InverterPromotion-Trainning变频器提高级解析课件.ppt

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1、变频器提升级 培训教材 讲师： 课时：90分钟 Engineering Department,变频器提升级,电气传动基础知识电气传动系统工作原理,速度模式： 以保持转速恒定为目的，如常规调速系统（电梯、各类生产线）。控制设 备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化，恒速时电机转矩 肯定等于负载转矩转矩模式 以控制电机转矩恒定为目的，如：开卷/收卷，恒速时电机转矩肯定等于 负载转矩，但电机的运转速度不确定。 如果电机转矩始终大于负载转矩，则速度持续上升直至设备限速或损坏 如果电机转矩始终小于负载转矩，则速度为0或最低（下限）速度 为保证系统安全，必须额外考虑限速或超速保护,T电机转矩T负

2、载转矩,电气传动基础知识电气传动系统工作原理速度模式：T电机转矩,变频器基础知识交流电气传动系统的发展历程,交流异步电机的机械特性公式,n60f/p(1-s) n：电机转速 f：给电机供电的交流电频率 p：电机极对数 s：转差率,T：电机力矩,N：速度,n0,负载1,异步机机械特性,负载2,交流同步电机的机械特性公式,n60f/p n：电机转速 f：给电机供电的交流电频率 p：电机极对数,n0,负载1,负载2,T：电机力矩,同步机机械特性,变频器基础知识交流电气传动系统的发展历程交流异步电机的机械,变频器基础知识简要工作原理,调制解调器 调制解调器 的英文是MODEM，其作用是利用模拟信号传输

3、线路传输数字信号。 电子信号分两种，一种是“模拟信号”，一种是“数字信号”。我们使用的电话线路传输的是模拟信号，而PC机之间传输的是数字信号。所以当你想通过电话线把自己的电脑连入Internet时，就必须使用调制解调器来“翻译”两种不同的信号。 连入Internet后，当PC机向Internet发送信息时，由于电话线传输的是模拟信号，所以必须要用调制解调器来把数字信号“翻译”成模拟信号，才能传送到Internet上，这个过程叫做“调制”。 当PC机从Internet获取信息时，由于通过电话线从 Internet传来的信息都是模拟信号，所以PC机想要看懂它们，还必须借助调制解调器这个“翻译”,这

4、个过程叫作“解调”。合起来就是“调制解调”。,变频器基础知识简要工作原理调制解调器,变频器基础知识简要工作原理,SPWM调制,PWM（Pulse Width Moduration）调制PWM调制是：利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频 率可变的电压脉冲列。SPWM调制是：采用三角波和正弦波相交获得的PWM波形直接控制各个开关可以得 到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压，能获 得理想的控制效果：输出电流近似正弦载波频率必须高，才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同GTR变频器由于开关频率太低，电机噪声较大，IGBT有效的解决了这个问题,变频器基础

5、知识简要工作原理SPWM调制载波PWM（Puls,变频器基础知识控制算法,交流调速的控制核心是： 只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果V/F控制简单实用，性能一般，使用最为广泛只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定 例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，则 40HZ时电机的供电电压:380（40/50)304V低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高,矢量控制性能优良，可以与直流调速媲美，技术成熟较晚模仿直流电机的控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电 流分量和转矩电流分量的解耦控制，

6、保持电机磁通的恒定，进而达到良好的 转矩控制性能，实现高性能控制。性能优良，控制相同复杂，直到90代计算 机技术迅速发展才真正大范围使用,变频器基础知识控制算法交流调速的控制核心是：矢量控制,变频器基础知识控制算法,变频器基础知识控制算法项目通用变频器高性能变频器控制算法V,变频器基础知识变频器关键技术指标,输入侧 额定工作电压： 给变频器供电的额定工作电压，各国家不完全一样。 中国是220V/单相/50HZ或380V/3相/50HZ电压允许波动： 限制变频器的最高和最低工作电压，避免损坏变频器 当电压超过最高值时变频器并没有保护能力频率波动范围： 50/60Hz5输出侧 额定输出电压：变频器

7、的最大输出电压，由额定工作电压决定额定电流： 变频器能够长期输出的最大电流过载能力： 变频器的输出电流允许超过额定电流的倍数和时间，由逆变 模块决定最大输出频率：变频器能够输出的最大工作频率频率精度： 输出频率的准确度（相对于设定频率）频率分辩率： 指给定运行频率的最小改变量防护等级 IP20(不防水）,变频器基础知识变频器关键技术指标输入侧,变频器的关键技术指标 以EMERSON 公司的变频器产品为例,变频器的关键技术指标 以EMERSON 公司的变频器产品为,一般常见变频器的基本功能介绍,启动方式,从启动频率启动 变频器输出由0直接变化为启动频率对应的交流电压，而后在此基础上按照 加速曲线

8、逐步提高输出频率和输出电压直到设定频率到达。 注：启动频率不宜过大，否则会造成启动冲击或过流先制动后从启动频率再启动 变频器先给电机通脉冲直流，使电机保持在停止状态，然后再按照从启动 频率方式直接启动。 注：一般应用在负载初始状态不确定的场合转速跟踪启动 直接将正在自由旋转的电机或负载由当前速度驱动到预定速度 注：非常适用于水泵的工频变频切换或重要设备的异常停机后的快速恢复,一般常见变频器的基本功能介绍启动方式从启动频率启动,一般常见变频器的基本功能介绍,停车方式,减速停车 变频器接到停止命令后按照减速时间对应曲线逐渐减小输出频率，到0后停机。 注：这种方式最常用，当直流母线电压过高时会自动启

9、动能耗制动，此时需 配置制动单元，否则会报减速过电压自由停车 变频器接到运行停止命令后，立刻中止输出，负载靠自然阻力停止。 注：变频器故障时的停车方式就是自由停车减速直流制动停车 变频器接到运行停止命令后，按照减速时间对应曲线逐渐减少输出频率，当 到达某一预设频率，即开始直流制动（通脉冲直流）停车，防止电机爬行 注：对于大惯量负载或有定位要求的场合非常适用,一般常见变频器的基本功能介绍停车方式减速停车,一般常见变频器的基本功能介绍,一般常见变频器的基本功能介绍功能功能简介控制算法交流电机的控,可灵活配置常规泵、消防泵、排污泵、休眠泵，最大实现7台变频固定泵和4 台循环泵方式 变频固定泵方式：有

10、且只有一台泵变频运行，其他泵只能工频运行 循环泵方式：所有的泵都可以根据需求变频或工频运行 支持6段压力运行，并能指定节假日压力，以适应供水压力的变化需求 优化工频休眠泵和零流量停机功能，不用水自动停机，最大限度地节水节电 内置时钟芯片，可实现泵定时启停和轮换，均衡工作时间，防止泵锈死 内置消防控制功能，即使变频器故障时，仍能自动启动消防泵 自带管网超/欠压、火警/水池缺水等多种保护，保障供水安全； 故障自动电话拨号功能，实现泵房无人职守运行。,供水专用变频器,可灵活配置常规泵、消防泵、排污泵、休眠泵，最大实现7台变频固,电梯专用变频器,主要特点采用TI公司最新DSP，工作时钟50MHz，高速

11、处理丰富灵活的可编程接口 14路开关量输入, 2路集电极开路输出， 3路继电器输出 2路模拟输入，分别作为速度源和称重输入 内置编码器和分频接口，最大分频128 内置双PG接口和双编码器电源(12V/5V), 支持业界常用编码器： 异步：集电极开路/推挽/差动编码器 同步：不带串行通讯的SINCOS编码器和带UVW位置信号的正交增量型编码器内置同步机和异步机矢量控制算法支持距离控制、多段速控制及模拟速度控制，自带楼层自学习功能内置接触器抱闸功能内置停电应急运行功能,电梯专用变频器主要特点,张力控制专用变频器,硬件配置、功率等级矢量型变频器完全相同，在其基础上增加了张力控制功能内置卷径计算功能，

12、支持三种卷径计算方法线速度计算绕圈算法外接卷径传感器内置三种张力控制方式开环张力模式，变频器工作在转矩模式下，必须选用编码器闭环张力模式，变频器工作在转矩模式下，必须选用编码器闭环张力速度模式，变频器工作在速度模式下，编码器可选内置张力锥度控制内置断带检测功能,张力控制专用变频器硬件配置、功率等级矢量型变频器完全相同，在,选配件,交流输入电抗器/直流电抗器作用 高次谐波电流抑制 抑制合闸等浪涌电压，保护变频器的输入电路 抑制变频器上电时的尖峰电流 抑制三相电压不平衡对变频器产生的影响（交流输入电抗器效果最好） 提高功率因素（交流输入电抗器：0.9，直流电抗器：0.95），提高 供电变压器的利用

13、率交流输出电抗器作用 高次谐波电流抑制 漏电流抑制 降低电机噪声,选配件交流输入电抗器/直流电抗器作用,公司产品情况选配件,PROFIBUS总线适配器TDS-PA01作用 通过TDS-PA01现场总线适配器能将艾默生变频器无缝接入任意支持PROFIBUS DP 现场总线网络中，此时变频器作为一个从站（只被动接收主站命令，不能访问 其他任何站点），允许主站对变频器进行如下操作； 向变频器发送控制命令，如：启动、停止、故障复位等 修改变频器的输出频率，读取变频器的各种运行和状态参数 修改变频器的功能码适用机型 TD2100、EV1000/EV2000、EV3100、TD3000、TD3300关键技

14、术指标24VDC 供电，最高波特率12MBPS,公司产品情况选配件PROFIBUS总线适配器TDS-PA0,EVO-RC03远程控制盒作用 我司独有通讯主站，支持MODBUS协议，可和我司多台变频器组网使用，组网的变 频器台数不超过32台主要控制功能 向变频器发送控制命令，如：启动、停止、故障复位等， 修改变频器的输出频率，读取变频器的各种运行和状态参数 修改变频器的功能码特点： 较少的投入就可替代昂贵的PLC实现常用的通讯控制适用机型 EV1000/EV2000、EV3100关键技术指标 24VDC 供电，最高波特率38400bps，最大距离1000m,公司产品情况选配件,EVO-RC03远

15、程控制盒公司产品情况选配件,变频器应用简介变频器运行的两大要素,运行给定,运行命令,决定速度大小 （直接速度给定、多段速、PID结果）,决定电机的运行方向决定变频器是启动还是停止,一个状态正常的变频器要运行，以下两个要素条件必须满足：,变频器应用简介变频器运行的两大要素运行给定运行命令决定速度,变频器应用简介键盘控制,工频电源,外部延长电缆,特点：运行命令由键盘上的RUN和STOP决定运行方向一般由变频器内部参数决定运行给定由键盘修改特定功能码完成方便快捷适用场合在设备调试时广泛使用应用在简单且实时性不强的单机场合,变频器应用简介键盘控制工频电源外部延长特点：,变频器应用简介外部端子控制（单机

16、）,工频电源,特点：运行命令由外部启停按钮决定，通过变 频器外部端子FWD/REV决定运行方向运行给定一般由外部模拟端子决定：PLC 模拟输出电位器常与外部逻辑电路或PLC共同控制变频器适用场合应用在实时性较强独立系统使用范围最广,启动,停止,开关量端子模拟量端子,变频器应用简介外部端子控制（单机）工频电源特点：启动停止开,变频器应用简介外部端子控制（多机）,工频电源,启动,停止,工频电源,速度给定,使用场合： 各类小型生产线或系统特点： 实时性好 调试维护方便 线路复杂，抗干扰 能力差,开关量端子模拟量端子,开关量端子模拟量端子,变频器应用简介外部端子控制（多机）工频电源启动停止工频电源,变

17、频器应用简介通讯控制,工频电源,启动,停止,工频电源,速度给定,使用场合： 各类中大型生产线或系统特点：所有控制均通过通讯电缆线路相对简单，自动化 水平高，信息交换量大实时性好，抗扰能力强为防止网络故障，特设独立急停功能投入大，调试维护困难,通讯接口,通讯接口,单根电缆,人机界面,通讯接口,变频器应用简介通讯控制工频电源启动停止工频电源速度给定使用,变频器选型选型原则,考虑变频器运行的经济性和安全性，变频器选型保留适当的余量是必要的。要准确选型，必须要把握以下几个原则：充分了解控制对象性能要求。一般来讲如对启动转矩、调速精度、调速范围要 求较高的场合则需考虑选用矢量变频器，否则选用通用变频器即

18、可了解负载特性，如是通用场合，则需确定变频器是G型还是P型了解所用电机主要铭牌参数：额定电压、额定电流。确定负载可能出现的最大电流，以此电流作为待选变频器的额定电流。如果该 电流小于适配电机额定电流，则按适配电机选择对应变频器，考虑成本因素，如 选用的是通用变频器，则可以选择P型机以下情况要考虑容量放大一档： 1、长期高温大负荷 2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场 3、目标负载波动大 4、现场电网长期偏低而负载接近额定 5、绕线电机、同步电机或多极电机（6极以上）,变频器选型选型原则考虑变频器运行的经济性和安全性，变频器选,变频器选型选型原则,充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的基础。对于变频器的选配件选配，必须要把握以下几个原则：以下情况要选用交流输入电抗器、直流电抗器民用场合，如：宾馆中央空调、电机功率大于55KW以上电网品质恶劣或容量偏小的场合如不选用可能会造成干扰、三相电流偏差大，变频器频繁炸机以下情况要选用交流输出电抗器变频器到电机线路超过100米（一般原则）以下情况一般要选用制动单元和制动电阻提升负载频繁快速加减速大惯量（自由停车需要1min以上，恒速运行电流小于加速电流的设备）,变频器选型选型原则充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的,End,Thanks!,EndThanks!,