变频器实际操作与应用
5.变频器实际操作与应用
? 整体链路图
+
-
PT114+
C1
PT114-
11
苏10-3站变频器链路 图
变频器实际操作与应用
? 压变简单原理
0.6
压力与电流关系图
0.5
0.4
） （Mpa 0.3 力 压
0.2
0.23
0.1
0Leabharlann 04510 11.36
15
20
25
电流（mA）
变频器实际操作与应用
变电动机的转速，当频率 f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转
速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速
度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
变频器的基本原理与应用
基本概念 结构与原理 应用领域 应用意义 实际应用与操作 故障判断与排除
3. 应用领域
变频器的应用领域
20世纪90年代开始，交流变频调速装置在我国的应用有了突飞 猛进的发展。由于变频调速在频率范围、动态相应、调速精度、低频 转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用 方便等方面是以往的交流调速方式无法比拟的，它以体积小、重量轻、 通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点， 深受钢铁、冶金、矿山、石油、石化、化工、机械、电力、自来水等 行业的欢迎，社会效益非常显著。
变频器的应用领域
? 泵类负载：泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥 浆泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。采用变频控制时，电机 或泵的转数下降，轴承等机械部件磨损降低，泵端密封系统不易损坏， 机泵故障率降低，维修工作量大为减少。高楼的恒压供水变频系统， 虽然只是变频器的简单应用，但很好得满足了高层用户用水的压力稳 定性，大大节约了能源。
同时，变频器具有过载、过压、过流、欠压等自动保护功能。 ? 自动控制： 完全实现自动控制，且可与其它自控装置进行电气联 锁，实现的自动保护及计算机控制。 ? 环保：电机将在低于额定转速的状态下运行，减少了噪声对环境 的影响。
变频器的基本原理与应用
基本概念 结构与原理 应用领域 应用意义 实际应用与操作 故障判断与排除
变频器的基本原理与应用
变频器的基本原理与应用
基本概念 结构与原理 应用领域 应用意义 实际应用与操作 故障判断与排除
变频器的基本概念
1.基本概念
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频率电源变换 为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、 变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流 /过压/过载保护 等功能。
? 空调、电梯、高架缆车、传送带 ……
变频器的基本原理与应用
基本概念 结构与原理 应用领域 应用意义 实际应用与操作 故障判断与排除
4.变频器的意义
变频器的应用意义
变频器个应用如此广泛， 其意义主要体现在以下几方面： ? 节能：根据流体力学和电力学知识可知，水泵电机的耗电功率与 转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电机功率为 55KW，当转 速下降到原来的 4/5时，其耗电量为 28.16KW，省电48.8%，当转速 下降到1/2时，其耗电量为 6.875KW，省电87.5%。
? 调速原理 N = 60 f (1-s)/ p
变频器的结构与原理
（1）
f = 电机供电频率 s= (n1-n)/n1 转差率 p = 电机极对数
?改变电机的极对数
?改变电机的转差率
①转子串电阻调速 ②定子调压调速
交流电机模型
?改变电机的供电频率，即变频调速
由式(1)可知，转速N与频率f成正比，只要改变频率 f即可改
? 变频器操作面板
变频器的应用领域
? 音乐喷泉类负载 ：非常招揽游人的音乐喷泉，其水的高低和量 的大小是靠变频控制的。目前较多的大型喷泉多采用变频控制。美观 而经济。 音乐喷泉的工作原理是，根据播放的音乐来控制水柱，达 到与音乐同步的效果，而水柱是由水泵来控制的。由变频器控制电机 的转速，使水柱发生变化。
改变频率就改变了电机的转速，也就改变了水泵的压力，音乐的 不同频率经单片机处理送到变频电机的控制端，使电机转速随音乐的 音调，节奏，和强弱变化，水泵的压力随之变化，喷岀的水就有了高 低变化。
? 风机类负载： 风机类负载，也是量大面广设备，各行各业普遍应 用，多数是调节挡板开度来调节风量，浪费大量电能。某炼油厂 65吨 /时中压锅炉是为回收催化裂化装置生产中产生的一氧化碳气而设置 的主要动力设备。由于燃烧燃料的不同，所需风量相差近一倍。为此， 他们对锅炉风机采用变频调速控制，去掉了风机挡板，年节电 67万度， 节电率67.7%，锅炉燃烧率提高 1.6~2.7% ，节省燃料油 989~1628 吨。
2.结构与原理
? 主机分解图
变频器的结构与原理
变频器的结构与原理
? 内部结构
变频器基本结构分为 4部分：整流单元、中间直流环节、 逆变器和控制电路。
□ 整流单元将工作频率固定的交流电转换为直流电。 □ 中间直流环节也称储能环节， 主要是高容量电容存储转换后的电能。 □ 逆变器由大功率开关晶体管阵 列组成电子开关，将直流电转化成不 同频率、宽度、幅度的方波。 □ 控制电路按设定的程序工作， 控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加 为近似正弦波的交流电，驱动交流电 动机。
通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可 变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率， 该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（ DC）；然后再 把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（ AC），我们把实现 这种转换的装置就称为“变频器”。
变频器的基本原理与应用
基本概念 结构与原理 应用领域 应用意义 实际应用与操作 故障判断与排除
按照苏10-3站变频器正常运作状态下，潜水泵（ 5.5KW）转速 为原来的3/5左右，也就是省电近 78.4%。
变频器的应用意义
变频器的应用意义
变频器的应用意义
? 保护电机： 电机直接启动时，启动电流是额定电流的 4~7倍，这 样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击。使用变频器后，利用变 频器的软启动功能将使启动电流从零开始逐渐提升，最大值也不会超 过额定电流，减轻了电流对设备的冲击，从而延长了设备的使用寿命， 同时节省了维护费用。