变频器基础知识概述
变频器入门知识
第一、什么是变频器？
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，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。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)。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。
n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极数 改变频率和电压是最优的电机控制方法，如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。
⑤按用途分是属于高性能通用变频器.
第三、变频器有什么分类?
变频器的分类方式很多,这里主要对交-直-交变频器进行分类.
①按直流电源的性质分:电流型变频器和电压型变频器.
②按输出电压调节方式分:PAM方式、PWM方式和高载波变频率PWM方式.
③按控制方式分:U/F控制、转差频率控制、矢量控制.
高性能通用变频器主要分三类:有速度传感器的矢量控制变频器、无速度传感器的矢量控制变频器、无速度传感器的直接转矩矢量控制变频器。
变频器知识点
变频器知识点一、知识概述《变频器知识点》①基本定义：变频器呢，简单说就是一种能改变电动机工作电源频率的设备。
电动机一般接在电源上就按照固定的频率转，有了变频器，就可以自由改变这个频率了。
就好比是汽车的调速器，本来车按照一个速度跑，这个调速器能让车想快就快，想慢就慢。
②重要程度：在电机控制领域，它的地位可是相当重要。
可以精确控制电机的转速、转矩等关键参数。
在工业生产、建筑行业的电梯控制，甚至家里的变频空调都离不了。
③前置知识：得先对电路知识有点了解，像电压、电流这些概念得知道。
还得知道电机是怎么工作的，最起码得知道电机转速和电源频率有关系。
④应用价值：实际应用场景超级多。
在工厂里，那些需要精确控制速度的生产机械，像车床。
假如不精确控制速度，生产出来的零件可能就不合格。
还有大型的通风设备，根据实际需求调节风速，节省能源。
二、知识体系①知识图谱：在电气学科里，变频器属于电机控制这一块的重要组成部分。
它与电机学、电力电子技术等知识都有密切联系。
②关联知识：和电机知识关联紧密，因为它是用来控制电机的。
还和电力电子电路知识有关，变频器内部就是靠各种电力电子元件来实现变频功能的。
③重难点分析：掌握的难点在于理解变频原理。
像逆变电路、整流电路在变频器里怎么协同工作的，说实话挺绕的。
关键点在于把变频的控制逻辑搞清楚，知道怎么根据需求设置参数。
④考点分析：在电气相关的考试里，可能会让你画变频器的主电路结构，或者写简单的控制程序逻辑。
一般会结合电机的运行情况一起考查。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：变频器核心就是能把恒压恒频的交流电变成可变频率可变电压的交流电。
比如说家里插座的电是220V、50Hz的交流电，变频器进去这样的电，出来的电频率和电压可以按照设定变化。
②特征分析：它能实现电机的软启动，就像慢慢地给汽车踩油门一样，电机启动的时候不会一下子就很大电流。
还可以实现无级调速，不像有级调速只能固定几个速度。
③分类说明：按变频方式分，有交- 交变频和交- 直- 交变频。
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
变频器基础原理知识
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于我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，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。
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。
变频器基础知识
变频器基础知识变频器是一种用于改变交流电频率的电子设备，也被称为变频调速器或电机调速器。
其主要作用是将来自电源的交流电转换为所需的频率和电压以驱动电机运行。
变频器在工业生产和日常生活中起着重要作用，本文将介绍变频器的基础知识。
一、变频器的工作原理变频器通过将交流电转换为直流电，再将直流电转换为所需的频率和电压信号来控制电机运行。
其基本构成由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
首先，交流电通过整流器将交流电转换为直流电。
然后通过滤波器去除电流中的谐波和干扰，使电流更加稳定。
接下来，逆变器将直流电转换为所需的交流电频率和电压信号。
最后，控制电路根据设定的参数来调整逆变器的输出信号，以实现电机的精确控制。
二、变频器的优势和应用领域1. 节能降耗：变频器可以根据实际负载条件智能调整电机的转速和运行状态，实现节能降耗的效果。
通过减少机械设备的启停次数和降低设备的运行速度，可以降低电机的能耗，并减少电机的磨损和故障率，延长设备的使用寿命。
2. 调速控制：变频器具有精确的调速控制能力，可以根据实际需要灵活地调整电机的转速和运行方式。
无论是低速运行、中速运行还是高速运行，变频器都可以满足不同的工业生产和设备驱动需求。
3. 软启动和平稳运行：变频器具有软启动功能，可以使电机在启动过程中渐进加速，避免了电机启动时的冲击和压力。
此外，变频器可以实现电机的平稳运行，减小了机械设备的振动和噪音。
4. 提高生产效率：变频器可以根据工艺要求和实际需要调整电机的转速，从而实现生产过程的精确控制。
例如，在纺织、化工、食品等行业，通过合理地调整电机的转速和材料的输送速度，可以提高生产效率并减少产品质量缺陷。
变频器广泛应用于各个领域，如冶金、化工、食品、建筑、纺织、电力等。
无论是驱动机械设备，还是控制生产过程，都可以借助变频器来实现需要的电机调速和精确控制。
三、变频器的选型和安装注意事项1. 负载特性：在选择变频器时，需要考虑电机的负载特性和工作环境。
变频器基础知识大全
变频器基础知识大全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为另一频率的电能控制装置.2、PWM和PAM的不同点是什么?PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式.PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式.3、电压型与电流型有什么不同?变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波石电感.4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机.因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生.这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器.5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?频率下降(低速)时如果输出相同的功率则电流增加但在转矩一定的条件下电流几乎不变.6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%).用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击.采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长).起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动.7、V/f模式是什么意思?频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明.V与f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向.因此,在低频时给定V/f要使输出电压提高一些以便获得一定地起动转矩这种补偿称增强起动.可以采用各种方法实现有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题.变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?通常情况下时不可以的.在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择.11、所谓开环是什么意思?给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”.通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈.12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动.对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件).13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?具有PG反馈功能的变频器,精度有提高.但速度精度的植取决于PG 本身的精度和变频器输出频率的分辨率.14、失速防止功能是什么意思?如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速.为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制.当加速电流过大时适当放慢加速速率.减速时也是如此.两者结合起来就是失速功能.15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定.16、什么是再生制动?电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动.17、是否能得到更大的制动力?从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%.如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%.18、请说明变频器的保护功能?保护功能可分为以下两类:(1) 检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止.(2) 检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车.如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等.19、为什么用离合器连续负载时,变频器的保护功能就动作?用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转.20、在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转.21、什么是变频分辨率?有什么意义?对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定.这个级差的最小单位就称为变频分辨率.变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随.这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题.在这种情况下,如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min 以下,也可充分适应.另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同.22、装设变频器时安装方向是否有限制.变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装.23、不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近.将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动.24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题?超过60Hz运转时应注意以下事项(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等).(2) 电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意).(3) 产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑.(4) 对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨.25、变频器可以传动齿轮电机吗?根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题.在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等.26、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?机基本上不能用.对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸.变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种.27、变频器本身消耗的功率有多少?它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难.不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意.28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机.29、使用带制动器的电机时应注意什么?制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧.如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断.所以要在变频器停止输出后再使制动器动作.30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,清说明原因变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT)所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的.31、变频器的寿命有多久?变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命.32、变频器内藏有冷却风扇,风的方向如何?风扇若是坏了会怎样?对于小容量也有无冷却风扇的机种.有风扇的机种,风的方向是从下向上,所以装设变频器的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材.还有,变频器上方不要放置怕热的零件等.风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护33、滤波电容器为消耗品,那么怎样判断它的寿命?作为滤波电容器使用的电容器,其静电容量随着时间的推移而缓缓减少,定期地测量静电容量,以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命.34、装设变频器时安装方向是否有限制.应基本收藏在盘内,问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大,占用空间大,成本比较高.其措施有:(1)盘的设计要针对实际装置所需要的散热;(2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;(3) 采用热导管.此外,已开发出变频器背面可以外露的型式.35、想提高原有输送带的速度,以80Hz运转,变频器的容量该怎样选择?设基准速度为50Hz50Hz以上为恒功率输出特性.像输送带这样的恒转矩特性负载增速时,容量需要增大为80/50≈1.6倍.电机容量也像变频器一样增大.变频器工作原理变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的.1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变?*1: 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:2极电机50Hz 3000 [r/min]4极电机50Hz 1500 [r/min]结论: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,在工业中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)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率.由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的.由于该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),所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度.另外,频率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.因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备.n = 60f/pn: 同步速度f: 电源频率p: 电机极对数结论:改变频率和电压是最优的电机控制方法如果仅改变频率而不改变电压,频率降低时会使电机出于过电压(过励磁),导致电机可能被烧坏.因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压.输出频率在额定频率以上时,电压却不可以继续增加,最高只能是等于电机的额定电压.例如:为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V2. 当电机的旋转速度(频率)改变时,其输出转矩会怎样?*1: 工频电源由电网提供的动力电源(商用电源)*2: 起动电流当电机开始运转时,变频器的输出电流变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些.工频直接起动会产生一个大的起动起动电流.而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些.通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小.减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明.通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩.3. 当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低通常的电机是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的.因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=T e P=Pe)变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降.当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足.举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2.因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)4. 变频器50Hz以上的应用情况大家知道对一个特定的电机来说其额定电压和额定电流是不变的.如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A 电机可以工作在50Hz以上.当转速为50Hz时变频器的输出电压为380V 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速.这时的转矩情况怎样呢?因为P=wT (w:角速度T:转矩). 因为P不变w增加了所以转矩会相应减小.我们还可以再换一个角度来看:电机的定子电压U = E + I*R (I为电流R为电子电阻E为感应电势)可以看出UI不变时E也不变.而E = k*f*X (k:常数f: 频率X:磁通) 所以当f由50--60Hz时X会相应减小对于电机来说T=K*I*X (K:常数I:电流X:磁通) 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.同时小于50Hz时由于I*R很小所以U/f=E/f不变时磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变--最大转矩不变)结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时电机的输出转矩会减小.5. 其他和输出转矩有关的因素发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力.载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率电机的电流不会受到影响.但元器件的发热会减小.环境温度:就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.海拔高度: 海拔高度增加对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m 以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.。
变频器的一些基础知识介绍
变频器基础知识1、什么是变频器？变频器的基本功能？变频器是利用电力半导体器件（IGBT、IPM）的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频器的基本功能就是，将频率固定（工频通常为50Hz）交流电源（三相或单相）转换成频率在一定范围内连续可调（通常0-400Hz）三相交流电源。
2、变频器常用的控制方式有哪几种？V/F 控制、V/F+PG、无感矢量、矢量+PG。
3、变频器可以驱动哪几类电机？三相异步电机（包括普通鼠笼式电机和变频电机）、永磁同步电机。
4、三相异步电机的转速公式？N=60f/p —旋转磁场转速，n=60f(1-s)/P —电机转速N：同步转速（2 极电机3000r，4 极1500r，6 极1000r，8 极750r）；f：输入交流电源的频率（一般50Hz）；p：极对数（1、2、3、4）；n：电机转速（r/min）；s：异步电机的滑差率（无单位）。
二、目前在售产品系列1、产品系列有：PI9000：9100(9100A、9100B)、9200、9200Z、9300、9400；PI7800；PI8100。
2、简述9000 与130 的区别：A、电压等级：9000 有G1\G2\G3\G4，130 只有G1\G2\G3；B、控制方式：9000 有V/F、无PG 矢量控制、带PG 矢量控制，130 只有V/F、无PG 矢量控制；C、外围选件：9000 可以接PG 卡、485 通讯，130 不能接PG 卡、单有内置485 通讯；D、可拖动电机类型：9000 可拖动异步电机、同步电机（永磁电机），130 只能拖动异步电机。
E、功能方面：高速脉冲输入、输出9000 有，130 没有；定长和计数9000 有，130 没有；比例联动9000 有，130 没有；简易PLC功能9000 有，130 没有；参数拷贝9000 有，130 没有；按键锁定9000 没有，130 有。
休眠功能9000 有，130 没有；红外功能9000有，130 没有。
变频器基础知识培训
通过模拟直流电机的控制方式 ，实现电机的转矩和速度的精 确控制。
直接转矩控制
直接对电机的转矩进行控制， 具有快速响应和良好的动态性 能。
智能控制
结合现代控制理论和方法，实 现更为复杂的电机控制需求。
03
变频器的应用领域与优势
变频器在工业自动化领域的应用
01
02
03
电机控制
变频器用于控制电机的启 动、停止、速度和方向， 实现精确的位置控制和自 动化流程。
05
变频器的常见故障与排除方法
变频器常见故障的诊断与分析
电源故障
电源电压过低或过高，导致变频器无法正常 工作。
参数设置错误
变频器参数设置不正确，导致变频器无法正 常工作。
电机故障
电机绕组短路或断路，导致电机无法正常运 转。
传感器故障
传感器损坏或连接不良，导致变频器无法正 常工作。
变频器常见故障的排除方法与技巧
加重要的作用。
新能源领域
变频器在风力发电、太阳能逆变等领域有 广泛应用，未来随着新能源产业的发展， 变频器的需求将进一步增长。
节能减排
变频器具有显著的节能效果，未来在节能 减排、绿色制造等领域的应用将更加广泛
。
交通领域
变频器在轨道交通、电梯、电动汽车驱动 等领域有广泛应用，未来随着交通领域的 不断发展，变频器的需求将持续增长。
变频器的维护与保养
维护保养内容
1
2
检查变频器的外观是否完好，无严重磨损或变形 。
3
检查变频器内部元件是否正常，无严重老化或损 坏现象。
变频器的维护与保养
检查电机和连接线路是否正常 ，无松动或接触不良现象。
对变频器进行除尘清洁，保持 其内部和外部的清洁度。
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SPWM脉宽调制
双极性PWM脉宽调制
像这种在半个周期内三角波载波 在正负两个方向变化，所得到的 PWM波形也在两个方向变化的控制 方式称为双极性PWM 控制方式。
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PWM逆变电路的控制方式
在PWM逆变电路中，载波频率fc与调制信号频率fr之比值N，称为载波比。
异步调制
载波信号和调制信号不保持同步关系的调制方式称为异步方式。在异步 调制方式中，调制信号频率fr变化时，通常保持载波频率fc固定不变，因 而载波比N是变化的。这样，在调制信号的半个周期内，输出脉冲的个数不 固定，脉冲相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，同时，半周期内前 后1/4周期的脉冲也不对称。
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调速控制方法
V/F比恒定控制
保持V/F比恒定控制是异步电动机变频调速最基本控制方式，它在控制电 动机的电源频率变化的同时控制变频器的输出电压，并使两者之比为恒定， 从而使电动机的磁通基本保持恒定，属开环控制。
● 斩控式整流器（PWM整流器）： 效率高，功率因素可调，能量可回馈电网
● 三相全波桥式二极管整流： 效率高，成本低，控制简单
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直流电抗器
● 直流电抗器是串联在直流中间回路的一个或两个扼流圈, 因其通过的电 流为直流电流, 故亦成为直流扼流圈.
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异步电机转速公式
异步电机定子旋转磁场的转速记为n1，称为同步转速:
120 f n1 p
异步电机转子的旋转速度记为n，即电机的额定转速:
n
n1
(1
s)
120 p
f
(1 s)
式中： ● n1、n的单位为rpm（转/分钟） ● f为电源的频率 ● p为绕组磁场的极数
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整流桥
逆变桥
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EMC滤波器
● 施耐德变频器普遍标配进线EMC滤波器，用来抑制变频器对周围 设备的射频干扰。
● 在变频器通电时，EMC滤波器通过接地电容产生对地电流，尤其 是上电瞬间会产生较大的漏电流。
● 变频器一般应用于工业场合，用接地的方式进行安全保护。
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变频器原理图
整流环节
直流环节
逆变环节
T0
UAB
Q1 Q4 t
Q2 Q3 T
● 把电压和频率固定不变的交流电变换为电压和频率可变的交流电
的装置称作“变频器”。
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● 由定子铁心和绕组组成，铁心由冲有线槽 绝缘 的矽钢片叠压而成，而绕组均匀地分布在铁 心的槽内；
● 转子
● 旋转部分，固定在旋转轴上有鼠笼式和绕
线式两类转子；
接线盒
● 由转子铁心和导体或绕组组成，鼠笼式转 子采用铸铝浇注而成，绕线式则由漆包绕组 和滑环形成。
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SPWM脉宽调制
单极性PWM脉宽调制
像这种在半个周期内三角波载波 只在一个方向变化，所得到的PWM 波形也只在一个方向变化的控制方 式称为单极性PWM 控制方式。
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PWM逆变电路的控制方式
分段同步调制
在逆变电路输出频率很低时，因为在半周期内输出脉冲的数目是固定的， 所以由PWM产生的fc附近的谐波频率也相应降低。这种频率较低的谐波通 常不易滤除，如果负载为电动机，就会产生较大的转矩脉动和噪声，给电 动机的正常工作带来不利影响。
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1 变频器基本原理 2 变频器基本结构与组成 3 变频器控制理论与基础 4 变频器分类 5 变频器功能与应用场合 6 变频器选用与使用注意事项
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变频器控制理论
●为了产生可变的电压和频率，首先要把交流电变换为直流电 （DC），此环节称为Converter（整流器），整流器的控制理论在很 早以前就非常成熟了。
为克服上述缺点，一般都采用分段同步调制的方法，即把逆变电路的输 出频率范围划分成若干个频段，每个频段内都保持载波比N为恒定，不同频 段的载波比不同。在输出频率的高频段采用较低的载波比，以使载波频率 不致过高，在功率开关器件所允许的频率范围内。在输出频率的低频段采 用较高的载波比，以使载波频率不致过低而对负载产生不利的影响。各频 段的载波比应该都取3的整数倍且为奇数。
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直流滤波环节
● 也称滤波或储能环节 ● 由电感或电容组成 ● 用于负载与整流器之间的无功功率的缓冲 ● 抑制直流侧电压或电流的脉动
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制动单元和制动电阻
● 制动单元是一个或一组晶体管,与制动电阻串联之后,接在直流母线上.
当调制信号频率较低时，载波比N 较大，半周期内的脉冲数较多，正负 半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称的影响都较小，输出 波形接近正弦波。当调制信号频率增高时，载波比N减小，半周期内的脉冲 数减少，输出脉冲的不对称性影响就变大，还会出现脉冲的跳动。同时， 输出波形和正弦波之间的差异也变大，电路输出特性变坏。对于三相PWM型 逆变电路来说，三相输出的对称性也变差。因此，在采用异步调制方式时， 希望尽量提高载波频率，以使在调制信号频率较高时仍能保持较大的载波 比，改善输出特性。
● 把直流电（DC）变换为交流电（AC）的环节称为“Inverter”(逆变 器)，逆变器的控制理论随着功率器件、电子元件的发展而不断完善。
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变频器控制理论
1964年，德国人A.Schönung提出了脉宽调制变频器的思想，把通讯系 统中的调制技术应用于交流变频，从而优化了变频器的控制理论基础， 其后的研究人员在此基础上不断地进行改进。
电路的主要特点是： （1）主电路只有一个可控的功率环节，简化了结构； （2）使用了不可控整流器，使电网功率因数与逆变器输出电压的大小 无关而接近于1； （3）逆变器调频的同时实现调压，而与中间直流环节的元件参数无关， 加快了系统的动态响应； （4）可获得比常规六拍阶梯波更好的输出电压波形，能抑制低次谐波， 使电机可在正弦的交变电压下运行，转矩脉动小，扩展了调速范围，并 提高了系统的性能。
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PWM脉宽调制
PWM脉宽调制
在每半个周期内，输出电压的波 形分割成若干个脉冲波，每个脉冲 的宽度为t1，每两个脉冲间的间隔 宽度为t2，则脉冲的占空比 为
电压的平均值和占空比的大小成 正比，所以在调节频率时，不改变 直流电压的幅值，而改变输出电压 脉冲的占空比，也同样可以实现变 频也变压的效果。
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PWM逆变电路的控制方式
同步调制
载波比N等于常数，并在变频时使载波信号和调制信号保持同步的调制方 式称为同步调制。在基本同步调制方式中，调制信号频率变化时载波比N不 变。调制信号半个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。 在三相PWM逆变电路中，通常公用一个三角波载波信号，且取载波比! 为N 的整数倍，以使三相输出波形严格对称，同时，为了使一相的波形正负半 周镜像对称，N 应取为奇数。
变频器基础知识概述
ISBU - EU Technical Center 周耿
2020/4/10
1 变频器基本原理 2 变频器基本结构与组成 3 变频器控制理论与基础 4 变频器分类 5 变频器功能与应用场合 6 变频器选用与使用注意事项
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逆变环节
• 将直流电压或电流转换成频率、电压可变的交流电 • 器件工作于开关状态 • 每个器件并联续流二极管 • 器件为全控型（GTR，GTO，IGBT，IPM等）
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实现SPWM的控制方式有三种： 一、采用模拟电路 二、采用数字电路 三、是采用模拟与数字电路相结合的控制方式。
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数字SPWM控制模式
自然取样法
规则取样法
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● 直流电抗器的作用是抑制变频器的进线电流谐波,从而减少对电网的污染. ● 通常采用适当大小的直流电抗器,即可使变频器的谐波污染减少到符合标 准,这是一种低成本的方案.
● 如果要将谐波抑制到更低,需要大配合无源滤波器. ● 直流电抗器对进线浪涌电压没有抑制作用.