两台变频器同步控制两台电动机的原理和方法
多传变频器的工作原理
多传变频器是一种通过多台变频器同步控制电动机，实现多台电动机同步调速的系统。
它的工作原理如下：
1. 信号采集：多传变频器通过传感器采集信号，这些传感器通常包括编码器、光电码盘等，它们能够检测电动机的转速和位置，并将信号传递给变频器。
2. 信号处理：变频器接收到信号后，会对这些信号进行解析和处理，生成相应的控制信号，以便对电动机的转速、转向、电压等进行控制。
变频器通常会使用微处理器进行信号处理，根据设定的参数，自动调整变频器的输出频率和电压，以达到同步控制的目的。
3. 同步控制：多传变频器通过使用通讯协议，如工业以太网、Profibus、Devicenet等，实现多台变频器的同步控制。
这使得各台电动机能够按照设定的速度和时间进行工作，实现同步调速。
4. 输出控制：变频器输出的控制信号能够控制电动机的电源，改变电动机的转速。
通过调整输出频率和电压，变频器可以改变电动机的转速和扭矩，从而实现多台电动机的同步控制。
5. 保护功能：多传变频器具有完善的保护功能，包括过流、过压、欠压、过载、短路等保护措施，以保护电动机和变频器本身免受损害。
同时，变频器还可以根据实际工作情况，自动调整保护参数，提高系统的可靠性和稳定性。
总的来说，多传变频器通过信号采集、信号处理、同步控制、输出控制和保护功能等步骤，实现对多台电动机的同步调速。
它广泛应用于生产线自动化控制、搅拌机、风力发电、油田开发、矿山机械、包装机械等行业。
请注意，虽然我可以提供这些信息，但请在操作多传变频器时始终遵循制造商的指南和安全规定，以确保安全。
变频器原理及控制方式
机电江苏大区变频器基础培训变频器原理及控制方式张根军2011.11内容大纲7.V/F 控制模式下的参数调试6.变频器的接线5.变频器的控制模式4.变频器原理3.电机转速转矩图2.异步电机与同步电机的特性1.异步电机的基本参数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•频率范围异步电机与同步电机异步电机同步电机电机铭牌IM与SPM/IPM的差异同步马达是一种交流马达，转子旋转速度与所提供交流电的频率相同。
交流马达的原理是由交流电在马达的定子处产生旋转磁场，因此使马达转子旋转。
在同步电动机的转子有电磁铁或永久磁铁，使用永久磁铁的称为永磁同步马达。
同步马达的定子所产生的磁场吸引转子磁场的异极，由于定子所产生的磁场是以若干速度旋转，因此转子会随着定子磁场的旋转速度，以相同的速度旋转。
同步马达的特点是转速固定，不受电源电压的影响。
只要马达的负载低于其最大转矩，转速也不会受负载的影响。
SPM(Surface Permanent Magnet)IPM(Interior Permanent Magnet)电机速度，电流与转矩图额定转矩与功率与转速的关系式电机的额定转矩并不是电机当前输出的转矩，它是电机在额定转速下能连续长期工作的转矩。
电机产生的转矩不是恒定的，当负载很小时，即使电机的容量很大，电机产生的转矩一样很小，并且正比于负载大小。
电机产生的转矩随负载转矩的变化而变化，电机的速度同样也是随负载的波动而波动。
电机特性曲线市电控制与变频控制的对比市电直接控制：起动转矩也大，起动电流大，对电网有冲击，且电机无法调速。
由变频器控制控制：从低频率起动，使电机的起动电流小，同时，起动转矩也相应减小，电机可无极调速。
(1) 起动电流Is = 600 to 700 [%](2) 起动转矩Ts = 150 to 250 [%](3) 最大转矩Tm = 200 to 300 [%](4) 额定负载下的滑差S = 3 to 5 [%]市电直接控制06-12电流限制06-12电流限制06-12电流限制06-12电流限制外部模拟端子03-0~02d7 正向扭力限制d10 正/负向扭力限制d9 回生扭力限制外部模拟端子03-0~02d8 反向扭力限制d10 正/负向扭力限制d9 回生扭力限制外部模拟端子03-0~02d7 正向扭力限制d10 正/负向扭力限制外部模拟端子03-0~02d8 反向扭力限制d10 正/负向扭力限制第1象限第4象限第3象限第2象限正转电动扭力限制07-32反转回生扭力限制07-3507-34反转电动扭力限制07-33正转回生扭力限制正转电动机模式反转发电机模式反转电动机模式正转发电机模式正转反转速度速度正向转矩负向转矩电机的四象限运行电机的四象限运行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。
变频器结构和工作原理
三、变频器的结构原理
1、变频器的分类：
交～交型:将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电 源，其主要优点是没有中间环节，变换率高。但其连续可调的频率 范围较窄。主要用于容量较大的低速拖动系统中。又称直接式变频 器。 交～直～交型:先将频率固定的交流电整流后变成直流，在经过逆变 电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电 逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围上就有明显优势。 又称为间接性变频器。
二、变频的控制方式
在各种薄膜或线材的收卷或放卷过程 中，要求被卷物的张力F必须保持恒 定即F＝C，为此: 1)被卷物的线速度v也必须保持恒定即 v ＝C，所以卷绕功率是恒定的； 2)负载的阻转矩随被卷物卷径的增大而 增大:但为了保持线速度恒定，负载 的转速必须随卷径的增大而减小: (b) 用转矩控制模式实现 恒张力运行 令 变频器在转矩 控制模式下运行，将 给 定信号设定在某一值下不变。则 电动机的电磁转矩TM也将不变，如 图 (b)中之曲线①所示: TM＝C 而动态转矩TJ则随着卷径D 的增大而变为负值，如图(b)中之曲 线③所示。拖动系统将处于减速状态， 满足图(c)所示的转速变化规律。 改 变给定转矩的大小，可以改变卷绕的 松紧程度
2、变频器的组成（交～直～交型）
如下图：
三、变频器的结构原理
a、主电路结构 该电路是现在通用的低压变频器主电路图。不管什么品牌的 变频器，其主电路结构基本如此。因为：整流电路和逆变电 路是两个标准模块，没有变化的空间。
三、变频器的结构原理
b、变频器控制电路 任何品牌的变频器，其 内部功能框图是一样的， 因为变频器要保证正常 工作，必须要有相应的 功能。变频器主要包括： 主电路、电流保护电路、 电压保护电路、过热保 护电路、驱动电路、稳 压电源、控制端子、接 口电路、操作面板、 CPU等。
第三章 同步电动机的变频调速控制
30年代
铝镍钴、铁氧体
差
易去磁
1
2 3
90年代 60年代 后期
铁氧体 稀土永磁： SmC05
3.6~4.0 24 33 38~40
价格低 （稀土的1/10） 热稳定性好 不怕去磁 钴含量高、价格高
70年代 初期
第三代
稀土永磁： SmC017 稀土永磁： 钕铁硼 Nd-Fe-B
我国储量世界第一， 温度可达200℃？
图示位置是转子磁极轴线 从某相绕组轴线转过30°的位 置，在此瞬间触发该相晶闸管， 从产生转矩的角度看是最有利 的。在此位置下，在绕组通电 的1/3周期里，载流导体正好 处于比较强的磁场中，所产生 的转矩平均值最大，脉动最小。 从时间相位上看，晶闸管触发 瞬间正好是该感应电势交变过 零之后的30°相位处，习惯上 将此点选作晶闸管触发相位的 基准点，称为空载换流超前 角 。
结 论
0 0 、 三相式，对转矩最为有利。
矛盾：
晶闸管靠反电势自然换流，要求 0 超前，目前常取 0 60 ，或按负载的 动态调节。转矩脉动大：凸极式无换向电 机中，还存在磁阻转矩，当 超前时为 0 负值，将使输出转矩减小。
二、逆变器晶闸管的换流问题
问题的提出： 直流无换向器电机的晶闸管直接接在直流电 源上,导通后无法自行关断，换流困难。必须采取 特殊的换流措施。 解决： 在过激状态下向逆变器提供超前的无功电流， 可利用电机的反电势来实现自然换流。
优点: (1) 只要精确地控制变频电源的频率就能准确控 制转速，无需速度反馈控制。 (2) 转矩干扰只影响同步电动机的功角，不影响 电机的转速可以在极低的转速下运行，调速范围 较宽。 (3)可以调节转子励磁来调节电机的功率因数,甚 至可在 下运行。 (4) 运行在超前功率因数下，有可能利用电动机 的反电势实现负载换流，克服强迫换流的弊病 （晶闸管)。 缺点：同步电机本身结构稍微复杂
变频器的工作原理
变频器工作原理：该高压变频器主电路采用模块串联方式，每个功率模块为三相输入，单相逆变输出，即通过6个独立的低压变频功率模块串联接在移相变压器副边构成逆变主回路，高压直接输入隔离变压器，输出侧通过逆变器的 PWM调制技术，输出为多电平。
直接接高压电机运行。
变频器及变压器保护：1．变频器运行时风扇应投入，并装设超温保护，当某一只变频器模块稳温度T>65时则旁通该变频器模块.2．变频用变压器具有温度保护,自动报警:冷却风扇随变压器充电自动启动.3．变频器电源开关未装设低电压保护,由变频器本身的欠压保护完成.正常运行时,母线电压可在+_10#范围内波动,当模块直流电压<70%时,报”轻故障信号”,延时后,仍欠压,则变频器旁通运行.4．运行中出现模块故障(包括模块过压故障,模块过热故障,模块驱动故障)时,变频器发出轻故障信号,同时立即自动进行旁通运行,使变频器能够代故障运行.旁通功能发生作用后,系统处于旁通工作状态,其运行情况如下:a一个模块发生旁通内故障,变频器用开光将此模块旁通掉,同层的其他两个模块计算出输出为0Vb 旁通后,系统运行由N级调整为N-1级运行,仍然保持对称运行.C.旁通后,系统降负荷运行,1级旁通,允许连续运行在96%额定功率下2级旁通,允许连续运行在77%额定功率下3级旁通,跳变频器开关,转为工频运行5,当系统或母线发生瞬间故障,母线电压为60%时能运行5个周波,厂用电切换为慢切时,变频器将跳闸.有关管理规定1.由于变频器出口开关与工频开关电缆并接,故不论该泵运行或备用,二只开关的下桩头都有带电的可能,都应视为带电设备2.当某台变频运行时,该台泵的工频开关只要没有工作(开关或保护)应放工作位置,用开关的机械保护,避免人为合工频开关的接地闸刀.当该台泵的工频开关有工作(开关或保护)才允许将该开关放试验位置,并严禁合上工频开关的接地闸刀.运行中应避免此种方式的出现,应调换成另一台泵运行.3.由于6KV-18,19段上的凝泵工频开关,变频器电源开关下桩头的接地闸刀无法拆除,而电机工频,变频的电缆又并接在6KV-18,19段开关的下桩头,故工频开关下桩头接地闸刀的合闸应确保工频,变频回路均退出时才能进行,变频器电源开关下桩头的接地闸刀应在变频器出线的二只开关退出时才能合闸,严禁带电合接地闸刀.4.工频开关接地闸刀的分,合应通知专工现场监护.5.正常运行中,工频开关的接地闸刀下仓门应上挂锁,不得无故解锁.6.正常运行时,变频器启用方式开关切”远程”,只有当DCS系统操作失灵时,变频器启用方式开关切”就地”,但只用为事故处理使用.7.如果变频器出现故障,在再次启动前应点出”变频器复位”按钮,否则变频器将不能启动,8.在变频器运行过程中禁止复位.9.当变频器电源开关断开后,5分钟内不得打开柜门,更不能触及设备10.若变频器退出运行,变频工作开关下桩头的PT熔丝应取下.11.变频器回路绝缘的测量只限于遥测变压器的初级,次级及模块不测量.12.遥测变频工作开关下桩头PT绝缘时应认真执行规定,阻值按配电装置规定,并做好记录.13.运行中严禁打开变频器的模块柜,变压器柜,并将门锁好.严禁在变频器工作时断开冷却器风扇.14.变频器启动前,应保持电机处于静止状态.15.变频器退出运行时应断开变频器控制柜内的甲,乙交流电源及UPS电源开关.16.变频器一经上电,冷却风扇应全部投入运行.变压器参数: ZTSFGN-1175/6 接线方式 Y/d 3相50HZ 高压侧6KV/113.1A 二次侧6KV/61.8A 冷却方式 AFC 短路阻抗 7.27%模块参数:DM-007 额定电流 105A变频器参数; MLVERT-D6/1120 额定容量 1120KV A输入电压6KV 功率因素 0.96 输入频率50HZ输出电压 0-6KV 输出电流 0-150A 输出频率0-50HZ变频器的逻辑关系1.正常运行时一台变频运行,若此台泵跳闸,将联动另一台泵的工频运行,然后再检查原工作泵跳闸原因.2.若一台变频运行泵跳闸,另一台未能联动,则抢合备用工频泵运行,若备用泵工频抢合不上,则根据当时的信号,确定非母线故障,DCS画面无变频器”重故障信号”允许不去就地检查抢合一次跳闸泵,若不成功,则根据当时的运行工况,做好停机的准备.3.工频开关和变频器开关之间相互闭锁,二只变频开关之间相互闭锁.此逻辑除软件闭锁,在开关的硬接线上也进行了回路闭锁.4.工频开关和变频开关之间既有顺序跳闸,又有反向跳闸.即当变频器电源开关跳闸后,对应运行的变频器工作开关将跳闸(如就地按电机的事故按钮,此功能由DCS系统完成),当变频器工作开关因故障跳闸时,将反跳变频器电源开关.5.就地事故按钮动作后,将跳开变频器电源开关和运行工频开关,并由DCS程控跳开该泵变频开关.6.变频器工作开关合闸后,变频器电源开关需等待300秒后才能发请求合闸命令,在此期间运行泵跳闸应抢合另一台泵的工频运行,若抢不上,再抢一次跳闸的工频泵,即任何情况下均不联本泵.7.变频器输出0HZ时跳开变频器电源开关8.凝泵回路的5只开关跳闸回路均无闭锁条件9.当UPS电源因故失电后,无论二路控制电源是否失去,变频器将跳闸,并发”重故障信号,并联动备用工频泵运行10.当变频器控制电源二路失去5分钟后,变频器将跳闸,并联动备用工频泵运行.变频器的启用顺序1.就地操作变频系统正常工作状态下,有”系统就绪信号,启用变频运行时,根据运行方式,点击”X泵启动指令’按钮,先合上变频器次级的某台开关,延时5分钟后变频器发出”请合高压”信号,运行人员再合上变频器初级电源开关,变频器进入自检状态,并发出”系统等待”信号,延时30秒后,变频器发出”请示运行”命令,此时运行人员因根据需要,点击’变频运行”按钮,设定运行频率,使电机进入变频运行.工频运行,则需直接根据画面提示,点击工频电源开关即行,画面显示该泵工频运行.变频器重故障处理:●变频器给出高压分闸信号●封锁变频器输出●电机自由停机●变频器本体控制柜给出声光报警信号●向DCS同时发出重故障信号●相应的故障指示灯亮●记录重故障发生的时间和内容●在触摸屏上显示故障发生的时间和内容变频器轻故障●变频器继续运行或旁通降额运行●变频器本体控制柜给出声光报警信号●向DCS同时发出轻故障信号●相应的故障指示灯亮●记录轻故障发生的时间和内容●在触摸屏上显示轻故障发生的时间和内容重故障:两路电源同时失去5分钟/变压器温度超高5分钟/系统过流/系统过载/通讯故障(包括模块通讯故障和系统通讯故障)轻故障:控制电源的主电源故障/控制电源的备用电源故障/冷却风扇电源故障/门开关故障3秒钟/变压器温度过高(120度)/变压器温度超高(140度)/主板与PLC通讯故障/高压掉电/模拟信号断线/模块B 故障一普通异步电动机都是按恒频恒压设计的。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（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。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
同步电机变频调速 我
u A Rs u 0 B uC 0
Pm 2E p I p
电磁转矩
0 Rs 0
0 iA L i 0 0 B Rs iC 0
0 L 0
0 i A eA d 0 iB eB dt L iC eC
（2）重载时有振荡，甚至存在失步危险；
问题的根源： 供电电源频率固定不变。由于改变交流电的频率较 为困难，以前一般工业设备很少采用同步电动机拖 动。 解决办法： 现代电力电子技术的发展，解决了交流电源的变压变 频问题，采用电压-频率协调控制，可解决由固定频 率电源供电而产生的问题。
对于起动问题： 通过变频电源频率的平滑调节，使电机转速逐渐上 升，实现软起动。 对于振荡和失步问题：
所以起动费事、重载时振荡或失步等问题也已不再是同步 电动机广泛应用的障碍。
四.同步电动机调速系统的特点
同步：同步电动机的转子转速就是旋转磁场的同步转速， 转差为0； 优点： （1）转速与电压频率严格同步； （2）可以通过控制励磁来调节其功率因数，可使功率因 数提高到1.0，甚至超前；
存在的问题：
（1）起动困难；
自控变频同步电动机调速系统
需要两套可控功率单元，系统结构复杂
自控变频同步电动机调速原理图 UI——逆变器 BQ——转子位置检测器
自控变频同步电动机调速系统
在基频以下调速时，需要电压频率协调 控制。
需要一套直流调压装置，为逆变器提供 可调的直流电源。
调速时改变直流电压，转速将随之变化 ，逆变器的输出频率自动跟踪转速。 在表面上只控制了电压，实际上也自动 地控制了频率，这就是自控变频同步电 动机变压变频调速。 采用PWM逆变器，既完成变频，又实现 调压。
变频器原理及应用
几种典型的交－直－交变频器的主电路。 ①交－直－交电压型变频电路 常用的交—直—交电压型PWM变频电路。
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交—直—交电压型PWM变频电路采用二极管构成整流器，
完成交流到直流的变换，其输出直流电压Ud是不可控的； 中间直流环节用大电容C滤波；电力晶体管V1～V6构成
PWM逆变器，完成直流到交流的变换，并能实现输出频 率和电压的同时调节，VD1～VD6是电压型逆变器所需的 反馈二极管。
稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有输入通态电压低，耐压高和 承受电流大的优点，这些都使IGBT比GTR有更大的吸引力。
• 在变频器驱动电机，中频和开关电源以及要求快速、低损耗的领域，
IGBT有着主导地位。
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（1） IGBT的基本结构与工作原理 1）基本结构 IGBT也是三端器件，三个极为漏极（D）、栅极（G）和源极（S）。 （a) 内部结构 （b）简化等效电路 （c）电气图形符号
电变成频率可调的交流电，作为电动机的电源装置，目前在国内 外使用广泛。使用变频器可以节能、提高产品质量和劳动生产率 等。
• 具体介绍与变频器相关的知识：变频器的基本原理、变频器常用
开关器件（IGBT）、脉宽调制（PWM）型逆变电路、变频调速的特 点以及变频器的应用。
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SIEMENS MICROMASTER 420 通用变频器
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②交－直－交电流型变频电路 常用的交－直－交电流型变频电路。
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交－直－交电流型变频电路：整流器采用晶闸管构成 的可控整流电路，完成交流到直流的变换，输出可控
的直流电压U，实现调压功能；中间直流环节用大电感 L滤波；逆变器采用晶闸管构成的串联二极管式电流型
逆变电路，完成直流到交流的变换，并实现输出频率 的调节。
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如何用两台变频器控制两台电动机以相同或不同转速运行，或者以不同转速运行，但以同比例升降速，有以下几种控制方法。
1两台电机同步控制的方式是以一台为主机，另一台为从机来进行控制。
2.同步用的变频器均采用0-10V电压给定速度，我们使用1号电位器为主调电位器，2号，3号为微调电位器。
接线步骤：
1）分别将两台变频器的10V短接，GND短接，主调电位器1号脚接入10V，3号脚接GND，两个微调电位器1号接入主调电位器的2号脚，2号脚接入AI1，3号脚接GND，
2）运行信号分别接入D11，COM
利用变频器内部直流电压10伏和外接电位器控制。
如果要求两台电动机以相同或不同转速运行，可以照图A接线。
调节二台变频器外接的电位器WK1和wK2即可改变二台电动机的转速。
如果要求两台电动机以不同转速运行，而且要求同比例的升降速，则接照图B或图C均可(自行选用)。
图B中将电位器wK1设定调节电机M1的转速，电位器WK2设定调节电机M2的转速，调节Wk1设可使二台电动机同步同比例升降速。
图c中Wk1为总调电位器(同步同比例升降速)；电位器WK2设定调节电机M1的转速，wK3设定调节电机M2的转速，该方法相对灵活方便。
2.利用一台输出电压可调的稳压电源控制变频器电位器同步调速可按照图D接线。
将变频器外接的二个电位器wK1，WK2并联在稳压电源的输出端，调节wK1和wK2能分别改变二台电机的转速。
调节稳压电源的输出电压，即可对二台电动机进行同比例升降速。