常用的电子基础知识-课件

祝大家事业有成！祝大家事业有成！祝大家事业有成！祝大家事业有成！一.变频器使用注意事项2020/11/242精品资料3你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”4变频器使用注意事项1严禁将变频器的输出端子U、V、W连接到AC 电源上。2变频器要正确接地，接地电阻小于1010。3变频器存放两年以上，通电时应先用调压器逐渐升高电压。存放半年半年或一年一年应通电运行一天。4变频器断开电源后，待几分钟后方可维护操作，直流母线电压（P+，P-）应在25V25V以下。2020/11/2455.避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。6.不准将P+、P-、PB任何两端短路。7.主回路端子与导线必须牢固连接。8.变频器驱动三相交流电机长期低速运转时，建议选用变频电机。9.变频器驱动电机长期超超过过50HZ50HZ运行时，应保证电机轴承等机械装置在使用的速度范围内，注意电机和设备的震动、噪音。10.变频器驱动减速箱、齿轮等需要润滑机械装置，在长期低速运行时应注意润滑效果。2020/11/24611.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点，应设置跳跃频率避开共振点。12.变频器与电机之间连线过长，应加输出电抗器。13.严禁在变频器的输入侧使用接触器等开关器件进行频繁启停操作。14.电机首次使用或长期放置后使用，必须对电机进行绝缘检测。使用500V500V电压型兆欧表检测，电机绝缘电阻大于5M5M。15.对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。16.在变频器的输出侧，严禁连接功率因数补偿器、电容、防雷压敏电阻。17.变频器的输出侧严禁安装接触器、开关器件。2020/11/24718.变频器在海拔10001000米以上地区使用时，须降额使用。19.变频器输入侧与电源之间应安装空气开关和熔断器。20.变频器输出侧不必安装热继电器。21.变频器使用寿命变频器使用寿命影响变频器寿命的元件大致有三种：自身冷却风扇上电时限流电阻短路接触器中间环节大容量电解电容注意：前两个元件是机械磨损元件，一般寿命为五五年年，第三个元件规定为五五年年，一般情况下五年后测量一下电容值，如果小于额定值的80%80%就应更换，实际上，如果变频器一直连续运行，电解电容可用十年十年。2020/11/248 控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆。22.变频器与负载的配置变频器与负载的配置变频器长期工作电流 I变长=I电115%（I电-电动机额定电流）变频器短期工作电流（可持续12分钟）I变短=I变150%（I变-变频器额定电流）变频器瞬时工作电流（可持续数秒钟）I变瞬=I变180%2020/11/249二二.电动机的基础知电动机的基础知识识2020/11/2410 1.异步电动机构造和原理异步电动机构造和原理图图2-12-1 异步电动机构造异步电动机构造a a）外形）外形 b b）定子）定子 c c）转子）转子2020/11/2411 2.2.旋转原理旋转原理图图2-22-2 三相交流异步电动机旋转原理三相交流异步电动机旋转原理a a）三相交流电流）三相交流电流 b b）三相绕组）三相绕组 c c）旋转原理）旋转原理2020/11/24123 3.电动机定子和转子的能量传递电动机定子和转子的能量传递图图2-3 2-3 能量传递能量传递a a）从电能转变成机械能）从电能转变成机械能 b b）定子与转子能量传递）定子与转子能量传递2020/11/2413 4.定子和转子电流间的关系定子和转子电流间的关系图图2-42020/11/2414电流特性：输入电机电流=励磁电流+转矩电流 输出电流取决于负载的大小2020/11/2415 5.电动势平衡示意图电动势平衡示意图图图2-5 2-5 定子侧电动势平衡图定子侧电动势平衡图2020/11/24166.6.负载改变时的速度变化负载改变时的速度变化图图2-6 2-6 负载变化、速度变负载变化、速度变化化a a）负载较轻）负载较轻 b b）机械特性）机械特性 c c）负载较重）负载较重2020/11/24177.7.异步电动机的特性异步电动机的特性:启动力矩启动力矩电动机停止，通电后电动机停止，通电后,电动机产生的力矩电动机产生的力矩 Ts=1.25TN;最大转矩最大转矩电动机在最大转差电动机在最大转差Sm时，产生的最大转矩时，产生的最大转矩Tm;空载电流空载电流空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步;电动状态电动状态电机产生转矩，带动负载转动电机产生转矩，带动负载转动;再生制动状态再生制动状态由于负载原因，电机实际转速超过同步转由于负载原因，电机实际转速超过同步转 速，即设备带动电机转动速，即设备带动电机转动.2020/11/2418三.变频器调速原理2020/11/2419 380V 50HZf =0 500HZ 图图 3 3-1 -1 变频调速变频调速变频调速变频调速 f f 变极对数调速变极对数调速 P P 变转差率调速变转差率调速 S S 1.1.变频调速原理变频调速原理2020/11/2420 2.交交直直交变频器基本结构交变频器基本结构图图3-2 3-2 交交直直交变频器主回路图交变频器主回路图整整 流流 器器 滤滤 波波 器器 逆逆 变变 器器 2020/11/24213.三相逆变桥示意图三相逆变桥示意图图图3-33-3 三相逆变桥三相逆变桥2020/11/24224.开关元器件应满足的条件开关元器件应满足的条件图图3-43-4 开关元器件的条件开关元器件的条件2020/11/24231 1.能承受足够大的电压和电流2.2.允许长时间频繁接通和关断3 3.接通和关断的控制十分方便开关元器件应满足的条件开关元器件应满足的条件IGBT的特点的特点：耐压1200V开关频率高达3040KHZ驱动电路电流小，功耗很少2020/11/2424 6.GTR大功率晶体管大功率晶体管图图3-5 GTR3-5 GTR逆变桥逆变桥2020/11/24257.IGBT绝缘栅晶体管绝缘栅晶体管图图3-6 IGBT3-6 IGBT逆变桥逆变桥2020/11/242638050HZ8.变频器主电路图变频器主电路图图图3-73-7 变频器主电路结构图变频器主电路结构图2020/11/2427艾默生变频器基本配线图2020/11/2428小功率变频器（5.5-7.5）KW2020/11/2429中功率2020/11/2430控制端子接线图2020/11/24319.整流和滤波电路整流和滤波电路图图3-83-8 整流和滤波电路整流和滤波电路2020/11/243210.充电过程的限流电路充电过程的限流电路图图3-93-9 合上电源时的充电过程合上电源时的充电过程2020/11/243311.逆变电路的基本结构逆变电路的基本结构图图3-103-10 逆变电路的结构逆变电路的结构 a a）逆变电路逆变电路 b b）输出电压波形输出电压波形 c c）输出电压等效波形输出电压等效波形2020/11/24341、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P(positive)端和N(negative)端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。2020/11/24352020/11/24362020/11/24372020/11/24382020/11/24392、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障2020/11/2440二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点:1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试2020/11/2441三、故障判断1、整流模块损坏一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。2、逆变模块损坏一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。3、上电无显示一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。2020/11/24424、上电后显示过电压或欠电压一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。5、上电后显示过电流或接地短路一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。6、启动显示过电流一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起2020/11/244312.电动机状态电动机状态图图3-113-11 电动机状态电动机状态a a）空载示意图空载示意图 b b）矢量图矢量图 c c）电路图电路图 d d）电压、电流曲线电压、电流曲线2020/11/244413.励磁状态励磁状态图图3-123-12 励磁状态励磁状态a a）带载示意图带载示意图 b b）矢量图矢量图 c c）电路图电路图 d d）电压、电流曲线电压、电流曲线2020/11/2445a a）重载示意图重载示意图 b b）矢量图矢量图 c c）电路图电路图 d d）电压、电流曲线电压、电流曲线14.发电机状态发电机状态图图3-133-13 发电机状态发电机状态2020/11/2446反并联二极管的作用反并联二极管的作用：电机绕组磁场作功，发电状态，电流电机绕组磁场作功，发电状态，电流通过反并联二通过反并联二 极管流向直流电路。极管流向直流电路。2020/11/244715.磁通传递能量磁通传递能量图图3-143-14 异步电动机的能量传递异步电动机的能量传递2020/11/2448磁通量须恒定磁通量须恒定TM =KT I2 M COS2磁路饱和磁路饱和励磁电流畸变，产生尖峰电流励磁电流畸变，产生尖峰电流 磁通量磁通量磁路饱和电流增大磁路饱和电流增大 磁通量磁通量电机转矩电机转矩T TM M下降下降2020/11/2449 16.变频不变压磁通饱和变频不变压磁通饱和图图3-153-15 频率下降出现磁通饱和频率下降出现磁通饱和2020/11/245017.磁路饱和的结果磁路饱和的结果图图3-163-16 励磁电流饱和与磁通的关系励磁电流饱和与磁通的关系a a）简单磁路简单磁路 b b）磁通不饱和磁通不饱和 c c）磁通深度饱和磁通深度饱和2020/11/245118.保持磁通不变保持磁通不变图图3-173-17 保持磁通不变的途径保持磁通不变的途径2020/11/2452变频须变压变频须变压：定子绕组电动势定子绕组电动势：E1=4.44 K1 N1 f1 U1E1 故故 U1=KM f1 =KU1 /f1=常数常数 故故 U1 /f1=常数常数 故要保持故要保持恒定，只要变频又变压恒定，只要变频又变压2020/11/245319.定子等效电路定子等效电路图图3-183-18 定子等效电路定子等效电路a a）定子绕组定子绕组 b b）等效电路等效电路 c c）电动机的磁通电动机的磁通2020/11/245420.PAM20.PAM（脉幅调制脉幅调制）整流变压整流变压 逆变变频逆变变频图图3-193-19 脉幅调制脉幅调制 整整 流流变变 压压逆逆 变变变变 频频2020/11/2455 21.PWM图图3-203-20 脉宽调制脉宽调制整整 流流逆逆 变变变变 频频变变 压压脉脉 宽宽 调调 制制2020/11/245622.正弦脉宽调制（正弦脉宽调制（SPWM）图图3-21 正弦脉宽调制（正弦脉宽调制（SPWM）2020/11/245723.实现实现SPWM（单极性）（单极性）图图3-22 单极性调制单极性调制2020/11/2458变频器是一种电源变换的设备，给电动机提变频器是一种电源变换的设备，给电动机提供的电源必须满足电动机的使用要求。即输供的电源必须满足电动机的使用要求。即输出正弦波形的电压和电流。出正弦波形的电压和电流。逆变逆变SPWM等幅不等宽的矩形脉冲波形面积，等幅不等宽的矩形脉冲波形面积，与正弦波形面积等效。与正弦波形面积等效。逆变器的特性：逆变器的特性：2020/11/245924.双极性双极性SPWM图图3-23 双极性调制双极性调制2020/11/246025.双极性调制的死区及影响双极性调制的死区及影响图图3-24 双极性调制的死区及影响双极性调制的死区及影响2020/11/2461载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较理想的正弦电流曲线。理想的正弦电流曲线。开关频率高，电磁幅射增大，输出电压下降，开关频率高，电磁幅射增大，输出电压下降，开关元件耗损大。开关元件耗损大。载波频率的特性载波频率的特性2020/11/246226.低速转矩下降低速转矩下降（1 1）电动机在）电动机在f fx xf fN N时的机械特性时的机械特性图图3-25 U/f=恒定值条件下的机械特性恒定值条件下的机械特性2020/11/2463 27.转矩下降的原因分析转矩下降的原因分析 U1下降下降 I1 r1在在U1中的比例增大中的比例增大2020/11/246428.低频电压补偿低频电压补偿图图3-26 电压补偿原理电压补偿原理2020/11/2465 U U的大小随负载电流而变化的大小随负载电流而变化 U/FU/F的比值只能设定一次；的比值只能设定一次；所以负载变动时不能始终工作在最佳状所以负载变动时不能始终工作在最佳状态，即轻载时磁路易饱和。态，即轻载时磁路易饱和。电压补偿的特性电压补偿的特性2020/11/246629.矢量控制简述矢量控制简述 1）直流调速）直流调速图图3-27 直流电动机的调速特点直流电动机的调速特点2020/11/2467 2）矢量控制的原理）矢量控制的原理图图3-28 矢量控制原理示意图矢量控制原理示意图等等 效效变变 换换2020/11/2468 30.在额定转速上的比较在额定转速上的比较图图3-29 额定转速上的比较额定转速上的比较a）异步电动机特性）异步电动机特性 b）直流电动机特性）直流电动机特性2020/11/2469四、电动机调速特点四、电动机调速特点2020/11/24701.1.变频器的输出电流变频器的输出电流图图4-1 4-1 电动机的电流电动机的电流2020/11/24712.电流和功率的关系电流和功率的关系图图4-2 转速下降转速下降.输出功率下降输出功率下降.节能节能2020/11/2472变频器各部分电流关系：变频器输出电流IM取决于负载转矩，当负载转矩恒定，IM大小与速度无关；直流回路的电流随频率下降而减少；变频器输入电流随频率下降而减少。2020/11/24733.电机降速耗能低电机降速耗能低图图4-34-3 电动机调速的特点电动机调速的特点2020/11/24744.去掉减速器的错误去掉减速器的错误去去 掉掉 减减 速速 器器图图4-44-4 用变频器取代减速器用变频器取代减速器！能量守恒，降速降功率能量守恒，降速降功率2020/11/24755.增强带负载的能力增强带负载的能力问题提出：问题提出：重物圆周运动到重物圆周运动到A A点电机过载点电机过载 B B点电机堵转，变频器过流点电机堵转，变频器过流图图4-54-5 重物圆周运重物圆周运动动措施：措施：加大传动比，加大传动比，增加变频器输出功率增加变频器输出功率2020/11/24766.一台变频器带多台电动机一台变频器带多台电动机图图4-64-6 一台变频器带多台电动机一台变频器带多台电动机2020/11/2477变频器的额定电流：变频器的额定电流：多台电动机同时启动和运行多台电动机同时启动和运行 IN1.051.1IMN多台电动机分别启动多台电动机分别启动 IN（1.051.1IMNK1 IST）/K2一台变频器带多台电动机一台变频器带多台电动机IST=电机起动电流K1=1.2，1.52自由状态K2=1.5变频器过载能力2020/11/2478五五.三种典型负载特三种典型负载特性性2020/11/24791.恒转矩负载恒转矩负载图图5-15-1 恒转矩负载及其特性恒转矩负载及其特性a a）带式输送机带式输送机 b b）机械特性机械特性 c c）功率特性）功率特性2020/11/24802 2.恒功率负载恒功率负载图图5-25-2 恒功率负载及其特性恒功率负载及其特性a）卷径最小时）卷径最小时 b）卷径较大）卷径较大 c）卷径最大）卷径最大2020/11/24813.二次平方负载二次平方负载图图5-35-3 二次平方负载及其特性二次平方负载及其特性a a）风机示图风机示图 b b）机械特性机械特性 c c）功率特性功率特性-TL=KL*n2 -PL=KP*n32020/11/2482六.变频调速系统 接电抗器的作用2020/11/24831.变频器输出端接入电抗器的场合变频器输出端接入电抗器的场合图图6-16-1 需要接入电抗器的场合需要接入电抗器的场合a a）电机与变频器距离远电机与变频器距离远 b b）小变频器带轻载大电机小变频器带轻载大电机2020/11/2484输出电抗器作用输出电抗器作用：抑制变频器电磁幅射干扰抑制变频器电磁幅射干扰 抑制电动机电压谐振抑制电动机电压谐振2020/11/24852.输入交流电抗器输入交流电抗器作用：作用：1 1）提高功率因数提高功率因数 2 2）抑制高次谐波抑制高次谐波 3 3）削弱电流浪涌削弱电流浪涌2020/11/24863.接入交流电抗器的场合接入交流电抗器的场合图图6-36-3 接入交流电抗器的场合接入交流电抗器的场合a a）多台变频器接同一电源多台变频器接同一电源 b b）同一电源上接有大容量晶闸管设备同一电源上接有大容量晶闸管设备 c c）变压器容量超过变频器容量十倍以上变压器容量超过变频器容量十倍以上 d d）电源电压不平衡度电源电压不平衡度33%2020/11/24874.直流电抗器直流电抗器做用做用：1 1）提高功率因数提高功率因数 2 2）拟制电流尖峰拟制电流尖峰2020/11/2488七.变频器的抗干扰2020/11/24891 1.变频器的干扰源变频器的干扰源图图7-17-1 变频器的电压、电流波形变频器的电压、电流波形2020/11/24902.电路耦合干扰电路耦合干扰 电路传播：电路传播：1 1）电源线电源线 2 2）地线地线措施措施 ：1 1）隔离变压器隔离变压器 2 2）光耦隔离光耦隔离 3 3）正确接地正确接地2020/11/24913.3.感应耦合干扰感应耦合干扰电磁感应电磁感应 静电感应静电感应1 1）电磁感应是电流干扰传播方式电磁感应是电流干扰传播方式 2 2）静电感应是电压干扰传播方式静电感应是电压干扰传播方式 2020/11/24924.抗干扰措施抗干扰措施远离、相绞、屏蔽、不平行远离、相绞、屏蔽、不平行图图7-47-4 绞线抗干扰绞线抗干扰2020/11/24935.空中幅射干扰空中幅射干扰图图7-57-5 空中幅射与接地空中幅射与接地 电磁幅射电磁幅射2020/11/24946.抗干扰措施抗干扰措施 1 1）准确接地准确接地 2 2）接入滤波器接入滤波器图图7-6 7-6 接入滤波器抑制电磁幅射接入滤波器抑制电磁幅射2020/11/2495八.制动电阻和制动单元2020/11/24961.制动电路的工作特点制动电路的工作特点图图8-18-1 制动电路的场合制动电路的场合a）减速过程减速过程 b b）重物下降过程重物下降过程 2020/11/24972.能耗电路的工作特点能耗电路的工作特点图图8-28-2 能耗电路的工作特点能耗电路的工作特点2020/11/24983.制动电阻的粗算制动电阻的粗算图图8-38-3 制动电路制动电路 查制动电阻表查制动电阻表RB=2.5UDH/IMN UDH/IMN2020/11/2499九.变频器的功能2020/11/24100CVFG3V+VI1VI2I1X7V-U FGNDCM脉冲信号脉冲信号R S 4 8 5RPRP1020mA1.1.外接给定端外接给定端1）电压信号给定端）电压信号给定端2）电流信号给定端）电流信号给定端3）脉冲给定）脉冲给定AB2020/11/241012.2.外接输入控制端子外接输入控制端子图图9-29-2 外控输入电路外控输入电路2020/11/241023.3.外接输出控制端子外接输出控制端子图图9-39-3 外接输出控制端外接输出控制端1）故障输出端故障输出端2 2）模拟量输出端模拟量输出端3 3）通讯接口通讯接口4 4）状态信号输出端状态信号输出端TaTbTcOC1OC2CMAMAOAM-2020/11/241034.V/F4.V/F控制设定功能控制设定功能图图9-49-4 基本频率基本频率F Fb b电机额定频率电机额定频率F FN N基本频率基本频率最大频率最大频率特点：特点：U/FU/F增大，磁通量增大，磁通量增大，磁路饱和，转矩增大增大，磁路饱和，转矩增大2020/11/241045.5.基本频率基本频率电机额定频率电机额定频率特点：电机带载的能力减小特点：电机带载的能力减小2020/11/241056.6.基本频率与最大频率基本频率与最大频率图图9-69-6 基本频率与最大频率基本频率与最大频率380V380V2020/11/241067.上限频率和下限频率上限频率和下限频率图图9-79-7 上限频率和下限频率上限频率和下限频率a a）搅拌机搅拌机 b b）上、下限频率上、下限频率2020/11/241078.8.跳跃频率跳跃频率特点：变频器所带负载，在某一频率点发生机械共振，特点：变频器所带负载，在某一频率点发生机械共振，使用跳跃频率回避共振点使用跳跃频率回避共振点2020/11/24108T（时（时 间间）f(频率）频率）43HZ33HZ28HZ60秒秒5分钟分钟U V WR S TV+VI1GNDFWDX1X2CMY1Y2Y3COM1X1X2COMF U滤滤 沙沙 池池 滤滤 沙沙 自然水自然水干干 净净 水水干干 净水出口净水出口冲洗水入口冲洗水入口电动阀电动阀电动阀电动阀逆止阀逆止阀逆止阀逆止阀风机风机自然空气自然空气滤滤 布布P L C9 9.事例事例 供水厂滤沙池供风机调速工艺图供水厂滤沙池供风机调速工艺图2020/11/2410910.10.载波频率载波频率图图9-119-11 载波频率的影响载波频率的影响2020/11/2411011.11.转速多档控制转速多档控制图图9-129-12 转速多档控制转速多档控制2020/11/2411112.12.多档转速控制多档转速控制图图9-139-13 多档转速控制多档转速控制2020/11/2411213.PLC控制电路控制电路图图9-149-14 PLC PLC控制电路控制电路2020/11/2411314.工频启动与变频启动工频启动与变频启动图图9-159-15 异步电动机启动异步电动机启动a a）工频启动转差工频启动转差 b b）工频启动特性工频启动特性 c c）工频启动电流工频启动电流d d）变频启动转差变频启动转差 e e）变频启动特性变频启动特性 f f）变频启动电流变频启动电流2020/11/2411415.加速防跳闸自处理功能加速防跳闸自处理功能图图8-168-16 加速自处理功能加速自处理功能a a）暂停加速暂停加速 b b）延长加速时间延长加速时间2020/11/2411516.启动功能启动功能图图9-17 9-17 启动功能启动功能a)a)起动频率起动频率 b)b)暂停加速暂停加速 c)c)起动前直流制动起动前直流制动2020/11/2411617.加速时间与电流加速时间与电流特点：加速时间过短易出现过电流特点：加速时间过短易出现过电流2020/11/24117 启动频率配合转矩提升功能，最佳调整启动频率配合转矩提升功能，最佳调整 启动启动 转矩特性，设定值过大，会出现过电流故转矩特性，设定值过大，会出现过电流故障。障。启动前直流制动，应用自由转动的设备，风启动前直流制动，应用自由转动的设备，风 机类。机类。起动特性：起动特性：2020/11/2411818.升速方式升速方式图图9-19 9-19 升速方式升速方式2020/11/2411919.降速时间与直流电压降速时间与直流电压特点：减速时间过短，直流电压升高特点：减速时间过短，直流电压升高2020/11/2412020.接入制动电路接入制动电路图图9-219-21 接入制动电路接入制动电路2020/11/2412121.直流制动直流制动图图9-229-22 直流制动的原理直流制动的原理a a）刨床示图刨床示图 b)b)直流制动原理直流制动原理 c)c)直流制动功能直流制动功能刨台床身2020/11/24122 直流制动的特性：直流制动的特性：1）准确停车）准确停车2)变频器给电动机输入直流电，在电机定变频器给电动机输入直流电，在电机定子上产生静止恒定磁场，使电机快速停子上产生静止恒定磁场，使电机快速停止。止。2020/11/2412322.停机功能停机功能图图9-239-23 停机方式停机方式a a）预置时间减速停机预置时间减速停机 b b）自由停机自由停机 c c）直流制动停机直流制动停机2020/11/2412423.控制电路控制电路图图9-24 正转控制电路正转控制电路a）变频器电路）变频器电路 b）控制电路）控制电路2020/11/2412524.脉冲启动脉冲启动图图9-259-25 脉冲启动电路脉冲启动电路a a）三线控制接线三线控制接线 b b）电源控制电路电源控制电路 2020/11/24126A AMMA AM M-25.两地控制两地控制图图9-26 9-26 两地升降速控制两地升降速控制2020/11/2412726.频率到达与频率检测频率到达与频率检测图图9-279-27 频率到达与频率检测频率到达与频率检测a a）频率到达频率到达 b b）频率检测频率检测2020/11/2412827.应用事例应用事例图图9-289-28 粉末传送带调速控制粉末传送带调速控制a）频率检测）频率检测 b）控制示意图）控制示意图2020/11/2412928.过流保护过流保护图图9-29 9-29 变频器过流保护变频器过流保护2020/11/2413029.过流故障的原因过流故障的原因图图9-30 9-30 过流故障原因过流故障原因a a）负载堵转负载堵转 b b）输出短路输出短路 c c）内部直流短路内部直流短路2020/11/2413130.其他原因引起的过流其他原因引起的过流a a）加速过快加速过快 b b）电动机磁饱和电动机磁饱和 c c）内部采样误差内部采样误差2020/11/2413231.过电压原因过电压原因a)a)电源电压过高电源电压过高 b b）减速过快减速过快 c c）电容补偿器引起电容补偿器引起2020/11/2413332.欠电压原因欠电压原因a a）线流电路断路线流电路断路 b)b)电源缺相电源缺相 c c）大功率晶闸管设备干扰大功率晶闸管设备干扰2020/11/24134储储 气气 罐罐压力传感器压力传感器33.PIDPID自动闭环调节自动闭环调节图图9-349-34 PID PID自动闭环控制自动闭环控制VI1V+2020/11/24135储储 气气 罐罐压力传感器压力传感器34.34.外界外界PIDPID调节器调节器图图9-35 9-35 外界外界PID闭环控制闭环控制IIGND2020/11/2413635.转矩提升（转矩补偿，电压补偿）转矩提升（转矩补偿，电压补偿）图图9-369-36 电压补偿的原理电压补偿的原理a a）电压补偿的含义电压补偿的含义 b b）补偿前情况补偿前情况 c c）电压补偿的结果电压补偿的结果2020/11/24137 转矩提升特性转矩提升特性：TS=KU2X/FX电压提高，转矩提升补偿过份，励磁饱和，电流畸变2020/11/2413836.不同补偿程度的电流转矩曲线不同补偿程度的电流转矩曲线图图9-37 转矩补偿后的电流转矩曲线转矩补偿后的电流转矩曲线2020/11/2413937.转差补偿频率变动转差补偿频率变动图图9-38 转差补偿功能转差补偿功能2020/11/24140十十.应用事例应用事例2020/11/24141例例1.1.水泵节能恒压供水泵节能恒压供水水图图101101 供水系统示意图供水系统示意图压力变送器压力变送器生生 活活 小小 区区2020/11/24142例例2.2.塑料厂挤压吹膜工艺图塑料厂挤压吹膜工艺图图图102102 塑料挤压吹膜机调速系统图塑料挤压吹膜机调速系统图2020/11/24143R S TU V WF U减减速速箱箱图图10 310 3 重灰旋转炉示意图重灰旋转炉示意图例例3.3.重灰旋转炉重灰旋转炉2020/11/24144操操 作作 室室020mA回回 转转 窑窑喷喷 火火 枪枪 R S TU V W加加 料料 口口减速箱减速箱F UIt例例4.4.水泥厂回转窑主驱动变频调速示意图水泥厂回转窑主驱动变频调速示意图2020/11/24145UF1 UF2 UF3 UF4UFUF5 UF6P L C计算机计算机四台拉矫机变频器四台拉矫机变频器结结 晶晶 器器 变变 频频 器器连连 铸铸 钢钢 锭锭切断机切断机喷喷 水水 系系 统统冷却水冷却水钢水钢水浇铸钢包浇铸钢包钢钢 锭锭 连连 铸铸 示示 意意 图图结晶器结晶器输送辊道变频器输送辊道变频器液液 压压 系系 统统例例5 5：2020/11/24146T（时（时 间间）f(频率）频率）43HZ33HZ28HZ60秒秒5分钟分钟U V WR S TV+VI1GNDFWDX1X2CMY1Y2Y3COM1X1X2COMF U滤滤 沙沙 池池 滤滤 沙沙 自然水自然水干干 净净 水水干干 净水出口净水出口冲洗水入口冲洗水入口电动阀电动阀电动阀电动阀逆止阀逆止阀逆止阀逆止阀风机风机自然空气自然空气滤滤 布布P L C例例6.6.供水厂滤沙池供风机调速工艺图供水厂滤沙池供风机调速工艺图2020/11/24147 P I DP I D调调 节节 器器压力变送器压力变送器0 20mA储储 气气 罐罐高高 压压 氮氮 气气放放 气气 手手 动动 阀阀压力控制器压力控制器压力控制器压力控制器电控安全阀电控安全阀电控安全阀电控安全阀1#压压 氮氮 机机2#压压 氮氮 机机1#电机电机2#电机电机F U U V WR S T接触器接触器接触器接触器常压氮气常压氮气 例例7.冶炼厂氮气增压变频调速工艺图冶炼厂氮气增压变频调速工艺图GNDII-+2020/11/241488.中央空调冷冻水系统工艺图中央空调冷冻水系统工艺图盘管盘管风扇温度变送器TP420mA冷冻机组水泵电动机UVWIIGNDV+VI1RSTUFRP2020/11/241499.中央空调冷却水循环系统工艺图水泵电动机制冷机组冷 却 塔温度变送器冷却风扇UVWRSTGNDIIV+VI1RP420mAQQQUF2020/11/2415010.双泵双变频器双泵双变频器 PID PID 调节调节UVWRSTPID调节器RSTUVWRP微调V+V-VI2GNDIIGNDII+-420mA电动机电动机压力传感器水泵水泵UFUF2020/11/24151ST张力控制器直流电源电动机纸卷+-RPUVWRSTGNDVI1V+GNDIIUFFV420mA11.卷绕机械恒张力控制示意图2020/11/24152谢谢各位！祝大家事业有成！祝大家事业有成！2020/11/24153ST张力控制器直流电源电动机纸卷+-RPUVWRSTGNDVI1V+GNDIIUFFV420mA11.卷绕机械恒张力控制示意图2020/11/2415422。变频器的效率是一个综合效率，即变频器本身的效率和电动机的效率乘积，变频器是电源变换设备，其本身消耗很小一部分能量，他的综合效率与负载、运行频率有关，如电动机负载超过75%以上，且运行频率在40HZ以上，变频器本身的效率可达到95%以上，综合效率可达到85%以上。2020/11/2415523。谐波干扰谐波干扰l谐波产生的途径，变频器的整流部分接有大电容，因而在轻载时，网侧电流产生尖峰脉冲，电流畸变较大，造成对电网谐波污染，网侧的功率因数降低。变频器的逆变部分输出电压为脉宽调制波，除基波外含有大量高次谐波，输出到电机的电流畸变较大，电机发热。l谐波的危害，使供电的品质下降，影响到接在同一供电变压器的其他设备、仪表、计算机正常工作。使电动机发热、噪音增大，产生脉动转矩，电机无功分量增大。l谐波的消除方法，通常采用输入侧、输出侧添加电抗器。2020/11/24156