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安川变频器G7培训 一、变频器的基本原理 1、交流电机弱磁调速的概念 2、V/F,矢量控制调速方式 二、安川变频器的结构形 1 、 一般变频器的基本构成与功能 2 、安川变频器主回路及控制回路构成 3 、 维修注意事项 4 、参数设置说明（参见用户后册） 5、 常见故障分析及处理 6 、维修与保养 1．交流电动机弱磁调速的概念 1）基频以下的恒磁通变频调速 由上节分析可知，基频（电机额定频率）以下调速时，为保证电机负载能力，应尽量保持主磁通?m不变，这就要求在降低供电电源频率f的同时，也应降低感应电动势E，使E/F等于常数，这种恒磁通控制属于恒转矩控制方式。 由于感应电动势均力敌E1难于检测和直接控制，且当E和F值较高时，定子漏阻抗压降相对较小，可近似认为E/fv/f。因此，按恒定比例控制v/f，即可以达到恒磁通目的。 2）基频以上的弱磁调速 由于v受电机额定电压限制不能继续升高，只能通过减小来获得基频以上的调速特性，这种定子电压不变，而减小?m的调速区段称为弱磁调速，也叫恒功率调速。此时随着速度的不断升高，电机输出转矩是在逐渐减小的。 3)特性曲线 3．V/f、矢量控制调速原理 1）V/f控制基本实现方法 PWM脉冲宽度调制方法（Pulse width Modulation） 利用参考电压U与载频三角波U互相比较，来决定主功率器件的导通时间，实现调 压。脉冲宽度调制是利用相当于基波分量的信号波对三角载波进行调制，达到调 节输出脉冲度的一种方法。 2) V/f控制方式的缺点 在低频时，由于V较小，定子阻抗压降的分量比较显著，不在能忽略。 当转矩增大到最大值以后，特性就向下弯了。 最大转矩随着f的降低而减少。尽管可以采取低频补偿措施，但通常认为V/F控制的下限频率应不小于0.3HZ. 3)矢量控制 由于V/F控制是基于异步电动机的静态数学模型，因此，其动态指标不高，对于 轧钢、造纸等行业，还需要高品质动态指标的控制方式。 矢量控制是根据交流电动机的动态数字模型，利用坐标变换手段，将电机的定子 电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流，通过对一次定子电流的大小、频率及 相位进行适当的控制，可实现矢量分解及控制。 4）IGBT功率器件的迅速发展 IGBT由于其开关损耗低，可使载波频率大幅度提高到20K左右。使电机电流更趋于正弦波，大大减小转矩脉动和电机内部因脉动而造成的损耗。 IGBT为压控器件，门极触发功率很小，使驱动回路简单及体积小。由于开关频率高，di/dt、dv/dt、通态电阻、阻断电流（漏电流）等内部参数差异小，容易实现并联扩容。 5）四种控制模式的特点 控制模式 v/f控制 带PG v/f控制 开环矢量控制 闭环矢量控制 控制模式 电压/频率控制 （Open loop） 电压/频率控制带速度补偿 电流矢量不带PG控制 电流矢量带PG控制 速度检出器 不要 要（PG） 不要 要（PG） 速度检出器 Option 不要 PG-A2， PG-D2 不要 PG-B2， PG-X2 速度控制范围 1：40 1：40 1：1000 1：1000 启动转矩 150%/3HZ 150%/3HZ 150%/1HZ 150%/0г/min 速度控制精度 ±2%～±3% ±0.3% ±0.2% ±0.2% 转矩控制 不可 不可 不可 不可 适用用途 同时驱动多台电机，电机参数不知道，不能做Autotuning 机械侧已安装PG 需多种调速的场合 简易伺服驱动，高精度速度控制，转矩控制 二、安川变频器的结构形式 1．一般变频器的基本构成与功能 （1）主回路 给异步电动机提供调频调压电源的电力变换部分，称为主回路。 a.整流器 把工频电源变换为直流电源,电功率的传送不可逆. b.滤波器 在整流器整流后的直流电压中,含有脉动电压,此外,逆变器回路产生的脉动电流 也使直流电压波动.为了抑制这些电压波动采用直流电机器和电容器吸收脉动电压 (电流). c.逆变器 逆变器的作用是在所确定的时间里有规则地使六个功率开关器件导通、关断,从 而将直流功率变换为所需电压和频率的交流输出功率. d.制动单元 异步电机在再生制动区域运行时,再生能量首先储存于储能电力电容器中,使 直流电压升高.对起重机机械系统惯量所积蓄的能量比电容器能储存的能量大,并 且需要快速制动,必须用可逆变流器把再生能量反馈到电网侧,这样节能效果更好, 或设置制动单元,把多余再生功率消耗掉,以免直流回路电压的上升超过限值。 （2）控制回路 a．运算回路 将外部的转速、转矩等指令同检测回路的电流、电压信号进行比较运算，决定变频器的输出电压、频率。 b. 电压/电流检测回路 检测主回路电