三菱PLC、变频器和触摸屏应用项目教程 习题参考答案 项目5.doc

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研讨训练

5.1

答：“利用电力半导体器件的通断作用将电压和频率固定不变的工频交流电源变换成电压和频率可变的交流电源，供给交流电动机实现软启动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能的电能变换控制装置称为变频器，其英文简称为VVVF（VariableVoltageVariableFrequency）。

5.2

答：

分类方法

类型

主要特点

按用途分

变频器

分为简易型变频器和高性能的多功能变频器两类

专用变频器

分为高性能专用变频器、高频变频器、高压变频器等类型

按控制方式分

U/f控制变频器

压频比控制。对变频器输出的电压和频率同时进行控制

SF控制变频器

转差频率控制。变频器的输出频率由电动机的实际转速与转差频率之和自动设定，属于闭环控制

VC控制变频器

矢量控制。同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位，即控制定子电流矢量

按主电路

结构分

交-直-交变频器

先由整流器将电网中的交流电整流成直流电，经过滤波，而后由逆变器再讲直流逆变成交流供给负载

交-交变频器

只用一个变换环节就可以把恒压恒频（CVCF）的交流电源变换成变压变频（VVVF）电源，因此又称直接变频装置

按变频电

源性质类

电压型变频器

当中间直流环节采用大电容滤波时，称为电压型装置

电流型变频器

采用高阻抗电感滤波时，称为电流型装置

按调压方式分

PAM变频器

脉幅调制。通过改变电压源的电压或电流源的电流的幅值进行输出控制，其中逆变器负责调节输出频率

PWM变频器

脉宽调制。通过改变输出脉冲的占空比进行输出控制

5.3

答：基本结构：变频器主要由主电路和控制电路组成，其中主电路包括整流电路、直流中间电路和逆变电路3部分，其基本结构如图5-1所示。

图5-1交—直—交变频器的基本结构

控制原理：略

5.4

答：典型应用：（1）节能领域的应用；（2）自动控制系统领域的应用；（3）产品工艺和质量领域的应用；（4）家用电器领域的应用。

发展前景：（1）高性能化；（2）智能化；（3）集成化；（4）多功能化；（5）绿色化。

5.5

答：

1.变频器类型的选择

变频器类型的选择，一般根据负载的要求进行。

1）风机、泵类负载，由于低速下负载转矩较小，通常可以选用普通功能型变频器；

2）恒转矩类负载，例如搅拌机、传送带、起重机的平移结构等，有如下两种情况：

①采用普通功能型变频器。为了保证低速时的恒转矩调速，常需要采用加大电动机和变频器容量的方法，以提高低速转矩。

②采用具有转矩控制功能的高功能型U/f控制变频器，实现恒转矩负载的恒速运行。

（2）变频器容量的选择

变频器的容量通常用额定输出电流、输出容量、适用电动机功率表示。变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择，即

IN≥IMmax

式中，IN—变频器的额定电流，A；

IMmax—电动机的最大工作电流，A。

（3）变频器外围设备及其选择

在选定了变频器之后，下一步的工作就是根据需要选择与变频器配合工作的各种外围设备。正确选择变频器外围设备是保证变频器驱动系统正常工作的必备条件。

2.应用注意事项

（1）电源及电机接线的压接端子推荐使用带绝缘套管的端子。

（2）电源若向变频器的输出端子（U、V、W）通电，则会导致变频器损坏。因此请务必防止此种接线。

（3）接线时请勿在变频器内留下电线切屑。电线切屑可能会导致异常、故障、误动作发生。请保持变频器的清洁。在控制柜等上钻安装孔时请勿使切屑粉掉进变频器内。

（4）为确保电压降在2%以内请用适当规格的电线进行接线。变频器和电机间的接线距离较长时，特别是低频率输出时，会由于主电路电缆的电压降而导致电机的转矩下降。

（5）接线总长请不要超过500m。尤其是长距离接线时，由于接线寄生电容所产生的充电电流会引起高响应电流限制功能下降，变频器输出侧连接的设备可能会发生误动作或异常，因此请务必注意总接线长度。

（6）电磁波干扰。变频器输入／输出（主电路）包含有高次谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备（如AM收音机）。这种情况下安装无线电噪音滤波器FR-BIF（输入侧专用）、线噪音滤波器FR-BSF01、FR-BLF等选件，可以将干扰降低。

（7）在变频器的输出侧请勿安装移相用电容器或浪涌吸收器、无线电噪音滤波器等。否则将导致变频器故障、电容器和浪涌抑制器的损坏。

（8）运行后若要进行接线变更等作业，请在切断电源10分种后用万用表测试电压后再进行。切断电源后一段时间内电容器仍然有高压电，非常危险。

（9）变频器输出侧的短路或接地可能会导致变频器模块损坏。

1）由于周边电路异常而引起的反复短路、接线不当、电机绝缘电阻低下而实施的接地都可能造成变频器模块损坏，因此在运行变频器前请充分确认电