变频器基本组成、原理及10种控制方式.docx

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1、变频器基本组成原理及10种控制方式目录?变频器组成原理2?变频器的基本结构3?电压型变频器结构框图：5?几种典型的交一直一交变频器的主电路6?交一直一交电压型变频电路6?交一直一交电流型变频电路7?交一直一交电压型变频器与电流型变频器的性能比较7?变频器的控制对象7?【三相异步电动机】7?变频器的动作原理8?电动机的速度：转矩特性8?变频器的用途9?【变频器的用途其实就是“节约能源”】9?变频器的选型要点IO?变频器的安装方法13?安全注意事项：13?【注意】14?【安装时的注意要点】14?【接线时的注意要点】15?变频器的运行方式16?加速、减速时间的设定：16?马达的转矩特性17?【容许连

2、续运行的转矩】17?【短时间最大转矩】17?【启动转矩】17?变频器的保护机能18?【故障跳闸及处置】18?异常现象：开机上电无任何显示18?异常现象：上电后一直显示PoFF18?异常现象：电源跳间19?异常现象：电机不运转19?异常现象：电机反转19?异常现象：包机稳态运行中转速波动20?【电流保护机能（SCsOC、OD20?【有关变频器保护功能的注意事项】21?INV的选型计算21?【负载类型的选择】21?恒转矩负载：21?恒功率负载：21?风机、泵类负载：22?中央空调系统变频改造23?冷却水循环系统：23?供水系统变频节能改造24?【冷却水泵变频控制】24?【冷温水泵变频控制】24?冷

3、却塔风机变频控制】25?【采用变频器其他益处】25?中央空调机组外变频器控制方式】25?中央空调末端设备：变风量机组变频控制25变频器组成原理变频器的基本结构调速用变频器构成：主电路、控制电路、保护电路图1变频器主电路工作原理ACDCACO整流逆变KUUI1.1.VC恒压恒频(CVCF)中间直流环节变压变频(VWF)图2变压变频装置结构框图按照不同的控制方式，交一直一交变频器可分成以下三种方式:采用可控整流器调压、逆变器调频的控制方式，其结构框图。C-50HzcCACDCAC可控整流逆变*调压调频WVF可控整流器调压、逆变器调频的控制方式的特点：在这种装置中，调压和调频在两个环节上分别进行，在

4、控制电路上协调配合，结构简单，控制方便。但是，由于输入环节采用晶闸管可控整流器，当电压调得较低时，电网端功率因数较低。而输出环节多用由晶闸管组成多拍逆变器，每周换相六次，输出的谐波较大，因此这类控制方式现在用的较少。采用不控整流器整流、斩波器调压、再用逆变器调频的控制方式，其结构框图。整流环节采用二极管不控整流器，只整流不调压，再单独设置斩波器，用脉宽调压，这种方法克服功率因数较低的缺点；但输出逆变环节未变，仍有谐波较大的缺点；采用不控制整流器整流、脉宽调制(PWM)逆变器同时调压调频的控制方式，其结构框图。AC-AC调压调频不控制整流器整流、脉宽调制(PWM)逆变器同时调压调频的控制方式的特

5、点：在这类装置中，用不控整流，则输入功率因数不变；用(PWM)逆变，则输出谐波可以减小。PWM逆变器需要全控型电力半导体器件，其输出谐波减少的程度取决于PWM的开关频率，而开关频率则受器件开关时间的限制。采用绝缘双极型晶体管IGBT时，开关频率可达IOkHZ以上，输出波形已经非常逼近正弦波，因而又称为SPWM逆变器，成为当前最有发展前途的一种装置形式。在交一直一交变频器中，当中间直流环节采用大电容滤波时，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一个内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这类变频器叫做电压型变频器画翻电流型变频器结构框图:当交一直一交变频器的中间直流环节采用大电感滤波时，

6、直流电流波形比较平直，因而电源内阻抗很大，对负载来说基本上是一个电流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这类变频器叫做电流型变频器。几种典型的交一直一交变频器的主电路画翻交一直一交电压型变频电路常用的交一直一交电压型PWM变频电路。交一直一交电压型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V1V6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，VDlVD6是电压型逆变器所需的反馈二极管。画翻交一直一交电流型变频电路出可控的直流电压U,实现调压功能；中间直流环节用大电感1.滤波；逆变器采用

7、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。画翻交一直一交电压型变频器与电流型变频器的性能比较特点名称电压型变频器电流型变频器储能元件电容器电抗器输出波形的特点电压波形为矩形波电流波形近似正弦波电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波回路构成上的特点有反馈二极管直流电源并联大容量电容（低阻抗电压源）电动机四象限运转需要再生用变流器无反馈:极管直流电源串联大电感（高阻抗电流源）电动机四象限运转容易特性上的特点负载短路时产生过电流开环电动机也可能稳定运转负载短路时能抑制过电流电动机运转不稳定需要反馈控制适用范围适用于作为多台电机同步运行时的供电电源但不要求快速加

8、减的场合适用于一台变频器给台电机供电的单电机传动，但可以满足快速起制动和可逆运行的要求变频器的控制对象【三相异步电动机】三相异步电动机主要由定子、转子、转轴组成，当在定子绕组上加上三相交流电压时，将会产生一个旋转磁场，该旋转磁场的速度由加在定子绕组上的三相交流电压的频率所决定。位于该磁场中的转子绕组，将切割旋转磁场的磁力线，根据电磁感应原理，在转子绕组中将产生感应电动势和感应电流，感应电流与旋转磁场的磁通互相作用而产生电磁力，即转矩。转子及转轴将沿着与旋转磁场相同的方向旋转。任意改变三相定子绕组的两个电压相位，即可使磁场旋转的方向发生改变，电动机的转向也将随之变化，即可逆控制。旋转磁场的转速称

9、为同步转速，同步转速是根据电动机的极数和电源频率来决定的。由于需要有转矩输出，电动机的实际转速总是落后于同步转速，它们之间的差值称为转差率。?.变频器的动作原理?.1.电动机的速度：转矩特性?.1.【变频器的用途其实就是“节约能源”】风机、泵等需要控制流量（风量）的场合，采用变频器控制或挡板控制，其消耗的电力和流量（风量）的关系如下图。所需电力(%O10%50%80%100%风量流量：二酸徜号Crnpdgdz流量（风量）小的场合，变频器的节电的效果特别明显。例：宾馆等场所中央空调系统的运行流量：85%：2000小时、60%：2000小时。合计4000小时/年、马达：15kW1台。一年间所节省的

10、能源：50,10OkWh-24,90OkWh=25,20OkWh/年。使用时需要特别注意的问题：使用之前应认真阅读产品的使用手册，正确使用变频器。使用错误会导致变频器无法运行或降低使用寿命，最严重时可导致变频器被损坏。?.变频器的选型要点嘶环器(MCCB)功率改善扼渔图电源(电源等级选择)容数压率源相电按电50/60Hz：应在变频器额定电源容以上选择与供电电源和电动机的稳定电压两者相匹配的电压等级.电源电压的容许波动范围为+10%、-15%.过高电压的修入会导致变频嘉损坏。故缸谪源投入时异常的电压波形会导致变频器内部的浪涌吸收元件(ZNR)损坏!【标准冲击电压波形】马达(额定电压、容的选择)断

11、路舒(MCC8) 种类:三相异步电动机1B：200230VAC/380-46OVACJ 定量XO.2、O.4、0.75kW 修定电流：1.4、2.4、3.6AJ根据变嫌器的电压选定根据变频的容里选定功率改善扼波圈 不要用变辣器物动除三相异步电动机以外的任何负我 单相马达不能使用， 使用将殊马达时，应注意.马达问通4阿列尼斯(ArrheniUS)特性1CrC加倍定律是什么？电容器在变频器的内部主要是作为平滑过滤舞使用“电容器因K内部进行化学反应，寿命随环境温度影响较大“一般的铝电解电容都具有阿列尼斯特性，即湿鹿每提裔10,C.其寿命降低50V因此变频器的寿命取决于使用温度”一般正常使用的情况下平

12、滑电容的猊i匠激犍地留j纯) 周围温度年平均30,C 负载率80%以下卜标准更换年数5年 劳动率每天12小时以下电源茂频器处围设备的选择断路器：在选择断路器时，其动作特性应符合变强器电流特性匹配的需今iiint*(NCCB)要，避免因变频器接入电源时产生的浪涌而误动作，应使用产品说明书上所推荐的断路器等级。行盆苦电费接触器：一般使用时不需要电磁接触器“如果安装了电磁接黑，不要用它控制变叛器的启动或停止.功率改善掘流四:需改善功率因素时予以连接.对抑制高次谐波有一定的效果.除入滤波器:对外围设备造成电气干扰时使用。带缺相保护的热缗电器热维电器:变吸器内置的热敏元件是作为过负载保护之用的.对于缺相

13、保护,请使用带缺相保护的热敏维电器。不要用电源M或负载侧接装的电磁接触器控制变疑器的启动、停止.异常跳两C甚乍损坏变SHi电源例系IR的迸行OH/OFF操作会导致变频器发生故第。在变疑器运行时负或到进行F/OFF操作，会产生很大的冲击电流，导致变频器，信号:Crnpdgdz马达的右动加停止放使用变疑器的运行信号来进行厂不可!马达变频器运行中50Hz雷磁接触器(或断路器)产生的冲击电流是马达稳定电流的储以上/?.变频器的安装方法?.1.安全注意事项：为防止受伤、事故，请务必遵守以下事项。使用前请仔细阅读“产品介绍”、“使用手册”，以便正确使用。确认在开始使用之前，您对此装置及其安全信息和所有注意事项都已知晓。?.2.【注意】。危除严禁在通电的情况下，触摸变频器的内部和接线端子。接线、维护检查时，在输入电源OFF(关)后，过5分钟以上再进行。运行中散热器、制动电阻会产生高温请不要触摸。以避免烫伤。输出端子(UVW)请不要连接交流电源。以避免受伤,火灾及机器的损坏。迅微信号:门叩龙出施工前请再一次确认产品使用说明书上有关“安全注意”方面的事项。?.3.【安装时的注意要点】1