变频器原理及应用讲义
合集下载
变频器原理与应用教程
变频器原理与应用教程变频器是一种能够将电源频率转换为所需频率的装置，其原理是通过改变输入电源的频率来控制输出电源的频率。
变频器广泛应用于许多领域，如工业自动化、电力传输、电机控制等。
下面将介绍变频器的原理与应用教程。
一、原理1.1 变频器的基本结构和工作原理变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
其主要工作原理是将输入电源的交流电转换为直流电，并通过逆变器将直流电转换为所需输出频率的交流电。
整流器和逆变器之间由滤波器连接，用于平滑输出波形。
1.2 变频器的控制策略变频器的控制策略主要包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制是指根据需求直接设定变频器的输出频率，适用于一些简单的应用场景。
闭环控制是通过对输出频率进行检测和调整，使其与设定频率保持一致，适用于对稳定性要求较高的场合。
二、应用教程2.1 变频器的安装与调试（此处省略标题）变频器的安装与调试涉及到电器连接、参数设置和电机运行等方面。
首先，根据电气图连接电器设备，并检查接线是否正确。
然后，根据实际需求设置变频器的参数，包括输出频率、输出电流等。
最后，通过控制器进行启动和停止测试，检查电机的运行情况是否符合要求。
2.2 变频器在工业自动化中的应用（此处省略标题）变频器在工业自动化中广泛应用于传送带、起重机、风机等设备的控制。
通过调整输出频率，可以实现速度控制、定位控制、步进运动等功能，提高设备的运行效率和生产效益。
2.3 变频器在电力传输中的应用（此处省略标题）变频器在电力传输中的主要应用是通过改变输电线路的频率，以适应不同地区的电力需求。
可以实现电网的互联互通，提高电力系统的运行稳定性和可靠性。
2.4 变频器在电机控制中的应用（此处省略标题）变频器在电机控制中常用于提高电机的运行效率和节能。
通过调整输出频率，可以实现电机的速度控制和负载调整，使其在不同工况下保持最佳运行状态。
结论变频器是一种能够将电源频率转换为所需频率的装置，其通过改变输入电源的频率来控制输出电源的频率。
变频器的原理与应用
若希望把转矩误差控制在3%以内,需要对磁通变化作修正 (补偿励磁电抗引起的饱和及定子铁损的变化);若希望把转矩误 差控制在1%以内,需要对定子和转子的铁损进行补偿. 矩阵式变频器 (三)交流电机的调速方法:
调压调速,电磁调速,绕线式电机转子串电阻调速,串级调速,变极
调速,变频调速等 (四)变频器的构成: 整流器 逆变器 中间直流环节 控制电路 保护电路
式中:
W2--转子一相绕组匝数 KW2--转子绕组系数
转子旋转后一相的电势为: E2 S =4.44f2W2K)
当转子无外加电阻,自成短路时,其一相等值电路如图: R2 X2 = (4) E 2 S I 2 (r2+ j X2S)
n 1
(1)
a0 an bn
1 2 1 2 1 2
t 0 2
t0 t 0 2
f (t )dt f (t )dt f (t )dt
f(t)
t
t0 t 0 2
t0
f(t)为奇函数,由付立叶级数的性质:f(t)=-f(t),则a0=a0=0
bn
三.异步电机变频调速控制策略
变频器控制的对象是电机,首先研究电机等效图
(一)等效图:
1.转子电势: 转子电势的频率为f2,转子旋转后,由于转子导体与磁场之间的 相对运动速度减小,转子感应电势的频率也随之减小,此时:
f2=f1S
转子不动时,一相的电势为: E2=4.44f2w2 kw2
(1)
(2)
R2
X2
或者 U1 E1=4.44f1W1KW1 (4)折合算法: 等式两端除以S
E 2S I 2(R 2 j X2S)
变频器原理及应用
节省
……… 不仅仅是省钞票
节省空间
更小的尺寸;0 37kW/0 75kW 单独尺寸设计 支持并排安装;55度不降容 节省时间 节省安装时间
动力端子清晰标注 动力和控制端子的接线说明;方便检查;避免差错 节省调试时间 即插即用软件设计;短菜单设计 简易下载器一键搞定配置;多功能下载器支持断电配置参数 节省服务成本 产品更稳定 元器件10年长寿命设计; 多项创新设计专为中国恶劣应用环境
ATV303 0 37kW~11kW
ATV12 0
18~4k W
2.2 7.5 15 75
单位：kW
500 630 800 12002000 2400 8400
ATV303目标行业
纺织行业：织机大圆机 喷水织机;印染设备退煮漂;棉纺设备络筒机等 陶瓷机械：布料机;窑炉;印花机等 机 床：数控车床;磨床等 木工机械：砂光机;涂布机等 物料处理：称重设备;传输带等 通用应用：传输设备;配套用风机水泵;低精度速度控制等
变频器原理及应用
王宇鹏 2012/7/19
目录
一 变频器的原理 二 变频器的选型及应用 三 施耐德变频器介绍
开关或接触器
0～50Hz可调
变频器
异步电动机
转速可调
一 变频器的原理
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;能实现对交流异步电机的软起动 变频调
速 提高运转精度 改变功率因数 过流/过压/
主要特点
客户需求 减小安装尺寸 恶劣工作环境下可靠性
夏季高温下稳定运行 电网质量差下工作稳定 方便调试
方便安装避免误操作 输出电机性能稳定
产品特点
> 紧凑设计 > 并排安装
变频器工作原理图文教程
变频器工作原理图文教程一、什么是变频器变频器是一种用于改变电动机工作频率以调节转速的电子设备，也称为变频调速器或变频调速器。
它通过改变输入电源的频率，控制电动机的转速，从而实现对系统的精确控制。
二、变频器的组成部分1. 整流器整流器负责将交流电源转换为直流电源，提供给逆变器使用。
通常采用整流桥回路设计，能有效地将交流电源变换为平稳的直流电压。
2. 逆变器逆变器将直流电源转换为可变频率的交流电源，控制电动机的速度。
逆变器通过调节输出电压的频率和幅值来实现对电机的精确控制。
3. 控制器控制器是变频器的大脑，负责接收输入的控制信号，对逆变器进行调节，控制电动机的转速和运行状态。
控制器通常采用微处理器作为控制核心，实现对变频器的智能化控制。
三、变频器的工作原理当变频器接收到控制信号后，控制器首先对输入电源进行整流，将交流电源转换为直流电源。
然后逆变器将直流电源转换为可调频率的交流电源，输出给电动机。
通过调节逆变器的频率和幅值，可以实现对电动机的转速和运行状态的精确控制。
四、变频器的应用领域1. 工业制造在工业制造领域，变频器广泛应用于各种需要精确定速控制的设备，如风机、泵、输送带等，提高生产效率和节能降耗。
2. 电梯行业电梯的运行速度和平稳性对乘客的舒适感有着重要影响，变频器能够实现电梯的平稳启停和速度调节，提高电梯的运行效率。
3. 农业灌溉在农业领域，变频器被广泛应用于灌溉系统中，通过控制水泵电机的转速和流量，实现对灌溉系统的精确控制，节约能源和水资源。
五、小结变频器作为一种重要的电机调速设备，具有精准控制、节能环保的优势，在工业生产、电梯运行、农业灌溉等领域发挥重要作用。
通过了解变频器的组成部分和工作原理，可以更好地理解其在各个领域的应用场景和作用，为相关领域的工程师和技术人员提供参考和指导。
《变频器及其应用》课件
变频器的应用
02
工业自动化
01
变频器在工业自动化领域中广泛 应用于各种电机控制，如传送带 、包装机械、印刷机械等。
02
通过调节电机转速，实现生产过 程的自动化控制，提高生产效率 ，降低能耗。
空调系统
变频器在空调系统中主要用于控制空 调压缩机的转速，实现制冷量的调节 。
通过调节压缩机的转速，可以精确控 制室内温度，提高舒适度，同时降低 能耗。
根据需要，及时更换变频器内部的元件，如 电容、电阻等。
清洁除尘
定期清洁变频器表面灰尘和杂物，保持其清 洁状态。
软件升级
根据技术发展，及时升级变频器的控制软件 ，以提高其性能和稳定性。
THANKS.
总结词
电力电子技术和微处理技术
详细描述
变频器的工作原理基于电力电子技术和微处理技术，通过改变电机电源的频率来 实现电机的调速和控制。
变频器的分类
总结词
按变换方式、用途和电压等级
详细描述
变频器可以根据不同的分类标准进行分类，如按变换方式可分为交-交变频器和交-直-交变频器，按用途可分为通 用变频器和专用变频器，按电压等级可分为高压变频器和低压变频器等。
随着技术的不断发展，变频器将实现 更高的集成度，将多个功能集成在一 个模块或一个系统中，实现更紧凑、 更高效的设计。
智能化
未来变频器将更加智能化，具备更强 的自适应和自学习能力，能够根据不 同的工况和参数进行调整和控制，提 高自动化和智能化水平。
市场发展趋势
普及化
随着技术的不断成熟和成本的降 低，变频器将在更多的领域得到 应用和普及，成为工业自动化控
电梯系统
变频器在电梯系统中用于控制电机的启动和停止，实现电梯 的平稳运行。
变频器的原理及其应用ppt课件
变频器的原理及其应用
提纲
一、变频器的结构及原理 二、变频器的控制方法 三、变频器在风机负载和泵类负载中的应用 四、变频调速系统接电抗器的作用 五、变频器的抗干扰 六、变频器的功能 七、变频器的选择 八、变频器的运行 九、变频器的调试与维护
一、变频器的结构 及原理
变频器的调速原理
调速原理：
N：转速
38
1. 变频器的干扰源
图7-1 变频器的电压、电流波形
39
2. 电路耦合干扰
— 电路传播：1）电源线 2）地线
措施 ： 1）隔离变压器 2）光耦隔离 3）正确接地
40
3.感应耦合干扰
—电磁感应 —静电感应
1） 电磁感应是电流干扰传播方式 2）静电感应是电压干扰传播方式
41
4. 抗干扰措施
远离、相绞、屏蔽、不平行
四. 变频调速系统 接电抗器的作用
32
1. 变频器输出端接入电抗器的场合
图 需要接入电抗器的场合
a）电机与变频器距离远 b）小变频器带轻载大电机
33
输出电抗器作用：
➢ 抑制变频器电磁幅射干扰 ➢ 抑制电动机电压谐振
34
2. 输入交流电抗器
作用：1）提高功率因数 2）抑制高次谐波 3）削弱电流浪涌
P0=55*10%=5.5KW P1=55KW
由PL=P0+KPnL3得: KP=55-5.5=49.5KW P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW
总消耗的功率为55+11.7=67KW
风机的节电率统计举例
（2）两台变频运行时每台的平均供风量为75%Q P1=P2=5.5+49.5（75%）3=26.4KW
1）准确停车 2) 变频器给电动机输入直流电，在电机
提纲
一、变频器的结构及原理 二、变频器的控制方法 三、变频器在风机负载和泵类负载中的应用 四、变频调速系统接电抗器的作用 五、变频器的抗干扰 六、变频器的功能 七、变频器的选择 八、变频器的运行 九、变频器的调试与维护
一、变频器的结构 及原理
变频器的调速原理
调速原理：
N：转速
38
1. 变频器的干扰源
图7-1 变频器的电压、电流波形
39
2. 电路耦合干扰
— 电路传播：1）电源线 2）地线
措施 ： 1）隔离变压器 2）光耦隔离 3）正确接地
40
3.感应耦合干扰
—电磁感应 —静电感应
1） 电磁感应是电流干扰传播方式 2）静电感应是电压干扰传播方式
41
4. 抗干扰措施
远离、相绞、屏蔽、不平行
四. 变频调速系统 接电抗器的作用
32
1. 变频器输出端接入电抗器的场合
图 需要接入电抗器的场合
a）电机与变频器距离远 b）小变频器带轻载大电机
33
输出电抗器作用：
➢ 抑制变频器电磁幅射干扰 ➢ 抑制电动机电压谐振
34
2. 输入交流电抗器
作用：1）提高功率因数 2）抑制高次谐波 3）削弱电流浪涌
P0=55*10%=5.5KW P1=55KW
由PL=P0+KPnL3得: KP=55-5.5=49.5KW P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW
总消耗的功率为55+11.7=67KW
风机的节电率统计举例
（2）两台变频运行时每台的平均供风量为75%Q P1=P2=5.5+49.5（75%）3=26.4KW
1）准确停车 2) 变频器给电动机输入直流电，在电机
变频器原理与运用
变频器的故障诊断与排除
故障现象观察
观察变频器是否有异常声音、气味或显示异 常，初步判断故障原因。
电路板检测
使用万用表等工具检测电路板上的关键点电 压和波形，判断电路板是否正常工作。
故障代码查询
查阅变频器手册，根据故障代码确定故障类 型，以便快速定位问题。
元件替换
若确定某个元件损坏，应及时更换，避免故 障扩大。
WENKU DESIGN
工业自动化领域的应用
电机控制
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 频率来控制电机的转速和转矩，
实现精确的电机调速和定位。
自动化生产线
变频器在自动化生产线中起到关键 作用，用于驱动传送带、机械臂、 包装机等设备，实现生产线的自动 化和柔性化。
能源回收
变频器在能源回收系统中可以将机 械能转化为电能并回馈到电网，提 高能源利用效率并减少能源浪费。
https://
在工业自动化和电机控制中，调速是 实现精确控制和节能的重要手段。
变频器的调速原理
变频器的工作原理
变频器是一种将固定频率的交流电转换为可变频率和电压的设备。通过改变电源的频率和电压，可以精确控制电 机的转速。
变频器的组成
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制器等部分组成。整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直 流电转换为可变频率的交流电，控制器则负责调节电机的转速。
变频器按照不同的分类标准可以分为不同的类型，如按变换环节可分为交-直-交 变频器和交-交变频器；按电压调制方式可分为PWM和SPWM调制方式；按载波 频率可分为低频和高频变频器等。
变频器的基本原理
01
变频器的基本原理是利用电力半 导体器件的通断作用，将输入的 工频电源变换为另一频率的电能 ，以满足电动机的变速需求。
变频器工作原理及应用
电气传动基础知识—电气传动系统概述
电气传动基础知识—电气传动的目的和意义
序号
意义
有代表意义的行业或设备
1
节能
风机、水泵、注塑机
2
提高产品质量
机床、印刷、包装等生产线
3
改善工作环境
电梯、中央空调
目的 根据设备和工艺的要求通过改变电动机速度或输出转矩改变终端设备的速度或输 出转矩
意义
注：并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能
P电机功率＝
T电机转矩×N电机速度×K常数
M
T电机转矩
T负载转矩
中间传动机构
终端机械
电气传动基础知识—电气传动系统基本工作原理
速度模式： 以保持转速恒定为目的，如常规调速系统（电梯、各类生产线）。控制设 备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化，恒速时电机转矩 肯定等于负载转矩 转矩模式 以控制电机转矩恒定为目的，如：开卷/收卷，恒速时电机转矩肯定等于 负载转矩，但电机的运转速度不确定。 如果电机转矩始终大于负载转矩，则速度持续上升直至设备限速或损坏 如果电机转矩始终小于负载转矩，则速度为0或最低（下限）速度 为保证系统安全，必须额外考虑限速或超速保护
变频器的用途比较广泛，无论是在生产还是咱们的日常生活中，都有所应用。 变频器在公司生产中得到广泛的应用： 例1、生产、生活中的恒压泵供水系统； 例2、高炉上料小车的控制； 例3、球团厂的回转窑旋转控制； 例4：炼钢连铸机的引锭杆的控制； 例5：炼钢厂转炉的倾动控制等等；
变频器可用于家电产品： 例1、公共场所使用的中央空调； 例2、家庭中还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
电气传动基础知识—电气传动的目的和意义
序号
意义
有代表意义的行业或设备
1
节能
风机、水泵、注塑机
2
提高产品质量
机床、印刷、包装等生产线
3
改善工作环境
电梯、中央空调
目的 根据设备和工艺的要求通过改变电动机速度或输出转矩改变终端设备的速度或输 出转矩
意义
注：并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能
P电机功率＝
T电机转矩×N电机速度×K常数
M
T电机转矩
T负载转矩
中间传动机构
终端机械
电气传动基础知识—电气传动系统基本工作原理
速度模式： 以保持转速恒定为目的，如常规调速系统（电梯、各类生产线）。控制设 备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化，恒速时电机转矩 肯定等于负载转矩 转矩模式 以控制电机转矩恒定为目的，如：开卷/收卷，恒速时电机转矩肯定等于 负载转矩，但电机的运转速度不确定。 如果电机转矩始终大于负载转矩，则速度持续上升直至设备限速或损坏 如果电机转矩始终小于负载转矩，则速度为0或最低（下限）速度 为保证系统安全，必须额外考虑限速或超速保护
变频器的用途比较广泛，无论是在生产还是咱们的日常生活中，都有所应用。 变频器在公司生产中得到广泛的应用： 例1、生产、生活中的恒压泵供水系统； 例2、高炉上料小车的控制； 例3、球团厂的回转窑旋转控制； 例4：炼钢连铸机的引锭杆的控制； 例5：炼钢厂转炉的倾动控制等等；
变频器可用于家电产品： 例1、公共场所使用的中央空调； 例2、家庭中还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 异步电机工作原理 • 变频器基本原理及分类 • 变频器的控制方式 • 变频器的制动 • 变频器的应用
异步电机的基本参数
• 额定功率 • 额定电流 • 额定电压 • 额定转速
• 极数 • 引出端子基本接法 • 频率范围
异步电动机的调速方法
l 调压调速——控制加于电动机定子绕组的电压； l 串级调速——控制附加在转子回路的电势； l 变频调速——控制定子的供电电压与频率； l 异步电动机矢量变换控制系统； l 无换向器电机调速系统； l 电磁转差离合器调速系统等。
變頻器
電動機(發電機)
電能 機械能
制動電阻器
熱能
关于频率的名词术语
• 1。给定频率F • 2。实际输出频率H • 3。点动频率 • 4。上限频率 • 5。下限频M
• 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。
对速度要求不是很高的场合
输出信号
➢应正确连接外部电源的极性。 ➢连接控制继电器时，在其激磁线圈两端应并接突波吸收器，并且注意正确连接极性。
通讯接口
台达变频器家族
M
B
VE C2000 E
F/F-G
E
L
L
台达变频器外围家族
CTC系列磁环
EMI滤波器
煞车电阻
AC-电抗器
变频器调试步骤和相关参数 V/F曲线
变频器调试步骤和相关参数 V/F控制应用场合
能耗制动
电动机制动时，电动机的发电作用, 使负载的动能转成 电能，回灌至变频器的DC-BUS直流总线，DC-BUS电压升高， 可通过制动晶体（制动单元）, 将反电动势泄放到制动电阻上 转换成热能消耗掉, 实现电机的快速制动。也可以通过能量回 授单元（AFE2000)，回收利用电机制动时的发电能量。
直流电抗器/制动单元/制动电阻
➢如应用于频繁加速刹车或需要较短的加速时间的场所（高频度运转和重力负载运转
等），变频器的制动能力不足时或为了提高制动力矩等，则必须外接制动电阻。
制动电阻/制动单元的选择
输入信号
输入信号
➢连接微弱的模拟信号，特别容易受外部杂讯干扰影响，所以配线尽 可能短（小于20米），并应使用屏蔽线。此外屏蔽线的外围网线基本 上应该接地。 ➢连接外部的模拟信号输出器时，有时会由于模拟信号输出器或由于 交流电机驱动器产生的干扰引起误动作，发生这种情况时，可在外部 模拟输出器侧连接电容器和铁氧体磁环。
• 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。
电压型与电流型
• 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
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，在额定转矩下，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。
连接方式
反并联整流电路 交叉连接整流电路
有无环流
有环流 无环流
变频器基本原理
• 交—交变频器没有明显的中间滤波环节， 电 网交流电被直接变成可调频调压的交流电， 又称为直接变频器。
• 交—直—交变频器先把电网交流电转换为直 流电， 经过中间滤波环节之后， 再经过逆 变才转换为变频变压的交流电， 故称为间 接变频器。 交—直—交变频器有一个明显的 中间滤波环节， 按照这个中间滤波环节是 电容性或是电感性可以将交—直—交变频器 划分为电压（源）型或电流（源）型交— 直—交变频器。
• 目前通用变频器产品最常用的是交—直—交
电压型电路形式， 该电路首先用二极管整 流器接入电网， 将交流电变成直流电， 整 流之后采用电容滤波， 获得平直的直流电 压， 再由逆变器将直流能量逆变成可以调 频调压的新交流电。
几个基本概念
• 控制方式
➢ VF控制
➢ 矢量控制
➢ 转矩控制
在AC马达中，转子由定子绕组感应来的电流产生磁束场。定子电流含两个成 份，一个影响磁束场，另一个影响马达输出转矩。要使用AC马达在需要速度与转 矩控制的场合，必须能够把影响转矩的电流成份分离控制，而磁束向量控制法就 是能够分离这两个成份独立控制。(具有大小与方向的物理量，即所谓的「向 量」。)
什么是变频器？
• 变频器是利用电力半导体器件(IGBT)的通 断作用将工频电源变换为另一频率的电能 控制装置。(把电压和频率固定不变的交流 电整流成直流电，然后再PWM脉宽调制成 电压或频率可变的交流电输出给电机的装 置)
变频器的分类
变频调速系统的分类
1. 交－直－交变频调速——带直流环节 的间接变频调速
频器，其直流回路滤波是电感。
开环是什么意思
• 给所使用的电机装置设速度检出器(速度编 码器)，将实际转速反馈给控制装置（变频 器+PG卡）进行控制的，称为“闭环”，不 用PG运转的就叫作“开环”。目前变频器 多为开环方式，也有些应用利用闭环控制 （约30%），实现精确的速度控制、或转矩 控制。
变频器的铭牌
异步电机变频器调速
n=(1-s)(60f/p)
n---转子转速(r/min) s---转差率(%) f---供电电源频率(Hz) p---电机极对数
异步电动机的工作原理
n 60 f (1 s) p
由上式可知，异步电动机的调速方法分为三种： l 改变转差率S——调节定子电压、转子电阻、转 子电压、定转子供电频率等。 l 改变极对数 l 改变频率
2. 交－交变频调速——不带直流环节的 直接变频调速
串级电感式
换流电路
串级二极管式 带辅助晶闸管（180通电型）
带辅助晶闸管（120通电型）
交 直 交变频调速直流电源型式电电流压型型
相位控制晶闸管整流 调压方式 晶闸管直流开关
脉冲宽度调制型
相数
单相 单相 三相 三相
交 交变频调速
异步电机的基本参数
• 额定功率 • 额定电流 • 额定电压 • 额定转速
• 极数 • 引出端子基本接法 • 频率范围
异步电动机的调速方法
l 调压调速——控制加于电动机定子绕组的电压； l 串级调速——控制附加在转子回路的电势； l 变频调速——控制定子的供电电压与频率； l 异步电动机矢量变换控制系统； l 无换向器电机调速系统； l 电磁转差离合器调速系统等。
變頻器
電動機(發電機)
電能 機械能
制動電阻器
熱能
关于频率的名词术语
• 1。给定频率F • 2。实际输出频率H • 3。点动频率 • 4。上限频率 • 5。下限频M
• 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。
对速度要求不是很高的场合
输出信号
➢应正确连接外部电源的极性。 ➢连接控制继电器时，在其激磁线圈两端应并接突波吸收器，并且注意正确连接极性。
通讯接口
台达变频器家族
M
B
VE C2000 E
F/F-G
E
L
L
台达变频器外围家族
CTC系列磁环
EMI滤波器
煞车电阻
AC-电抗器
变频器调试步骤和相关参数 V/F曲线
变频器调试步骤和相关参数 V/F控制应用场合
能耗制动
电动机制动时，电动机的发电作用, 使负载的动能转成 电能，回灌至变频器的DC-BUS直流总线，DC-BUS电压升高， 可通过制动晶体（制动单元）, 将反电动势泄放到制动电阻上 转换成热能消耗掉, 实现电机的快速制动。也可以通过能量回 授单元（AFE2000)，回收利用电机制动时的发电能量。
直流电抗器/制动单元/制动电阻
➢如应用于频繁加速刹车或需要较短的加速时间的场所（高频度运转和重力负载运转
等），变频器的制动能力不足时或为了提高制动力矩等，则必须外接制动电阻。
制动电阻/制动单元的选择
输入信号
输入信号
➢连接微弱的模拟信号，特别容易受外部杂讯干扰影响，所以配线尽 可能短（小于20米），并应使用屏蔽线。此外屏蔽线的外围网线基本 上应该接地。 ➢连接外部的模拟信号输出器时，有时会由于模拟信号输出器或由于 交流电机驱动器产生的干扰引起误动作，发生这种情况时，可在外部 模拟输出器侧连接电容器和铁氧体磁环。
• 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。
电压型与电流型
• 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
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，在额定转矩下，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。
连接方式
反并联整流电路 交叉连接整流电路
有无环流
有环流 无环流
变频器基本原理
• 交—交变频器没有明显的中间滤波环节， 电 网交流电被直接变成可调频调压的交流电， 又称为直接变频器。
• 交—直—交变频器先把电网交流电转换为直 流电， 经过中间滤波环节之后， 再经过逆 变才转换为变频变压的交流电， 故称为间 接变频器。 交—直—交变频器有一个明显的 中间滤波环节， 按照这个中间滤波环节是 电容性或是电感性可以将交—直—交变频器 划分为电压（源）型或电流（源）型交— 直—交变频器。
• 目前通用变频器产品最常用的是交—直—交
电压型电路形式， 该电路首先用二极管整 流器接入电网， 将交流电变成直流电， 整 流之后采用电容滤波， 获得平直的直流电 压， 再由逆变器将直流能量逆变成可以调 频调压的新交流电。
几个基本概念
• 控制方式
➢ VF控制
➢ 矢量控制
➢ 转矩控制
在AC马达中，转子由定子绕组感应来的电流产生磁束场。定子电流含两个成 份，一个影响磁束场，另一个影响马达输出转矩。要使用AC马达在需要速度与转 矩控制的场合，必须能够把影响转矩的电流成份分离控制，而磁束向量控制法就 是能够分离这两个成份独立控制。(具有大小与方向的物理量，即所谓的「向 量」。)
什么是变频器？
• 变频器是利用电力半导体器件(IGBT)的通 断作用将工频电源变换为另一频率的电能 控制装置。(把电压和频率固定不变的交流 电整流成直流电，然后再PWM脉宽调制成 电压或频率可变的交流电输出给电机的装 置)
变频器的分类
变频调速系统的分类
1. 交－直－交变频调速——带直流环节 的间接变频调速
频器，其直流回路滤波是电感。
开环是什么意思
• 给所使用的电机装置设速度检出器(速度编 码器)，将实际转速反馈给控制装置（变频 器+PG卡）进行控制的，称为“闭环”，不 用PG运转的就叫作“开环”。目前变频器 多为开环方式，也有些应用利用闭环控制 （约30%），实现精确的速度控制、或转矩 控制。
变频器的铭牌
异步电机变频器调速
n=(1-s)(60f/p)
n---转子转速(r/min) s---转差率(%) f---供电电源频率(Hz) p---电机极对数
异步电动机的工作原理
n 60 f (1 s) p
由上式可知，异步电动机的调速方法分为三种： l 改变转差率S——调节定子电压、转子电阻、转 子电压、定转子供电频率等。 l 改变极对数 l 改变频率
2. 交－交变频调速——不带直流环节的 直接变频调速
串级电感式
换流电路
串级二极管式 带辅助晶闸管（180通电型）
带辅助晶闸管（120通电型）
交 直 交变频调速直流电源型式电电流压型型
相位控制晶闸管整流 调压方式 晶闸管直流开关
脉冲宽度调制型
相数
单相 单相 三相 三相
交 交变频调速