变频器原理及接线图

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,变频器简介,变频器,接受生活挑战 培养全面素质,电工实训,主要内容,一、变频器简介,二、变频器的用途,三、变频器的安装方法,四、变频器外部线路的连接,五、变频器的主要功能操作键说明,六、变频器的参数设定,一、变频器简介,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。,变频器主要用来通过调整频率而改变电动机转速，因此也叫变频调速器。,调速方式名称,控制对象,特点,变极调速,交流异步电动机,有级调速，系统简单，最多4段速,调压调速,无级调速，调速范围窄,电机最大出力能力下降，效率低,系统简单，性能较差,转子串电阻调速,变频调速,交流异步电动机,交流同步电动机,真正无级调速，调速范围宽,电机最大出力能力不变，效率高,系统复杂，性能好,可以和直流调速系统相媲美,早,晚,发 展 时 间,在变频器出现前同步电机无法实现调速功能，因此只能在定速传动领域使用,三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳，但其结构坚固、经久耐用且价格低廉,还是在一些性能较低的传动现场使用,调速系统的发展历程,变频器的特点,序号,优 点,1,平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全,2,在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度,3,无级调速，调速精度大大提高,4,电机正反向无需通过接触器切换,5,具有多种信号输入输出端口，非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制,交直交变频器系统框图,控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。,整流部分,直流中间电路,逆变部分,M,控制系统,交流,直流,直流,交流,变频器的保护功能,由于变频器大量的使用了各种半导体器件，如整流桥、IGBT、电解电容等，要想保证变频器长期稳定工作，则必须保证各器件工作在其允许条件下。超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作，待异常条件消失后才能重新开始工作，如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。,保护类型,原因,缺相,输入缺相,输入电压值相差超过允许值,输出缺相,输出电流三相不平衡,过流,加速/减速/恒速,超过变频器允许的最大电流（2倍额定）,过载,超过变频器允许的过载范围,过热,内部通风散热不良或散热器温度超过允许值,过压,加速/减速/恒速,直流母线电压超过允许值,不能保护输入电压过高,欠压,电网电压过低,熔断器断路,内部熔断器由于某原因断路,其它异常,存储器异常,、键盘通信异常、CPU异常等等,二、变频器的用途,变频器在日常生活及工业生产中用途非常广泛比如我们日常生活中的供水，住户只要上了七楼以上，自来水公司的压力就很难满足需要了，水压不够，打不开热水器，启动不了全自动洗衣机的电磁阀，因为它们是靠水压来开启的。所以，对于一般的高层建筑，我们可以利用变频器的调速特性和编程自动化控制功能，把它装配在地下水池的水泵上，让水泵直接往用户管道供水。用户用水量大，变频器控制水泵自动加速运行；用户用水量小，变频器控制水泵减速运行；无人用水，自动减速甚至停机。这就是我们通常说的变频恒压供水。,变频恒压供水系统原理图,电源,变频器不仅可以用于恒压供水，供油、送风同样适用。化工厂、化纤厂、冶金厂、铸造厂、印染厂、纺织、制药厂、塑料厂、水泥厂、矿井，各行各业的工厂，根据它们工艺要求，会派上不同的用场。提升机、皮带传送、送风机，引风机，给料系统，注塑机，挤塑机，油田磕头机，可以说每一个行业的每一个生产工艺中，都能用上变频器。不论机关、院校、工厂，变频器都很适用，生活、消防也都需要。,三、变频器的安装方法,1、变频器应垂直安装,在正前方能看到FRENIC5000G11S或FRENIC5000P11S。,2、变频器运行时要产生热量，为确保冷却空气的通路，在设计时要在变频器的各个方向留有一定的空间。,3、变频器运行时，散热板的温度能达到接近90摄氏度，所以，变频器背面的安装面必须要用能耐受较高温度的材质。,四、变频器外部线路的连接,如果打开变频器的控制面板，我们会发现，面板的下面是一排接线端子，我们所有对变频器的连线都是从这一排接线端子引出来的。,具体连线：,刚才已经说过，变频器的控制面板下面是一排接线端子，我们所有对变频器的连线都是从这一排接线端子引出来的。但变频器的控制面板是不能频繁的拆卸的。所以,为了保护变频器，也为了方便同学们做实验，我们已经将大家在实验中需要用到的接线端子都连上线并且引出来了，一会我会告诉大家所有的连线分别是跟哪个端子相连的。在实验中，大家只需要将这些引出的线按照要求作一下连接就可以了。,变频恒压供水控制典型接线方案,变频器输出线中有3条颜色相同的软线为电动机接线,剩余的一条线为接地线,SB1,SB2,L,N,KM,KM,（硬质导线）,M,3,A,B,C,KM,变频器,CM,FWD,REV,KM,压力表,电位器,SB3,插头,具体连线：,1、连接外部按钮,端子CM（黄线）、REV（蓝线）、FWD（绿线）接按钮开关。,注：此线组为硬线，（黄线为公共端）。,具体连线方法如右图所示:,变,频,器,CM,FWD,REV,具体连线：,2、连接电位器,端子11（黄线）、12（绿线）、13（红线）接电位器的三个端子，其中，12（绿线）接电位器的中间的端子。,注：此线组为软线；变频器在正常工作过程中，电位器两端有10V的电压。,（已经接好，请同学们确认）,3、连接电源,主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T与电源连接。,（已接好）,4、连接电动机,变频输出端子（U、V、W）应按正确相序连接至电动机。 在变频器上已经给出的接线中有3条颜色相同的软线，将这3条线通过接线端子与电动机相连,连线时注意事项,在变频器的线路连接过程中，同学们需要注意以下几个方面：,1、电源一定要连接于主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T。如果错将电源连接于其他端子，则将损坏变频器。,2、接地端子必须良好接地，一方面可以防止电击或火警事故，另外能降低噪音。,3、一定要用压接端子连接端子和导线，保证连接的高可靠性。,连线时注意事项,4、完成电路连接后，需检查以下诸点：,（1）所有连接是否都正确无误？,（2）有无漏接线？,（3）各端子和连接线之间是否有短路或对地短路？,5、投入电源后，要改变接线，首先应切除电源，并必须注意主电路直流部分滤波电容器完成放电需要一定时间，要等待充电指示灯熄灭，再用直流电压表测试，确认电压值小于DC25V安全电压值后，才能开始作业,五、变频器的主要功能操作键说明,主要功能,PRG,由现行画面转换为菜单画面，或者在运行？跳闸模式转换至其初始画面,FUNC/DATA,LED监视更换，设定频率存入，功能代码数据存入。,，,数据变更，游标上下移动（选择），画面轮换,SHIFT,数据变更时数位移动，功能组跳越（同时按此键和增加或减少键）,RESET,数据变更取消，显示画面转换。报警复位（仅在报警初始画面显示时有效）,STOP+,通常运行模式和点动运行模式可相互切换（模式相互切换）。模式在LCD监视器中显示。本功能仅在键盘面板运行时（功能码F02数据为0）有效。,STOP+RESET,键盘面板和外部端子信号运行方式的切换（设定数据保护时无法切换）。同时对应功能码F02的数据也相互在1和0间切换。,所选模式显示于LCD监视器,此外，面板上还有2个绿色的按钮，一个是正转另一个是反转,六、变频器的参数设定,在使用变频器之前,首先要对变频器进行初始化.,方法:将H03设为1。,在将变频器初始化以后,变频器内的参数都会恢复为出厂数值,然后就可以对变频器进行其它参数设置了。,（1）F01频率设定1,该参数设定的目的是将频率设定的按钮移植到外部的电位器上,当F01参数为0时：频率调整由键盘面板（ 键）设定,当F01参数为1时：频率调整由外接电位器设定,当F01参数为1时，变频器输出给外接电位器电压信号,当F01参数为2时，变频器输出给外接电位器电流信号,（2）F02运行操作,该参数设定的目的是将键盘面板上的启停运行功能移植到外接开关上,当F02参数为0时：启停调整由键盘面板的绿色按钮设定,当F02参数为1时：启停调整由外接开关控制（常开辅助触头）,(3)F03 最高频率,F04 基本频率,不知道同学们有没有注意，我们的变频器的最高频率为60HZ，其实变频器的最高输出频率和额定频率都是可以调节的，但其设定值应和驱动装置匹配，如果设定值过大，则有可能损坏电动机。,最高频率的设定范围： G11S：50 400Hz,基本频率（额定频率）,该频率应与电动机额定铭牌记载值配合设定,基本频率的设定范围：G11S(型号)：25 400Hz,注：无论是最高输出频率还是基本频率其设定都应与驱动装置相匹配，如设定值大于驱动装置的额定值，电动机或机器可能损坏。,(4),F05 额定电压,F06 最高输出电压,F05为设定变频器输出的额定电压，F06为设定变频器的最高输出电压，但均不能输出比输入电源更高的电压。,设定范围 320480V,F05设定为0时，输出电压将正比于输入电压， F06功能无效,如设定F05额定电压大于F06最高输出电压，则受最高输出电压的限制，输出电压不能上升至额定电压。,（5）F07 加速时间,F08 减速时间,输出频率从0Hz上升到,最高频率,所需的时间为加速时间，,输出频率从,最高频率,下降到0Hz所需的时间为减速时间。,加/减速时间设定范围：0.013600S,加/减速时间是以最高频率作为基准设定，实际频率设定值和加/减速时间的关系如下：,如果:设定频率=最高频率则设定时间值和实际动作时间一致。,如果:设定频率小于最高频率，设定时间值和实际动作时间不相同,加/减速实际动作时间=设定时间值（设定频率/最高频率）,（6）F20直流制动开始频率 0.0-60Hz,设定减速停止时制动开始动作的频率,F21直流制动频率值 0-100%,设定直流制动时的输出电流（变频器额定输出电流为100%）,F22直流制动时间 0.0-30s,设定直流制动动作时间,（7）F23 起动频率值,F24 起动频率保持时间,F25 停止频率,设定合适的起动频率目的是确保起动的起动转矩，,为等待电动机起动时建立磁通，使起动频率保持一定时间后开始加速。,起动频率和停止频率设定范围： 0.160Hz,起动频率保持时间设定范围：0.1,10.0s,正转和反转之间切换时，保持时间不作用。,保持时间不包括在加速时间内。,起动频率小于停止频率，或者设定频率小于停止频率时电动机不起动。,（8）F26 电动机运行声音（载波频率）,正确调整载波频率可降低电机噪声，避开机械系统共振，减小输出电路配线对地漏电流，以及减小变频器发生的干扰。,注：,设定值小时，输出电流波形变差（高次谐波分量增加），电动机损耗增加，电动机温度增高。干扰减小。假如设定到0.75kHz时电动机转矩还要减小约15%。,设定值大时，变频器损耗增加，变频器温度增高。干扰增大,（9）F27 电动机运行声音（音调）,载波频率小于7kHz时，,能由此功能改变电动机噪声的音调，按适合使用要求设定。,设定值 0、1、2、3,（10）F00 数据保护,设定值 0 可改变数据,1 不可改变数据（数据保护）,功能代码说明,在前面的参数设定过程中，同学们也发现了，变频器内部的功能码是非常多的，它们的功能大约分为以下几种：,基本功能：,（F00F42）,扩展端子功能,：,（E01E47）,功率控制功能：（C01C33）,电动机1参数：（P01P09）,电动机参数：（,A01A18,）,高级功能,：,（H03H39）,用户功能,：,（U01U61）,E46:LCD监视（语种选择）,设定值,语种,中文,英文,日文,E47:LCD监视器（辉度调整）,设定值,，,画面,亮暗,08,：反向旋转禁止,有些机械设备不允许反向旋转在这些场合，可用此功能禁止反转此功能能防止各种反转命令输入作用,设定值：不动作,：动作,中国市场竞争情况,竞争品牌,红色：,主要对手,蓝色,：,需关注的对手,欧美品牌,西门子,、,科比,、,伦茨、,施耐德,、,ABB,丹佛斯,、,ROCKWELL,、,VACON,、,AB,、,西威,日本品牌,富士,、,三菱,、,安川,、,三垦,、,日立,、,欧姆龙,松下电器、松下电工、东芝、,明电舍,国产品牌,安邦信、佳灵、,森兰,、英威腾、康沃、科姆龙、惠丰,港台品牌,台达,、,普传、,台安,、东元、美高,韩国品牌,LG 、现代、三星、收获,