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变频器基本常识


5、ENT键 在设置菜单或参数时,按ENT键进入某一菜单或参数;设置完毕,对显 示参数或显示值进行储存,此时要按住ENT键直至显示参数或数值闪烁 为止,有些参数或数值可以立即储存,而有些参数或数值需要按住ENT
键2秒以上才能储存。 6、RUN键
如果设置为本机控制(I/O菜单中的tCC参数设置为LOC),按一下RUN 键,电动机正向模式运行;如果设置为2线或3线控制该键不起作用。 7、STOP/RESET键 如果设置为本机控制,在变频器运行状态,用该键停车;如果设置为2 线或3线控制,当CtL菜单中的PSt参数设置为yES时该键具有优先停车 权, PSt参数设置为nO时该键不起作用;
在变频器非运行状态,出现故障且已修复时,用该键复位。
8、液晶显示器 4个7段显示,可显示的内容主要有: (1)在参数设置时,显示菜单或参数。共有8个一级菜单,分别为设置菜单 SEt、电机菜单drC、输入输出菜单I-O、控制菜单CtL、功能菜单FUn、故障 菜单FLt、通信菜单COM和显示菜单SUP。有些菜单下面还有二级菜单,菜 单下面是参数。菜单后面带“-”,参数不带“-”。如“CtL-”是菜单, 而“ACC”是参数。在下面的教材中,“Fun-PSS-SP2”说明“FUn” 是一级菜单,“PSS”是一级菜单“FUn”下的二级菜单,“SP2” 是二级 菜单“PSS”下的参数;“Fun-PSS-SP2=10Hz” 说明参数“SP2”设 置为10Hz。 (2)变频器运行时,显示运行状态,可显示电机频率、电机电流、电机功率 、线电压、变频器热态等,具体显示内容根据需要设置。
逆变电路是交-直-交变频器的核心部分, 其中6个三极管按其导通顺序分别用 VT1~VT6表示 ,与三极管反向并联的二极管起续流作用。
按每个三极管的导通电角度又分为120°导 通型和180°导通型两种类型。
逆变电路的输出电压为阶梯波,虽然不是正弦波,却是彼此相差120° 的交流电压,即实现了从直流电到交流电的逆变。输出电压的频率取 决于逆变器开关器件的切换频率,达到了变频的目的。
通用变频器的接线端子 通用变频器的接线端子 变频器能把电压、频率固定的交流电变换成电压、频率连续可
调的交流电。变频器与外界的联系靠接线端子相连,接线端子又分主 端子和控制端子。 1.5.1 变频器主端子 变频器的输入端分为三相输入和单相输入两种,而输出端均为三相输 出,三相输入的主端子如图1.5.1所示,单相输入的主端子如图1.5.2 所示

VT1
VT3
VT5
A

相 电
Ud
B

C
整流电路 逆变电路
VT4
VT6
VT2

滤波电路
图1.1.1 变频器的主电路
ZA
ZB O
ZC
2、中间环节——滤波电路 根据贮能元件不同,可分为电容滤波和电
感滤波两种。由于电容两端的电压不能突变,流过 电感的电流不能突变,所以用电容滤波就构成电压 源型变频器,用电感滤波就构成电流源型变频器。 3、逆变电路——直-交部分
(1)曲线n
对于曲线n,U/f =常数,属于恒压频比控制方 式,适合于恒转矩负载。
(2)曲线L
曲线L也适合于恒转矩负载,但频率为零时,电 压不为零,在电机并联使用或某些特殊电机选用 曲线L。
(3)曲线P
2、基频以上调速 在基频以上调速时,频率可以从基频往上增高,但电压U却始终 保持为额定电压,输出功率基本保持不变。所以,在基频以上变频调速
•变频器在出厂时,已将“PO”和“PA/+”两 个端子用短路片接在一起,通常不能断开,但 在使用外接电抗器时,拆下短路片接电抗器。 “PB”和“PA/+”接内部制动电阻,需要使 用外接制动电阻时,应先拆下内部接线,这两 个端子接制动电阻。一般情况下,“PO”、 “PA/+”、“PB”、 “PC/-”4个端子不需要 接线,且出厂时的接线也不要拆。
属于恒功率调速。 由此可见,通用变频器属于变压变频(VVVF)装置,其中VVVF是 英文Variable Voltage Variable Frequency的缩写。这是通用变频器工 作的最基本方式,也是设计变频器时所满足的最基本要求。
通用变频器的面板结构
尽管生产变频器的厂家不同,型号各异
,但其面板结构大致相同。图1.4.1是施耐德
各控制端子均已引出到实验台的面板上。 此外在变频器的下方还有6个按钮开关,供 6个逻辑输入端使用。这些按钮带自锁功能 ,只接了1个触点,按下接通,弹起断开。
控制端子的接线如图1.5.5所示。图中逻 辑输入端的触点可以是按钮,但用得更多 的是中间继电器、交流接触器的触点或其 它低压电器的触点,也可以是PLC输出触 点。

ESC
或对显示参数或显示值
进行储存
给定电位器,如果CtL 菜单中的Fr1参数设置 为AIP时激活 RUN按键,电动机正向模式接通控制,如果I/O菜 单中的tCC参数设置为LOC时激活

ENT
RUN
STOP RESET
STOP/RESET键用于故障 复位 可用于控制电动机停车,如 果I/O菜单中的参数tCC没 有设置为LOC,为斜坡停 车模式,但如果过程中有注 入制动,就会产生自由停车
图1.4.1 Altivar31变频器操作面板
1、给定电位器 如果CtL菜单中的Fr1参数或Fr2参数设置为AIP时激活,此时通过调节该电 位器升降速,目前多数变频器没有该电位器,而是通过▲、▼键升降速。 2、▲键 在选择菜单或参数时,选择上面的菜单或参数;调整参数时,增大显示值 。 3、▼键 在选择菜单或参数时,选择下一菜单或参数;调整参数时,减小显示值。 4、ESC键 退出菜单或参数,或清除显示值,以恢复以前的显示值。在设置参数时, 如果不希望对新设置的参数进行储存,而保留以前的数值,按此键返回即 可。
变频器的基本工作原理 交-直-交变频器的基本工作原理 通用变频器的面板结构 通用变频器的接线端子
交-直-交变频器的基本工作原理 变频器的功能就是将频率、电压都固定的交流电源变
成频率、电压都连续可调的三相交流电源。按照变换环节有无直流 环节可以分为交-交变频器和交-直-交变频器。
1.1.1 交-直-交变频器的主电路 交-直-交变频器的主电路如图1.1.1所示。可以分为以下 几部分: 1、整流电路——交-直部分整流电路通常由二极管或可控硅构成的 桥式电路组成。根据输入电源的不同,分为单相桥式整流电路和三 相桥式整流电路。我国常用的小功率的变频器多数为单相220V输入 ,较大功率的变频器多数为三相380V(线电压)输入。
R/L1 S/L2 T/L3
PO PA/+ PB PC/- U/T1 V/T2 W/T3 图1.5.1 三相输入变频器主端子
R/L1 S/L2
PO PA/+ PB PC/- U/T1 V/T2 W/T3 图1.5.2 单相输入变频器主端子
端子


接地端子
R/L1、S/L2
单相电源
R/L1、S/L2、T/L3 三相电源
u
δ 1
δ 2
δ t
Umsinωt
θθ
1
2
θ
ωt
t
图1.1.10 单极式SPWM电压波形
虽然SPWM电压波形与正弦波相差甚远,但由于变 频器的负载是电感性负载电动机,而流过电感的电流 是不能突变的,当把调制频率为几kHz的SPWM电压 波形加到电动机时,其电流波形就是比较好的正弦波 了。 1.1.3 通用变频器电压与频率的关系
PO
PA/+ PB PC/U/T1、 V/T2 、 W/T3
直流母线“+”极 性,接外部电抗器
接制动电阻、电抗 器
接制动电阻
直流母线“-”极 性
接三相异步电动机


接地线,不能与电源零线 相接
对于单相输入变频器
对于三相输入变频器,不分 相序
出厂时已短接
有相序之分
变频器控制端子 Altivar31变频器控制端子。在实验台中
为了充分利用电机铁心, 发挥电机转矩的最佳性能, 适合各种不同种类的负载, 通用变频器电压与频率之间 的关系如图1.1.11所示。
U
额定电压
L
n P
基频
f
图1.1.11 电压与频率之间的关系
1、基频以下调速
在基频(额定频率)以下调速,电压和频率同时变 化,但变化的曲线不同,需要在使用变频器时, 根据负载的性质设定。
在图1.5.5中,各逻辑输入端子经 触点与+24V相接,这实际上是变频 器内部逻辑输入开关打在SINK位置, 逻辑输入的公共端CLI与公共地线 COM相接,这是变频器出厂的默认接
谢谢!
A红l色tiLvEDar31变频器的面板结构。主2状个态CLAEND总要线接通 部分的作
直流总线接通
用为:
4个7段显示器
Altivar31
退出菜单或参数,或清 除显示值,以恢复以前 的显示值
选择以前的菜单或 参数或增大显示值
RUN
...
CAN
EER
选择下一菜单或参 数,或减小显示值
进入某一菜单或参数,
R1A R1C R1B R2A R2C
CLI LI1 LI2 LI3 LI4 LI5 LI6 24V +10V AI1 COM AI3 AI2 AOV拟电流输出
图1.5.5 控制端子的接线示意图
施耐德Altivar31变频器的模拟输入、 模拟输出的公共端都是COM,逻辑输 入的公共端CLI出厂时已经与COM接 在一起。而许多其它品牌的变频器各 部分的公共端子不相同。使用时特别 注意。
实际逆变电路除了基本元件三极管和续流二极管外,还有保护 半导体元件的缓冲电路,三极管也可以用门极可关断晶闸管代替。 1.1.2 SPWM控制技术原理
我们期望通用变频器的输出电压波形是纯粹的正弦波形,但就 目前技术而言,还不能制造功率大、体积小、输出波形如同正弦波发 生器那样标准的可变频变压的逆变器。目前技术很容易实现的一种方 法是:逆变器的输出波形是一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形,这些 波型与正弦波等效,如图1.1.10所示。
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