33个变频器入门基础知识
变频器基础知识
例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，则
40HZ时电机的供电电压:380×（40/50)＝304V
低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高
矢量控制－－－性能优良，可以与直流调速媲美，技术成熟较晚模仿直流电机的 控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电流分量和转矩电 流分量的解耦控制，保持电机磁通的恒定，进而达到良好的转矩控制性能， 实现高性能控制。性能优良，控制相同复杂，直到90代计算机技术迅速发展 才真正大范围使用
逆变部分
M
交流
直流
直流
交流
控制系统
整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入 电流非正弦，带有丰富的谐波
逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波， 输出电流近似正弦
交流调速的控制核心是：
只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果
V/F控制－－－－简单实用，性能一般，使用最为广泛
变频器基础知识
变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换成电压、频率均可 变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，英文简称VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency） 变频器的控制对象 三相交流异步电机和三相交流同步电机
变频调速的优势（与其它交流电机调速方式对比）
（2）恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制，使电机在起动过程中保持恒流， 确保电机平稳起动。
（3）根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电 流。
变频器工作原理及应用-PPT
变频器选型—选型原则
确定负载可能出现的最大电流，以此电流作为待选变频器的额定电流。如果该
电流小于适配电机额定电流，则按适配电机选择对应变频器，考虑成本因素， 如
选用的是通用变频器，则可以选择P型机
以下情况要考虑容量放大一档：
1、长期高温大负荷
2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场
3、目标负载波动大
4、现场电网长期偏低而负载接近额定
5、绕线电机、同步电机或多极电机（6极以上）
变频器选型—选型原则
充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的基础。 对于变频器的选配件选配，必须要把握以下几个原则： 以下情况要选用交流输入电抗器、直流电抗器
民用场合，如：宾馆中央空调、电机功率大于55KW以上 电网品质恶劣或容量偏小的场合 如不选用可能会造成干扰、三相电流偏差大，变频器频繁炸机 以下情况要选用交流输出电抗器 变频器到电机线路超过100米（一般原则） 以下情况一般要选用制动单元和制动电阻 提升负载 频繁快速加减速 大惯量（自由停车需要1min以上，恒速运行电流小于加速电流的设备）
变频器保护功能
由于变频器大量的使用了各种半导体器件，如整流桥、IGBT、电解电容等， 要想保证变频器长期稳定工作，则必须保证各器件工作在其允许条件下。 超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作，待异常条件消失后才能重 新开始工作，如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。
变频器的保护功能
T电机转矩
T负载转矩
T电机转矩>T负载转矩－－－加速运行 T电机转矩<T负载转矩－－－减速运行 T电机转矩＝T负载转矩－－－恒速运行
电机转矩控制性能是影响电气传动系统性能高低的最重要因素 加减速时间和电机转矩、负载转矩以及系统惯量有关
《变频器使用培训》课件
带载调试
在电机带载的情况下，启 动变频器并检查其运行状 态和电机性能。
参数设置
根据实际需求，通过操作 面板或通讯接口对变频器 的参数进行设置和调整。
变频器的调试方法与参数设置
频率设置
设置变频器的输出频率，以满足电机转速的要求。
控制模式设置
选择适合的控制模式，如速度控制、转矩控制等。
变频器的调试方法与参数设置
恢复正常。
05
安全注意事项
操作变频器的安全规范
01
操作前确保电源已断开 ，避免带电操作引发触 电事故。
02
操作时应佩戴合适的防 护眼镜和手套，防止飞 溅物伤害。
03
操作时禁止吸烟、吃东 西，避免意外事故发生 。
04
操作时应遵循先启动后 加负载的原则，避免设 备损坏或人员伤亡。
安全防护措施与设备
03
变频器的使用与维护
变频器的操作面板介绍
操作面板概述
介绍操作面板的组成和功能，包括显 示屏幕、按键、旋钮等。
按键功能说明
显示屏幕内容解读
解释显示屏幕上的各种参数和状态信 息，如频率、电流、电压、故障代码 等。
详细解释每个按键的功能和使用方法 ，如启动、停止、加速、减速等。
变频器的常用功能与参数设置
电缆连接
按照接线图正确连接电源 和电机电缆，确保接线牢 固、安全。
变频器的安装步骤与注意事项
• 接地处理：按照安全规定进行接地处理，确保设备安全运 行。
变频器的安装步骤与注意事项
注意安全
在安装过程中，务必注意安全， 避免触电等事故发生。
遵守规定
遵守相关国家和地区的电气安全 法规和标准。
变频器的安装步骤与注意事项
某工厂操作工在操作变频器时未断开电源，导致 触电事故发生，造成人员伤亡。
变频器基础知识
变频器的基础知识1、什么是变频器？变频器是把工频电源(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变成交流电。
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。
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，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
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，其直流回路滤波是电感。
电压型和电流型是按直流部分储能方式不同进行划分的。
电压型储能元件为滤波电容C，工作特点是电压基本不变；电流型储能元件为电感器L，工作特点是电流基本不变。
4、为什么变频器的电压与频率成比例的改变？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，在额定电压下，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%)。
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。
变频器常见故障及解决方案
变频器常见故障及解决方案目录一、变频器基础知识 (3)1.1 变频器的定义与功能 (3)1.2 变频器的基本构成和工作原理 (4)1.3 变频器的应用领域 (6)二、变频器常见故障类型 (7)2.1 电源故障 (8)2.1.1 电源输入故障 (9)2.1.2 电源输出故障 (10)2.2 电机故障 (11)2.2.1 电机过热 (11)2.2.2 电机振动 (12)2.2.3 电机转速异常 (13)2.3 控制电路故障 (15)2.3.1 控制信号故障 (16)2.3.2 继电器故障 (17)2.3.3 指示灯故障 (18)2.4 通信故障 (18)2.4.1 通信接口故障 (20)2.4.2 通信协议故障 (20)2.5 其他故障 (21)2.5.1 烟雾故障 (22)2.5.2 过载故障 (23)三、变频器故障诊断与检查方法 (24)3.1 诊断工具与设备 (25)3.2 诊断方法与步骤 (26)3.3 故障诊断技巧 (27)四、变频器常见故障解决方案 (28)4.1 电源故障解决方案 (29)4.1.1 检查电源线路 (30)4.1.2 更换电源电容 (31)4.1.3 修复电源模块 (32)4.2 电机故障解决方案 (33)4.2.1 检查电机绕组 (34)4.2.2 清洁电机表面 (36)4.2.3 更换电机轴承 (36)4.3 控制电路故障解决方案 (37)4.3.1 检查控制电路板 (37)4.3.2 更换损坏的元器件 (38)4.3.3 重新布线或焊接 (39)4.4 通信故障解决方案 (40)4.4.1 检查通信接口 (41)4.4.2 重新配置通信参数 (42)4.4.3 升级通信协议 (43)4.5 其他故障解决方案 (45)4.5.1 清理烟雾 (46)4.5.2 减载或优化负载 (47)4.5.3 更换损坏的部件 (47)五、变频器的维护与保养 (48)5.1 定期检查与维护 (49)5.2 清洁与润滑 (50)5.3 防尘与防潮 (51)六、总结与展望 (52)6.1 变频器故障处理的重要性 (53)6.2 未来变频器技术的发展趋势 (54)一、变频器基础知识变频器是一种用于交流电机调速的电力电子设备，它能够实现对电机的精确控制，从而提高电机的运行效率、稳定性和可靠性。
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。
变频器产品培训教材
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—电气传动系统工作原理
传动机构
电动机
生产机械
负载特性
摩擦恒转矩 生产流水线 起重行走
速度
T负载转矩
势能恒转矩 电梯 起重机提升
恒功率 速度越低， 负载转矩越大 机床 开卷机/收卷机
SPWM调制
载波
PWM（Pulse Width Moduration）调制 PWM调制是：利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频 率可变的电压脉冲列。 SPWM调制是：采用三角波和正弦波相交获得的PWM波形直接控制各个开关可以得 到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压，能获 得理想的控制效果：输出电流近似正弦 载波频率必须高，才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同 GTR变频器由于开关频率太低，电机噪声较大，IGBT有效的解决了这个问题
控制算法
功率半 导体技术
V/F控制
SCR
GTR
矢量控制
IGBT
计算机 技术
单片机 DSP
IGBT大容量化
更高速率和容量
如：矩阵式变频器
大功率传 动使用变 频器，体 积大，价 格高
未来发展方向 完美无谐波
PWM技术
SPWM技术
PWM优化 新一代开关技术
无速度矢量控制 电流矢量V/F
70年代
80年代
交流电气传动系统特点： 控制对象：交流电动机 控制原理复杂，有多种调速方式 性能较差，对硬件要求较高 电机无电刷，无换向火化问题 电机功率设计不受限 电机不易损坏，适应恶劣现场 基本免维护
70年代以前直流占统治地位，交流调速只在大功率电机调速上使用 目前交流调速已经占统治地位
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33个变频器入门基础知识
1、为了防止或者削弱干扰信号，变频器接收反馈信号时，要进行滤波，滤波时间（采样时间）可以根据现场情况来定。
2、恒转矩负载的启动、停止时间，可以先全速运行，然后切断电源，看自由制动的总时间是多少，然后可以按照这个时间的1/3来设置。
3、预制转差补偿（负载变化时让转速不变）和改变载波频率，能解决在负载出现变化时，容易堵转的问题。
4、制动电阻的选择，制动电流为额定电流的一半。
5、恒功率负载所配用的电机要远大于负载。
6、二次方律负载时不允许转速超过额定转速的。
在额定频率以上运行时，有效转矩将下。
功率P与转速的3次方成正比，转矩和转速的2次方成正比。
7、鼓风机的效率是0.88，那么损失功率是P=P*（1-0.88）,也是他空载功率。
8、离心风机是二次方律负载，罗茨风机是恒转矩负载。
9、异步电动机处于大马拉小车的情况下，功率因素和效率都下降较多.
10、风量小，风压也小，当风量增大时，风压也增大，当风量再增大时，风压减小。
11、IGBT的直通，死区时间变窄（温度变大，逆变管老化），逆变管进入放大区（驱动电源电压下降，逆变管老化）。
12、变频器输出电流决定了变频器的输出转矩，如果是恒转矩负载，电流和频率下降没有关系。
变频器直流部分将随频率下降而减小，输入电流将随频率下降而减小。
13、变频器加输出电抗器，可以有效的抑制DU/DT的变化，因为变频器输出都是PWM 波，距离较远也存在分布电容，这样就可能会出现很大的漏电流。
14、增加电容器也不能改变电动机的功率因素，只是说电容器可以向电机提供部分无功电流，不需要电机从电路中获取。
15、降低载波频率也是可以减小干扰。
16、偏置频率和频率增益：举例：原先是0-10V，现在变成了0-5V，这样就可以说偏置频率是-12.5HZ，频率增益是225%。
17、变频轻载时出现过电流保护是什么原因造成：通常VF曲线都设定好后，在重载情况下运行，当在轻载时会出现补偿过度，这样容易磁饱和，这样励磁电流就会发生畸变。
18、变频运行时，转速可以略高于电机工频时的转速。
19、VF曲线调大的情况下，可以提高变频器的有效转矩。
20、闭环控制中：比例增益（用于放大目标信号和反馈信号的差值）过大，会出现频率变化过于灵敏，这样由于机械惯性，出现过调，反过来频率下降也是这样，就容易出现波动。
解决这个办法就是采用了积分环节，积分时间的引入就是为了让这个变化是在范围内波动。
微分控制也就是为了提起给个预判值让目标值先动，这样就解决了，积分时间过长，动作缓的现象。
21、当环境温度过高时，会影响到IGBT模块的死区时间，让死区变窄。
22、选择变频器时：注意电机的最大运行电流，转矩的大小，电动机的余量选择比较大，负载的最大电流不超过变频器的额定电流。
23、短时间过载，需要重载情况下快启快停，存在离合器，当变频器和离合器刚接触的瞬间会出现转差变大，电流增大的现象，频繁的点动来控制变频器。
24、电机运行在40HZ左右，能不能将变频器选小，对于恒功率负载，转速下降时，功率并没有减小，故变频器功率不能选小。
恒转矩负载，当转速下降时，转矩并没有减小，电流也不会变小，二次方律负载，是可以适当减小变频容量，但是也要根据上述，要知道最大运行电流，转矩的大小，还有是否要快速响应。
25、潜水泵的使用，需要加大变频的容量，因为在水下运行会出现有杂物，这时候会出现冲击电流，还有个解决办法是加输出电抗器，可以抑制瞬间电流冲击。
26、变频器带动多台电机的时候，按电机电流总和的1.05到1.1倍来要求。
27、均压电阻的损坏：主要原因是电解电容出现问题，当电解电容出现问题后，容量变小，c=q/u，电压就变大，均压电阻两端电压变大，要是电阻的裕量不大，就会烧坏电阻。
28、IGBT，为什么存在反并联续流二极管，电机是感性负载，电流滞后于电压，这时候会出现电磁做功产生反电动势和克服磁场做功的电动势两种，如果没有续流二极管，电路的工作将发生畸变。
29、由于死区实际上是不工作区，所以载波频率越高，则每个周期中死区的累计值越大，变频器输出电压的平均值变小，这样在相同的转矩下，变频器的电流值就越大。
30、载波频率如果为5KHZ，在50HZ的周期内，会出现100个电压调制波，每个周期逆变管将交替导通两次，这样就会出现200次交替开通的情况，就按死区时间为4us 来计算，那么死区累积时间为800us,那么电压的输出值少了4％，380*96％=364，电压变低了。
如果死区时间降为2KHZ，那么就只出现了80次交替开通的次数，那么电压的输出值少了1.6%，380*98.4=374，比较接近额定电压。
31、什么是四象限运行，在第一象限，转速和功率、转矩都是正向，也就是正转运行，第二象限，转速是正转，转矩是反方向，功率也是负值，这就是正向制动。
在第三象限，转速和功率、转矩都是反向，也就是反向运行，在第四象限运行，转速为反方向，转矩磁场为正，功率为负值，就是反向制动。
32、用电脑代替触摸屏和PLC通讯，将串口设备里面端口端号进行修改和数据线监视的端口号一致。
这时候模拟下载进行通讯测试工作。
33、通讯数据中只读，只写，读写，三个数据要注意，在触摸屏程序里面，不要给设备通道里面的值进行赋值工作，这样就会影响到PLC设备里面相对应的数据值。