时，便在气隙中产生旋
转磁场。设旋转磁场以n1的速度顺时针旋转，相当于磁场不
电动机的旋转原理
转子转速n2与旋转磁场n1同向， 转子转速n2不可能达到同步转 速n1（若n1＝ n2 ，转子和旋
转磁场不存在相对运动，转子 部切割磁力线转子受电磁力
F=0）。有n1大于 n2 。故称
为异步电动机
电动机不带机械负载的状态称为空载。这时负载转矩是
由轴与轴承之间的摩擦力及风阻力等造成的，称为空载转矩，
• 一、三相异步电动机的极数
三相异步电动机定子产生旋转磁场的磁极个数，称为极数。
对于每相只有一个线圈的电动机，绕组始端之间相差 120°的空间角，则产生的旋转磁场只有一对磁极。磁极对 数用p表示，则p=1。 若每相定子绕组由两个线圈串联组成(如图所示)，则绕组始 端之间相差60°空间角，因而旋转磁场具有两对磁极，p=2.
（2）改变极对数p
（3）改变转差率s
前两者是鼠笼式电动机的调速方法，后者是绕线 式电动机的调速方法。下面我们分别讨论。
一、变极调速
• 由式
n0
60f1 p
可知，如果极对数减小一半，
则旋转磁场的转速便提高一倍，转子转速差不多
也提高一倍，因此，改变p可以得到不同的转速。
如何改变极对数呢？这同定子绕组的接法有关。
当磁极对数为 p时，磁场的转速为
n0
60 f1（转每分） p
在我国(f1=50Hz)，磁极对数为 p的磁场转速n0为
p
1 2 3 4 56
n（0 r / min） 3000 1500 1000 750 600 500
电动机的转矩
异步电动机的转矩表达式:
T=CmφmI2’cosψ2
Cm----电磁转矩系数
转差率是分析异步电动机运转特性的一个重要参数。
在电动机起动瞬间，n=0，s=1；当电动机转速达到同步转
速（为理想空载转速，电动机实际运行中不可能达到）时，
n=n1，s=0。由此可见，异步电动机在运行状态下，转差率 的范围为0＜s＜1；在额定状态下运行时，s=0.02～0.06。
电动机的旋转原理
2. 三相异步电动机的极数与转速
异步电动机的制动常用下列几种方法：
段比较平坦，所以电动机的转速变化不大。这种
特征称为硬的机械特性。
2. 最大转矩 Tmax
n n0
a
nN
b
• 在机械特性曲线的最大值，称为最大转矩或 0
T
临界转矩。
TNTst Tmax
• 稳定运行和非稳定运行的分界点
3. 起动转矩 Tst
电动机刚起动 (n =0) 时的转矩称为起动 转矩
电动机已接通电源，但尚未启动