变频器原理详解.ppt

主回路端子说明 西华大学邱晓初 控制回路输入信号接线 西华大学邱晓初 控制回路输入信号接线 西华大学邱晓初 控制回路输出信号接线 西华大学邱晓初 控制回路输出信号接线 西华大学邱晓初 主电路接线示意图(三相) 西华大学邱晓初 主电路接线示意图(单相) 西华大学邱晓初 控制回路接线 西华大学邱晓初 漏型逻辑 西华大学邱晓初 源型逻辑 西华大学邱晓初 操作面板 西华大学邱晓初 按键说明 西华大学邱晓初 单位显示 西华大学邱晓初 按MODE改变监视显示 西华大学邱晓初 运行时改变监视显示 西华大学邱晓初 运行频率设定 西华大学邱晓初 参数设定 西华大学邱晓初 操作模式切换 西华大学邱晓初 西华大学邱晓初 * 变频器原理及应用 Page: * 西华大学邱晓初 变频器原理及应用 西华大学电气信息学院 邱 晓 初Fundamental and application of inverter 变频器的发展历史 西华大学邱晓初 直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生于19世纪， 并已成为动力机械的主要驱动装置。 在变频技术出现之前： 不变速拖动系统中采用的是交流电动机(包括异步电动机和同步电动机)，占整个电力拖动系统80％左右。 需要调速控制的拖动系统中则基本上采用的是直流电动机。 原因: 在变频调速技术出现之前,交流电机调速困难,而直流调速技术非常成熟. 变频器的发展历史 西华大学邱晓初 直流电动机缺点： (1)定期更换电刷和换向器．维护保养难，寿命短； (2)存在换向火花，难以应用于易燃易爆环境； (3)结构复杂，难制造大容量、高转速和高电压电机 交流电动机优点（与直流电动机相比）： (1)结构坚固，工作可靠，易于维护保养； (2)无换向火花，可用于存在易燃易爆环境； (3)结构简单,易制造大容量、高转速和高电压电机。 变频器的发展历史 西华大学邱晓初 希望在许多场合中能够用可调速的交流电动机来代替直流电动机。 工业生产中大量使用的风机、水泵等装置采用档板和阀门调节风速、流量；系统复杂、浪费能源。 直到20纪70年代，交流调越系统的研究开发方面一直未能得到真正能够令人满意的成果. 1970 在能源危机的压力下，随着控制技术、电力电子技术、微电子技术、计算机技术等快速发展，使变频调速技术日趋成熟。当前正在工业领域大范围推广应用！ 变频器的发展历史 西华大学邱晓初 西门子MM420变频器 台达VFD变频器 三菱FR变频器 ABB公司ACS系列变频器 西门子中压变频器 深圳易能变频器(0.4-2.2KW) 变频器的优势 西华大学邱晓初 节省能源 可以取消风机、水泵系统的档板、阀门装置，直接调节电机转速即能实现风量、扬程的调节，节能效果明显。 无需大型设备改造 变频器是一种特殊电源，能自动处理频率与电压之间的关系，普通电机也能适用。无需对设备进行大的改造。 调速方便、调速范围宽，效率高、性能好 通用型：1：10， 矢量型：1：1000，矢量型能达到或超过直流调速性能 变频器的优势 西华大学邱晓初 平稳起停和正反转 无需其他投切设备，起停可以按照一定加减速曲线进行，避免大电流冲击。可以频繁起停和正反转，运行更可靠。在传送系统（皮带）中可以根据负载情况自动调节运行状态—节能！ 电气制动 调节变频器的输出频率，当低于电机运行转速对应的频率时，电机工作在发电状态，动能转变成电能返回电网。 电气制动设备相比于机械制动设备，体积小、效率高、运行可靠。但实际中，有必要的机械保护（如电梯） 。 变频器的优势 西华大学邱晓初 高于基速驱动 工频最高能达到3000rpm,但是经过变频之后，转速最高可达180000rpm. 很多场合可以省去减速和升速机构，减少设备能耗和设备投资 注：在这里p为极数，而不是极对数。 一对多同步驱动，电机与变频器分别配置 单台变频器可带多台电机，如果为同步电机能实现同步传动。电机与变频器分离，在防爆要求上可以分别处理。 其他优势：功率因数高、起动电流小、环境适应性强 变频器技术的发展方向 西华大学邱晓初 大方向:驱动控制+I/O编程控制+组网 变频器技术的发展方向 西华大学邱晓初 大容量与小体积化 新型半导体器件:IGBT\SIC-IGBT\IPM\ASIPM使效率提高(功耗减小)\速度加快\散热性能改善.电路结构相对简单,体积--?小! 仙童IGBT,富士IGBT 富士IPM,及功率驱动电路 变频器技术的发展方向 西华大学邱晓初 易操作性提高 根据应用类型和应用的背景,直接对功能和参数进行相应的设置,即能使变频器适应生产