【正文】 行設定。 ? (2) 按鍵設定 利用鍵盤上的 A鍵 (或△鍵 )和 V鍵(或▽鍵 )進行調節(jié)和設定。 2022/6/3 致遠控制 22 怎樣調節(jié)和設定變頻器的輸出頻率？ ? 主要有以下三種方式： ? (1) 旋鈕設定 通過旋動面板上的旋鈕 (調節(jié)面板內側的電位器 )來進行調節(jié)和設定。 ? 例如，日本富士 FVRG7S型變頻器的數(shù)字量設定時的頻率分辨率為 。 ? 模擬設定時，精度高些 (誤差小些 )，而在模擬量設定時，精度低些 (誤差大些 )。各種變頻器的調頻范圍各不相同。在大多數(shù)情況下，變頻器的容量應放大一檔。例如，一臺 ，在實際工作中，其輸出功率有時可達 。這是因為，在這些負載中，決定電動機容量的主要因素是發(fā)熱問題。 2022/6/3 致遠控制 18 說明書中的 “ 配用電動機容量 ” 能不能 作為選擇變頻器容量的依據(jù)？ ? 如電動機驅動的是連續(xù)恒定負載 (如風機 )，則可以。 ? (2) 最大輸出電流 Imax這是最重要的一個數(shù)據(jù)，也是選擇變頻器容量時的最主要依據(jù)。如 RB阻值太大，可在接線端 P和 DB之間接入外接制動電阻。二極管 V01~V06的作用是：在逆變過程中，當晶體管的 e極電位高于 c集電位時提供續(xù)流回路；在電動機降速過程中提供能量反饋 (再生 )回路。當 C充電到一定程序后，晶閘管 VT導通， RA將不再起限流作用。圖中， DR是三相整流。正在開發(fā)并已經取得成果的新品種還有不少。 ? 容量較大的變頻調速器中則常用可關斷晶閘管，其代表符號是 GTO。正在開發(fā)并已經取得成果的新品種還有不少，不再一一贅述。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 17 功力晶體管 ? ? 容量較大的變頻調速器中則常用可關斷晶閘管，其代表符號是 GTO，圖形符號如圖 18所示。 ? 如使上述兩種狀態(tài)不停地交替工作，則負載 M上所得到的便是交流電壓了。則電流的路徑如實線空心箭頭所示， C、 D間的電壓為 C“ +” 、 D“ ” 。 t u u t (a) T T (b) 2022/6/3 致遠控制 10 直流是怎樣 “ 逆變 ” 成交流的？ ? 如圖 15， K1~K4是開關器件， M是負載， A、 B間通以直流電壓UD。 2022/6/3 致遠控制 7 SPWM代表什么？ 脈幅調制和脈寬調制 ? T/2 T/2 2022/6/3 致遠控制 8 SPWM代表什么？ SPWM的波形變頻器的主電器 ? M U D A k 1 k 2 k 3 k 4 B C D 2022/6/3 致遠控制 9 SPWM代表什么 ?脈幅調制和脈寬調制 U m T U39。 ? (2) 在改變頻率時，脈沖的幅值不變，而通過改變脈沖的占空比來改變其平均電壓，稱為脈寬調制，簡寫為 PWM。這是實現(xiàn)改變頻率的同時也改變電壓的一種調制方式。其工作特點是電流基本不變。其工作特點是電壓基本不變。 交 — 直 — 交的電路結構 。 2022/6/3 致遠控制 4 交 — 直 — 交是什么意思？ ? 變頻裝置有兩大類：一類是由工業(yè)頻率直接轉接成可變頻率的，稱為“交 — 交變頻”。這當然是不允許的。U/f ? 式中： U—— 電源相電壓 ? E1—— 每相定子繞組的反電勢 ? W1—— 每相定子繞組的匝數(shù) ? f—— 每個磁極下的磁通量 ? Ke、 Ke39。 ? 原來，在交流異步電動機內，外加的電源電壓主要和繞組的反電勢相平衡，而繞組的反電勢則與電流的頻率和每極下的磁通量有關： ? U≈E= W1ff=Keff ? 可見，磁通量的大小與電壓和頻率的比值有關： ? f≈U/Kef=Ke39。變頻調速這才進入了普及應用的階段。但由于許多技術問題解決得還不夠完善，調速系統(tǒng)的性能指標難以和直流電機相匹敵，因而未能達到推廣應用的階段。但那設備的龐大與昂貴，使它無法進入實用的階段。但當時，還不具備改變頻率的手段。2022/6/3 致遠控制 1 變頻器 100問 主講人：劉國強 常州市致遠通用控制技術有限公司 2022/6/3 致遠控制 2 變頻調速技術是怎樣發(fā)展起來的？ ? 變頻可以調速這個概念，可以說是交流電動機“與生俱來”的。同步電動機不消說，即使是異步電動機，其轉速也是取決于同步轉速 (即旋轉磁場的轉速 )的 n=n1(1S)………………(1 1) 式中： n—— 電動機的轉速， m/min n1—— 電動機的同步轉速， r/min S—— 電動機的轉差率 而同步轉速則主要取決于頻率 n1=60f/p………………(1 2) 式中： f—— 頻率， Hz p—— 磁極對數(shù) ? 所以說，交流電動機從誕生之日起，就已經知道改變頻率可以調節(jié)轉速了。 ? 閘流管的問世，使變頻調速的夢想出現(xiàn)了能夠實現(xiàn)的希望。 ? 直到 20世紀的 60年代，隨著晶閘管的出現(xiàn)及其應用技術的迅速發(fā)展，變頻調速開始進入實用的階段。 ? 70年代末期以來，一方面，矢量控制理論的提出和實施，使變頻調速系統(tǒng)的性能指標達到了與直流電機調速系統(tǒng)十分接近的地步；另一方面，電力電子器件的飛速發(fā)展，也使 SPWM調制技術日臻完善，變頻調速器的體積越做越小，價格也達到了用戶能夠接受的程度。 2022/6/3 致遠控制 3 變頻調速為什么?？s寫成 VVVF？ ? VVVF的全稱是 Variable Voltage Variable Frequency，意思是“變壓變頻”?！?常數(shù) ? 式 (14)表明：當頻率下降時，如果電壓不變，則磁通量將增加，引起電機鐵心的飽和。因此，為了保持電機內的磁通量基本不變，在改變頻率的同時，也必須改變電壓。另一類就是“交 — 直 — 交變頻”，意思是：先把工業(yè)頻率的交流整流成直流，再把直流“逆變”成頻率可變的交流。 2022/6/3 致遠控制 5 電壓型的主要特點是什么？ ? 交 — 直 — 交變頻裝置按直流部分貯能方式的不同分為： ? (1) 電壓型 ? 貯能元件為濾波電容 C，如圖 12a所示。 圖 12 電壓型和電流型 (2) 電流型 貯能元件為電抗器 l，如圖 12b所示。 (a)＋C(b)L2022/6/3 致遠控制 6 SPWM代表什么？ ? SPWM的全稱是 Sine Pulse Width Modulation，意思是正弦脈沖寬度調制。 ? 變壓變頻的基本方式有兩種： ? (1) 在改變頻率的同時也改變幅值，稱為脈幅調制，簡寫為 PAM，如圖 13a所示。 ? SPWM的特點是：脈沖序列中的脈沖寬度和脈沖間的間隔寬度是按正弦規(guī)律安排的。 m T39。先令 K1|K4閉合， K K3斷開。再令 K K4斷開，K K3閉合，則電流的路徑如虛線實心箭頭所示， C、 D間的電壓為 C“ ” 、 D“ +” 。 ? 用六個開關器件，使它們按三相間互差三分之一周期的規(guī)律交替工作，就可將直流電 “ 逆變 ” 成三相交流電了 2022/6/3 致遠控制 11 ? 常用的開關器件有哪些？ ? 目前，在中、小型變頻調速器中用得最多的是功率晶體管，為了提高放大倍數(shù)，常做成達林頓管，如圖 17a所示，一般電路圖中仍畫成單管，如圖 17b所示，代表符號是 CTR或 BTR。 ? 已經進入實用階段的最新器件有：絕緣柵雙極晶體管，代號 IGBT，圖形符號如圖 19所示。 2022/6/3 致遠控制 12 常用的開關器件有哪些？ ? 目前，在中、小型變頻調速器中用得最多的是功率晶體管，為了提高放大倍數(shù)，常做成達林頓管，一般電路圖中仍畫成單管，代表符號是 CTR或 BTR。 ? 已經進入實用階段的最新器件有：絕緣柵雙極晶體管，代號 IGBT，所示。 2022/6/3 致遠控制 13 三相逆變原理 圖 16 三相逆變電器 M 2022/6/3 致遠控制 14 常用的開關器件 ? (a ) (b )(b )(a )2022/6/3 致遠控制 15 變頻調速器的主電路是怎樣構成的？ ? 交 — 直 — 交電壓型變頻調速器主電路的基本結構如圖 110。 RA是限流電阻，限制變頻器剛合上電源時，對濾波電容C的充電電流。功率晶體管 V1~V6組成三相逆變橋，將直流電逆變成三相交流電后供電給電動機 M。 RB是電動機在再生制動過程中的耗能電阻，VB在電動機降速過程中導通，提供耗能回路。 2022/6/3 致遠控制 16 變頻調速器的主電路圖 ? M DR R A v T DB P v 1 C + V B R B v 2 v 01 v 3 v 4 v 02 v 03 v 04 v 5 v 6 v 05 v 06 2022/6/3 致遠控制 17 變頻調速器有哪些額定數(shù)據(jù)？ ? 變頻調速器主要的額定數(shù)據(jù)如下： ? (1) 最高輸入電壓 Umax為了適應電網電壓的波動，Umax通常規(guī)定為額定工作電壓的 。 ? (3) 最大輸出容量 Smax必須注意的是：說明書中給出的容量是按最大工作電壓算出的，實際應用時，應根據(jù)工作電壓進行修正 。但對于連續(xù)變動負載、繼續(xù)負載和短時負載來說，則只能作參考，而不能作依據(jù)。只要溫升不超過允許范圍，短時間的過載 (在過載能力范圍內 )對電動機來說是正常。而變頻調速器的過載能力則十分有限。 2022/6/3 致遠控制 19 變頻器的頻率調節(jié)范圍如何？ ? 通用型變頻調速器的最高輸出頻率一般不高于400Hz；最低輸出頻率不低于 。 ? 我國工業(yè)用的普通電動機，最高工作頻率不宜超過 100Hz 2022/6/3 致遠控制 20 什么是頻率精度？ ? 通常，當頻率為數(shù)字量設定時，精度高些 (誤差小些 )，而在頻率精度是指變頻器的實際輸出頻率與設定頻率之間的誤差大小，也叫頻率準確度或頻率穩(wěn)定度。 ? 2022/6/3 致遠控制 21 “ 頻率分辨率 ” 的含義是什么？ ? “ 頻率分辨率”的含義是什么？ ? 頻率分辨率指的是：變頻器輸出的相鄰兩“擋”頻率之間的最小差值。則，對于 40Hz來說，比它高一“擋”的最小頻率為 ；而比它低一“擋”的最大頻率為 。屬于模擬量設定方式。屬于數(shù)字設定方式。也屬數(shù)字量設定方式。這時，就需要在機械旁邊另設一個設定頻率的裝置，稱為外接設定裝置。 2022/6/3 致遠控制 24 變頻器對外接設定信號有些有什么規(guī)定？ ? 外接設定信號通常有三種。 ? (2) 外接電壓信號設定 各種變頻器對外接電壓信號的范圍也各不相同，通常有： 0~+ 0~+ 0~177。 5V等。 ? 為了加強抗干擾能力，所有的外接設定信號線都應采用屏蔽線 2022/6/3 致遠控制 25 什么是 “ 輸出頻率線 ” ？ ? ? “ 輸出頻率線”是指變頻器的輸出頻率與給定信號間的關系線。圖中曲線為基本頻率線，其特點是：當 Fs=0時，fx=0；當 Fs=100%時，fx=fmax。圖中，曲線①是基本頻率線；曲線②是正偏置的情形；曲線③是負偏置。 f xF s100%f m ax0100%200%50%50%②①③2022/6/3 致遠控制 27 怎樣設定最大頻率、基本頻率？ ? 最大頻率即最大允許的極限頻率。 ? 使電動機運行在基本工作狀態(tài)下的頻率叫基本頻率，一般按電動機的額