施耐德电气VSD产品资料

Click to add text,Division-Name-Date-Language,*,施耐德电气,VSD,产品培训教材,G3,分销商自动化产品培训,培训内容,变频器基本原理,施耐德变频器概述,总结和答疑,培训内容,变频器基本原理,施耐德变频器概述,总结和答疑,变频器基本原理,旋转电机的分类：,直流电机,交流电机,交流异步电机，又称感应电动机,交流同步电机，有同步电动机和同步发电机之分,目前工厂中小型电机绝大多数是异步电动机,直流电机用于大功率驱动，但有被取代的趋势,异步电机制造成本低，维护方便，控制简单,变频器基本原理,电机转速的公式：,式中：,n,1,为电机的同步速,例如：对于工频50Hz电源供电的异步电机，2极，4极，6极电机的同步转速分别为3000rpm,1500rpm,1000rpm。,实际异步电机的额定转速通常为29*rpm，14*rpm，9*rpm，7*rpm，与同步速之间的差别即为滑差。,同步电机没有滑差，也就是转子（永磁磁体）转速与定子磁场保持相同。,变频器基本原理,从以上公式看，调节转速的最佳方法是调节供电电源的频率。,调节供电电源频率的装置就称为变频器。,用变频器调速的优势是控制简单，稳定性好，效率高。,变频器的英文标识为VSD,VFD,Converter,Inverter,Speed Drive等等,实际也称为VVVF：即Variable Voltage Variable Frequency,原因是在改变电源频率的同时，必须保证供电电压同时改变。,变频器基本原理,标准低压变频器的结构是交直交电压型的。,进线端子,EMC,滤波器,整流桥,储能电容,预充电回路,制动晶体管,制动电阻及其保护,逆变桥,电流互感器,出线端子,变频器的主回路进线,变频器的进线电源可以是三相380-500V，或三相200240V，也可以是单相200240V；也可以是690V。,电源电压在690V以下称为低压变频器，1000V以上称为中压或高压变频器。,进线电源的相序不影响电机的转向。,变频器的整流回路整流桥,大多数变频器采取三相全波整流，整流器件为功率二极管。,三相全波整流获得的直流输出电压为进线电压有效值的1.35倍，例如电网电压为400V，则这时直流母线电压为540V左右。但随着负载的波动，直流母线电压也会波动。,预充电电阻和预充电接触器,上电瞬间，整流桥输出端将产生峰值1.414U的电压，对储能电容快速充电。,为了保护储能电容，需要在直流母线中串联一个电阻。在变频器上电时，整流桥通过该电阻向整流桥充电，充电结束后，用接触器将该电阻旁路掉。,该电阻称为预充电电阻，该接触器称为预充电接触器或预充电继电器。,变,频,频,器,器,的,的,储,储,能,能,电,电,容,容,变,频,频,器,器,运,运,行,行,过,过,程,程,中,中,需,需,要,要,相,相,对,对,稳,稳,定,定,的,的,直,直,流,流,母,母,线,线,电,电,压,压,，,，,用,用,储,储,能,能,电,电,容,容,保,保,证,证,。,。,该,电,电,容,容,的,的,形,形,式,式,为,为,电,电,解,解,电,电,容,容,，,，,对,对,于,于,中,中,大,大,功,功,率,率,变,变,频,频,器,器,，,，,需,需,要,要,将,将,多,多,个,个,电,电,容,容,并,并,联,联,。,。,当,变,变,频,频,器,器,处,处,于,于,过,过,载,载,的,的,过,过,程,程,中,中,，,，,瞬,瞬,间,间,会,会,把,把,直,直,流,流,母,母,线,线,电,电,压,压,拉,拉,低,低,；,；,处,处,于,于,发,发,电,电,（,（,制,制,动,动,）,）,过,过,程,程,中,中,，,，,瞬,瞬,间,间,会,会,升,升,高,高,直,直,流,流,母,母,线,线,电,电,压,压,，,，,若,若,太,太,高,高,变,变,频,频,器,器,则,则,停,停,止,止,输,输,出,出,。,。,有,些,些,应,应,用,用,中,中,，,，,为,为,了,了,提,提,高,高,变,变,频,频,器,器,的,的,动,动,态,态,能,能,力,力,，,，,或,或,者,者,在,在,断,断,电,电,瞬,瞬,间,间,保,保,持,持,变,变,频,频,器,器,斜,斜,坡,坡,停,停,车,车,，,，,需,需,要,要,外,外,加,加,蓄,蓄,电,电,池,池,或,或,电,电,容,容,，,，,需,需,要,要,考,考,虑,虑,回,回,路,路,其,其,它,它,部,部,件,件,的,的,承,承,受,受,能,能,力,力,。,。,直,流,流,电,电,抗,抗,器,器,直,流,流,电,电,抗,抗,器,器,是,是,串,串,联,联,在,在,直,直,流,流,中,中,间,间,回,回,路,路,的,的,一,一,个,个,或,或,两,两,个,个,扼,扼,流,流,圈,圈,因,因,其,其,通,通,过,过,的,的,电,电,流,流,为,为,直,直,流,流,电,电,流,流,故,故,亦,亦,成,成,为,为,直,直,流,流,扼,扼,流,流,圈,圈.,直,流,流,电,电,抗,抗,器,器,的,的,作,作,用,用,是,是,抑,抑,制,制,变,变,频,频,器,器,的,的,进,进,线,线,电,电,流,流,谐,谐,波,波,从,从,而,而,减,减,少,少,对,对,电,电,网,网,的,的,污,污,染,染.,通,常,常,采,采,用,用,适,适,当,当,大,大,小,小,的,的,直,直,流,流,电,电,抗,抗,器,器,即,即,可,可,使,使,变,变,频,频,器,器,的,的,谐,谐,波,波,污,污,染,染,减,减,少,少,到,到,符,符,合,合,标,标,准,准,这,这,是,是,一,一,种,种,低,低,成,成,本,本,的,的,方,方,案,案.,制,动,动,单,单,元,元,和,和,制,制,动,动,电,电,阻,阻,制动单元是,一,一个或一组,晶,晶体管,与,制,制动电阻串,联,联之后,接,在,在直流母线,上,上.,当直流母线,电,电压超过某,规,规定电压时,制动晶体,管,管导通,直,流,流母线电容,和,和电机向制,动,动电阻释放,能,能量.使直,流,流母线电压,降,降低,降低,到,到另一规定,电,电压后,制,动,动晶体管截,止,止.所以制,动,动电阻的作,用,用是能耗制,动,动.,图中Tfr,为,为制动晶体,管,管,PA-PB连接制,动,动电阻。,变频器的主,回,回路 逆,变,变桥,逆变桥是变,频,频器的核心,部,部分,其作,用,用是将直流,电,电压通过6,个,个桥臂可控,硅,硅的反复轮,流,流通断形成,所,所需要的幅,值,值和频率变,化,化的三相交,流,流输出电压.,逆变桥的桥,臂,臂的可控硅,的,的类型主要,是,是IGBT,绝缘珊双,极,极型晶体管.,变频器的输,出,出波形,输出电压波,形,形为脉冲波,，,，其形成机,制,制称为脉宽,调,调制技术,输出电流波,形,形接近正弦,波,波，谐波成,分,分为导致变,频,频器输出干,扰,扰的主要原,因,因。,开关频率的,概,概念和影响,。,。,恒转矩区与,恒,恒功率区,T/Tn,1.75,1.70,1.50,1.25,1,0.95,0.75,0.50,0.25,0,0.1,0.1,25,30,50,60,75,90,100,120,F,(Hz),2,3,1,4,1自冷却,电,电机:连,续,续可用转矩,2,强迫通风电,机,机:连续,可,可用力矩,3,瞬态过转矩(对变转,矩,矩应用限制,为,为,1.1 Tn),4,恒功率段的,超,超速力矩,负载类型,变频器的选,型,型和应用,首,首先要考,虑,虑的就是负,载,载的类型,负载可以分,为,为三大类,恒转矩负载,例如输送带,提升,钻,床,床,挤出机,容积泵,变转矩负载,例如离心风,机,机,离心,泵,泵,恒功率负载,例如磨床,高,高速车床,绕线筒,等,等,根据不同的,负,负载类型,以,以及其它功,能,能和性能的,要,要求,选择,对,对应系列的,变,变频器,恒转矩负载,在整个运行,的,的速度范围,内,内,需要相,同,同大小的负,载,载,当转速变化,时,时,负载转,矩,矩保持不变,所需功率与,转,转速成正比,通常转速限,制,制在基本频,率,率以内,变转矩负载,负载转矩是,转,转速的函数:在低速下,需,需要较小的,转,转矩,而,在,在高速下需,要,要较大的转,矩,矩,只有两类典,型,型的负载:,离,离心泵和离,心,心风机,额定转速以,下,下,设备产生的,流,流量与泵或,风,风机的转速,成,成正比,设备产生的,压,压力与泵或,风,风机转速的,平,平方成正比,设备消耗的,功,功率与泵或,风,风机转速的,立,立方成正比,变转矩负载,对于变转矩,的,的离心风机,和,和泵,所需,功,功率与流量,成,成正比是节,能,能的原理所,在,在.,当所需的流,量,量为额定流,量,量的一半时,意味着所,需,需要的功率,仅,仅仅为额定,功,功率的八分,之,之一.,成年累月地,积,积累下来,形,形成巨大的,节,节能潜力.,恒功率负载,通常恒功率,段,段是指在电,机,机的基本频,率,率之上,对于一个恒,功,功率负载,实,实际上负载,转,转矩是负载,物,物理尺寸的,函,函数,在转速较低,时,时需要的转,矩,矩较高,在,转,转速较高时,需要的转,矩,矩较低.,负载转矩与,转,转速成反比,其乘积,亦,亦即功率为,恒,恒定值,称,为,为恒功率负,载,载.,变频器对电,机,机有多种控,制,制模式,不同的控制,模,模式可以使,变,变频器适用,于,于各种类型,的,的电机和机,械,械，可以获,得,得不同的静,态,态和动态性,能,能,电机控制模,式,式包括：,开环,V/F,模式（压频,比,比模式）,开环磁通矢,量,量控制模式,（,（,SVC）,闭环速度控,制,制模式（,FVC）,转矩控制模,式,式（,TC）,同步电机控,制,制模式（开,环,环和闭环）,电机控制模,式,式,培训内容,变频器基本,原,原理,施耐德变频,器,器概述,总结和答疑,施耐德变频,器,器概况,ATV 3120,.3715KW,ATV61,风机泵类变,频,频器,ATV12,ATV71,高力矩应用,变,变频器,ATV21,（,（HVAC,专用,0.3775KW,15kw,2.2 kw,1400kw,630kw,500kw,75kw,7.5kw,ATV302,0.37kW7.5kW,广泛的行业,应,应用,OEM,相对简单应,用,用,复杂,高要求,ATV32,高端书本型,0.1815KW,ATV312,小功率通变,频,频器,操控自如，,沟,沟通无界,应用于0.1815KW三相异,步,步电动机的,通,通用型变频,器,器,最简单操作,方,方式：,自带,7,段码操作与,监,监视界面,LED,明晰的参数,菜,菜单,立即配置控,制,制源和给定,源,源,最实用标准,配,配置：,6,逻辑输入，,2,继电器输出,，,，,3,模拟输入，,1,模拟量输出,，,，均可编程,和,和配置,内置制动单,元,元,带本地控制,起,起停按钮和,电,电位器旋钮,通讯协议：,自带,MODBUS,和,CANOPEN,接口，无需,添,添加其他卡,件,件。,可通过选件,连,连接到其他,通,通讯总线,提升通讯能,力,力：,CANopen,菊花链,ProfibusDP,，,，DeviceNet,；,；,简约的用户,界,界面,:,通过手机进,行,行参数配置,(Bluetooth,),直观的导航,按,按键，图形,操,操作终端,自身面板操,作,作,强大而丰富,的,的功能-针,对,对应用开发,的,的特定功能,通过自整定,实,实现优化的,特,特性,ATV312,小功率通变,频,频器,操控自如，,沟,沟通无界,关注性能,在工业环境,中,中简单而紧,凑,凑的机械中,；,；,关注集成,在设备的,PLC,构架中；,关注人与变,频,频的互动,通用的人机,界,界面实现沟,通,通；,蓝牙通讯,关注环境性,能,能,关注用户友,好,好,提升用户操,作,作性能,ATV312,小功率通变,频,频器,操控自如，,沟,沟通无界,简化操作,为,为了,提,提升机器的,性,性能,应