变频器功能调研.doc

PAGE \* MERGEFORMAT5 变频器功能调研 摘 要：变频器是一种目前常用的用于电能变换的电力电子装置，通过控制算法对变频器的输出进行控制，进而控制电机等用电设备的运行工况。目前，全球有大量厂家进行变频器的研发与生产，本文选取三种具有代表性的变频器：ABB ACS510、西门子MM430和富士FRN P11进行分析，主要比较三种的异同。 关键词：变频器；ABB ACS510；西门子MM430；富士FRN P11；分析比较。 1. 变频器概述 1.1变频器定义 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。 1.2变频器结构 从拓扑上讲，交直交变频器可分为单相变频器与三相变频器，基本拓扑均由整流电路、中间直流环节和逆变电路组成。图1所示为三相变频器的基本拓扑，其中，整流电路一般要加预充电电路，防止充电尖峰电流损坏管子；中间直流环节一般加支撑电容进行滤波，以及二次谐振回路以消除谐波；逆变电路采用可控器件，输出一般配有LC滤波电路，其参数应与负载匹配。 图1 三相变频器电路拓扑图 1.3变频器功能 过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，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。 变频器功能比较 通过阅读三种变频器使用手册，将各自功能整理如下表，进行比较： 变频器型号 性能ABB ACS510西门子 MM430富士 FRN P11功率覆盖范围1.1kW-160kW7.5kW-250kW7.5kW-280kW功能通用频率给定方法有无有与频率有关的变频器功能有有有升/降速和起动、制动有有有变频器的V/f控制有有有转差补偿、矢量控制有有有往复变速功能和闭环控制有无有外接控制功能和通信有有有变频器保护、显示功能有有有专用1.助手型控制盘 2.传动优化功能 3.应用宏 4.可编程故障保护功 能 5.已编程的故障保护 功能1.电动机的分级控制(通过输出继电器控制辅助传动系统) 2.节能控制方式 3.借助于BOP-2的手动/自动控制(手动操作/自动操作) 4.传动皮带故障的检 测(对水泵无水空转的检测) 5.旁路功能1.商用电运行切换 2.自动节能运行 3.下垂控制 4.第2电动机切换 5.冷却风扇ON/OFF控制 6.再生回避控制 7.参数自整定 8.RS485通信性能参数分类合理性、 设置和应用便利性事先为用户编制了常用的应用宏（一组预先定义的参数集），这样将用户在变频器使用过程中所需设定的参数数量减至最少。扩展了PFC辅助电机BiCo (二进制互联连接功能)技术 模块化设计，配置非常灵活。 有多种选件供用户选用: 用于与PC通讯的通讯模块，基本操作面板(BOP-2) 和用于进行现场总线通讯的 PROFIBUS 模块。富士变频器P11系列低噪音高性能紧凑型，采用必威体育精装版技术的理想的型变频器。动能转矩控制实现电动机的优化控制，本系列变频器虽小，但性能高，具有各种智能化功能，如自动节能、PID控制、自整定和RS485通信等，并增强了维护/保护功能，如增加输入电涌电流抑制和寿命预报等。各自的优劣直流摆动式电抗器或交流电抗器，降低了进线电源的高次谐波含量，变频器的电磁辐射，同时滤波电容器免受电压、电流的冲击。 电源断电时可以继续运行。 自动起动。 磁通优化-变频器和电机的总效率可提高1%~10%。 磁通制动。 静音特性。 ACS510内置的RFI滤波器，适用于第一和第二环境，不需要额外的外部滤波器就可以满足EMC标准。优点： MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。使用内部功能互联（BiCo）技术，具有高度可靠性和灵活性。 缺点： 如果将这类变频器用于其他类型负载，其性能会打很多折扣，用起来很不方便，甚至不能正常使用。优点： 低噪音 RS485通信 自动节能 PID控制 寿命预报 电机参数自整定 缺点： 维修复杂 控制方式 ACS510变频器配置有两种不同控制盘： 助手型控制盘-远程控制 基本控制盘 -本地控制本身不支持矢量控制VC功能也就没有相应的编码器模板。也就是说MM430最擅长的是V/F控制方式而且是平方转矩类负载。动态转矩矢量控制应用领域风机水泵风机水泵横向搬运机械、风扇、水泵、离心机、食品机械等多种机械装置附加问题