变 频 器 的 工 作 原 理 及 应 用(P1-P17变频器概述）讲解.pptx

唐山工业职业技术学院自动化生产线安装与调试主讲教师：郑洪亮

变频器的工作原理及应用03

任务二MM420变频器设置与控制03工作任务02西门子MM420变频器01变频器概述变频器的工作原理及应用

变频器的工作原理及应用1什么是变频器？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。变频器的概述齿轮箱三相异步电动机连接块转轴

根据电压的调制方式分类：变频器的工作原理及应用变频器的概述（1）脉宽调制（SPWM）变频器电压的大小是通过调节脉冲占空比来实现的。中、小容量的通用变频器几乎全都采用此类变频器。（2）脉幅调制（PAM）变频器电压的大小是通过调节直流电压幅值来实现的。变频器类型根据变流环节分类：（1）交——交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电。（2）交——直——交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电。2

变频器的工作原理及应用变频器类型变频器的概述2根据输入电源的相数分类：

（1）三进三出变频器变频器的输入侧和输出侧都是三相交流电。绝大多数变频器都属此类。

（2）单进三出变频器变频器的输入侧为单相交流电，输出侧是三相交流电。家用电器里的变频器均属此类，通常容量较小。根据直流电路的储能环节（滤波方式）分类：（1）电压型变频器其储能元件为电容器。中、小容量变频器以电压型变频器为主。（2）电流型变频器其储能元件为电感线圈。

变频器的工作原理及应用使用变频器的优点变频器的概述3变频节能变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。

变频器的工作原理及应用使用变频器的优点变频器的概述3功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。软启动节能电机硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

变频器的工作原理及应用变频调速原理变频器的概述4变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的n=60f（1－s）/p

对于成品电机，其磁极对数p已经确定，转差率s变化不大，则电机的转速n与电源频率f成正比，因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，进而达到异步电机调速的目的。

以控制频率为目的的变频器，是作为电机调速设备的优选设备。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。

变频器的工作原理及应用变频器工作原理变频器的概述5变频器的工作原理是把市电（380V、50Hz）通过整流器变成平滑直流，然后利用半导体器件（GTO、GTR或IGBT）组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电。整流电路：一般采用二极管（VD1-VD6）将工频交流电源整流为脉动直流电源。滤波电路：通过电容滤波原理、电阻分压原理将脉动直流电变为较平滑的直流电。逆变电路：一般采用IGBT全控型器件（V1-V6、VD7-VD12），利用SPWM的方法将直流电变为频率和电压可调的三相交流电。输入端子：R、S、T，连接电源输出端子：U、V、W，连接电动机，切勿将输出端子接到电源，否则将会损坏变频器。制动单元：消耗电动机制动过程中的回馈能量，保护变频器。电动机制动时，回馈电流通过VD7-VD12给RC1、RC2充电。当电容两端电压升到一定程度时，计算机控制VB导通，电容通过RB和VB放电，电阻发热消耗能量，电容两端电压降低，电动机制动。缓冲限流

变频器的工作原理及应用变频器的概述变频器的控制电路包括主控制电路、门极（基极）驱动电路、信号检测电路、外部接口电路以及保护电路等几个部分。控制电路的主要作用是将检测电路得到的各种信号送至运