变频器

2024-06-23

变频器（精选十篇）

变频器篇1

变频器谐波产生的过程

通用变频器的高次谐波发生原理通用变频器的电源所供给的交流电流经桥式整流器整流后, 用电容稳压成平滑的直流电供给逆变器部。为了给该平滑电容充电, 交流输入电流就会成为含高次谐波的失真波形。

电力公司供给的商用电源的频率 (50Hz) 称为基本波频率 (以下简称基波) , 此基波的整数倍 (n) 的频率成分称为n次高次谐波。基波上叠加了高次谐波的波形会发生畸变。对于三相整流负载, 变频器主要产生5、7 次谐波。包括整流回路的电器回路中, 使用电抗、电容平滑回路时, 产生较多的高次谐波, 输入电流波形发生畸变 (如图1 所示) 。

变频器谐波产生的问题

变频器产生的高次谐波对周边设备会带来的以下不良影响。

变频器谐波会引起电网电源波形畸变, 会对同一电网内的其他设备元件产生谐波损耗, 降低了其他用电设备的使用寿命和效率。

变频器产生的高次谐波通过电线传导, 会对其他控制设备和开关电器产生不良影响, 使这些设备出现误动作。流入设备的高次谐波电流会造成异常声响、振动、烧坏等事故。

变频器谐波谐波会使电机产生损耗, 还会产生机械振动、噪音、过电流和过热, 使电机效率降低和减少使用寿命。

变频器谐波会产生电波噪声, 对变频器周围的通讯系统产生干扰, 对AM收音机产生干扰电压, 使通讯系统无法正常工作。

变频器谐波还会产生辐射干扰, 对位置编码器等测量和计量仪器的等产生不良影响。

传统变频器谐波的治理对策

由于传统变频器的电压和电流的波形畸变产生的谐波问题, 传统的可采取屏蔽、隔离、接地及滤波等技术手段。

将变频器的供电电源和与其它设备的供电电源独立分开。可在变频器的输入侧安装隔离变压器, 与其他设备隔离开。

加装交流电抗器和直流电抗器:通过加装电抗器, 可以减少脉冲电流波形的峰值, 增加电流的平滑度, 达到改善电流波形的目的, 有效抑制高次谐波。

加装无源或有源滤波器:滤波器由L、C、R元件构成对高次谐波的共振电路, 从而达到吸收高次谐波的作用。

变频器整流电路的PWM控制, 多个逆变单元并联, 通过波形移位叠加, 抵消谐波分量;在传统的6 脉冲整流的基础上, 整流单元并联, 采用12 脉冲、18 脉冲、24脉冲整流, 以降低谐波成分。

矩阵变频器的应用

传统变频器谐波的治理只能是被动治理, 而如果变频器本身能够具有无谐波或谐波很小, 则就能根本解决或大部分治理变频器谐波的危害。而矩阵变频器就具有下述优点。

矩阵变频器的原理

矩阵式变频器 (见图2) 是以PWM控制, 将交流电源直接转换为任意电压频率, AC - AC直接变换的功率变换回路。三相交流电源通过LC回路的输入滤波器, 与双方向9 个开关连接, 与输出连接, 直接输出任意电压及频率的AC/AC转换装置。与以往的通用变频器不同的是中间没有使用晶体管和电容的直流回路, 简单而高效率。无电容充放电而引起的高次谐波电流。电流畸变可降低到5% 左右。另外, 由于可以使电流往双方向流动, 因此, 减速时等电机上9 个双方向开关所产生的制动 (再生) 电力可以反馈至电源侧, 并可在其他机械上再利用。

矩阵变频器使用了9 个半导体开关, 按照PWM算法控制开关顺序, 并直接连接到三相电机上。每一个半导体开关由2 个IGBT组成双向开关组成, 能允许正向电压和负向电压通到电机上。矩阵变频器使用三相电网电压输入来控制输出电压, 这样能吸收任何电流杂波, 同时提供了正弦的输出电压波形, 能大幅降低输入电流的谐波的产生, 矩阵变频器高次谐波只是传统的交-直-交变频器的10%以下。

从图3 可知, 矩阵变频器主回路无平滑电容, 不会造成供电电压和电流波形畸变, 其输入电流和输出电压均为正弦波形, 与传统的交交变频器和交直交变频器相比, 具有显著特点, 可以实现四象限运行, 可以将再生能量直接回馈电网, 无须外部加装谐波滤波装置, 效率高, 结构紧凑, 控制自由度大。所以具有更广阔的应用前景。

矩阵变频器的应用

由于矩阵变频器省去了中间直流环节, 无须平滑电容。能实现功率因数为1, 且能能量回馈, 实现四象限运行, 可以实现变频器本身基本无高次谐波。矩阵变频器是一种具有优良控制性能和发展前途的新型变频电源。但过去十几年, 由于关键控制理论的技术实现问题, 电力电子元器件功能问题和主要元器件的价格问题, 市场上基本没有市场化的产品。

2015 年, 日本安川公司已将矩阵变频器产品化。安川U1000 系列变频器就是矩阵变频器, 其能实现输入电流是正弦波, 输入电源高次谐波符合IEEE519 (输入THD<5%) , 输入功率因数为1。与通用变频器因为主回路电容充放电而引起的输入电流的畸变 (高次谐波电流) 不同, U1000 可轻松对应高次谐波准则。其U1000 系列矩阵变频器已开始应用到起重、电梯、扶梯等其他需要连续电动又连续制动的场合。矩阵变频器最适合应用到需要那些有要求无干扰, 低谐波的应用场合, 如在医疗设备, 电信通讯, 银行数据中心机房等。

结语

变频器优点篇2

正确选择通用型变频器对于传动控制系统能够的正常运行是非常关键的，首先要明确使用通用变频器的目的，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、起动转矩等要求，充分了解变频器所驱动的负载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，然后决定选用哪种控制方式最合适。所选用的通用变频器应是既要满足生产工艺的要求，又要在技术经济指标上合理。若对通用变频器选型、系统设计及使用不当，往往会使同用变频器不能正常运行、达不到预期目标，甚至引发设备故障，造成不必要的损失。另外，为了确保通用变频器长期可靠的运行，变频器地线的连接也是非常重要的。

1、变频器的功能和用途

变频器和交流电机构成的可调速传动称为变频器传动，其功能用途如下。其中可能互为关联，实际上无明确分类，见下表，仅供参考。

2、使用变频器的优点

（1）变频调速的节能

由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%～60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%～30%，它们的节能就具有非常重要的意义。

对于一些在低速运行的恒转矩负载，如传送带等，变频调速也可节能。除此之外，原有调速方式耗能较大者（如绕线转子电动机等），原有调速方式比较庞杂，效率较低者（如龙门刨床等），采用了变频调速后，节能效果也很明显。

（2）变频调速在电动机运行方面的优势

变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。

变频调速系统起动大都是从低速开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，故加、减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的起停。

变频调速系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网，但回馈给电网需增加专用附件，投资较大。除此之外，变频器还具有直流制动功能，需要制动时，变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路。

（3）以提高工艺水平和产品质量为目的的应用

变频器各种故障分析篇3

关键词：变频器；过流；过载；过压；故障

中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0057-02

1 通用变频器的构造

变频器调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要处理巨大的电能转换，又要处理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技术必定分成功率转换和弱电控制两大部分。通用变频器一般都采用交直交的方式，并由以下两部分组成：

主回路：变频器主回路包括整流部分、直流环节、逆变部分、制动或回馈环节等部分。

控制回路：控制回路包括变频器的核心软件算法电路、检测传感电路、控制信号的输入输出电路和保护电路。

2 变频器各种故障的分析

变频器故障可以分为变频器本机故障、变频器接口故障和电机故障三种，也可以分为有显示故障代码和没显示故障代码两种。

2.1 变频器过电压故障

变频器正常工作时，直流部电压为全波整流后的平均值，如果线电压为380V，平均直流电压为Ud=1.35U线=513V。当发生过电压时，直流母线上储能电容被冲电，在母线电压过高时，为了保护变频器，变频器会报过压故障，并封锁逆变器的脉冲输出。

（1）来自电源输入侧的过压。一般电源电压不会使变频器因过压而跳闸，但雷电引、补偿电容在合闸式断开时，有可能形成过压故障。也就是说电源输入侧的过压主要是指电源侧冲击过压，这种冲击过压主要特点是电压变化率和幅值都很大。（2）来自负载侧的过压。在电机减速时，电机和负载的动能转化为电能，处于发电状态，发出来的电在直流母线上累积，造成母线电压越来越高。如果电机的机械系统惯性大，而制动时间短，那么制动功率很大。产生的电能在变频器内不断累积，来不及释放，很容易造成直流母线过电压。多个电机拖动同一个负载时，也可能出现过压故障。（3）硬件问题引起的过压。一是变频器内部硬件工作出问题，如电压检测、CPU处理出了问题。二是机械部分问题，如果安装偏心就可能造成过压故障。三是变频器在长时间运行后，中间直流回路电容对直流电压的调节程度减弱，变频器出现过压跳闸的概率也会增大。

2.2 变频器过流故障

（1）生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电动机的转速因带不动而大幅下降，一是电流急剧增加，过载保护来不及动作，导致过电流跳闸；二是变频器输出侧发生短路；三是变频器自身工作不正常。（2）变频器对于升、降速过程中的过电流，设置了防失速功能。当升或降电流超过预置的上限电流Iset时，将暂停升或降速，待电流降至设定值Iset以下時，再继续升或降速。但变频器的降速防失速功能只考虑直流电压，而无降速电流过大的自处理功能。（3）变频器上电或一运行就过流。这种保护一般是因变频器硬件故障引起的，若负载正常，变频器仍出现过流保护，一般是检测电路所引起的。

2.3 变频器过载故障

过载有一个时间的积累，当积累值达到时才报过载故障。主要原因有：（1）机械负荷过重，其主要特征是电动机发热。（2）三相电压不平衡，致使其中一相的运行电流过大，造成过载跳闸，主要现象是电动机发热不均。（3）变频器内部的电流检测部分出现误动，检测出的电流信号偏大，导致过载跳闸。

2.4 变频器过热故障

变频器内部是由无数个电子元器件构成的，其通电运行有大量的热量产生，特别是IGBT在高频状态下工作，容易发热。还有，如果环境温度过高，散热过慢，同样导致变频器内部元器件温度过高，为保护变频器内部电路，变频器会发热报故障报警并停机。变频器长时间运行，导致灰尘聚集，堵塞风道时，影响变频器内部的散热，导致变频器过热报警。变频器风扇坏时，大量的热量积聚在变频器内部散不出去。当变频器所带负载过重时，电流大幅上升，产生大量的热量，变频器也会过热报警。

3 变频器缺相故障

输入缺相检测只存在三相产品中。如果进线电源缺相，变频器会报缺相故障，不能启动，如果是运行中出现电源缺相，变频器也会报故障停机，所以如果出现电源缺相，而且变频器坏了，先是变频器故障而后引起烧电源从而出现缺相。当变频器输入缺相后仍在运行时，电容被反复大范围充电，电容将会损坏，从而造成整台变频器的损坏。

4 变频器通讯故障

变频器提供RS232、RS485串行通讯或总线通讯，组成单主单从或单主多从的通讯控制系统，变频器的通讯故障主要集中在硬件接线错误、通讯卡失常、EMC干扰、通讯协议出错、总线软件配置出错等。

5 变频器其他故障

（1）变频器运行中“出力不足”。由变频器的U/f控制方式可以知道，变频器控制电机气隙磁通的基本方法即控制输出最高电压和基本运行频率的比值，当基本运行频率设置过高时，则电机的磁通量太小，没有充分发挥电机的能力，铁心利用不充分，导致变频器出力不足。（2）变频器定子检测故障。变频器输入滤波器采用的是LC结构电路，而变频器输出电压为高频脉冲方波，对电容来说相当于短路状态。（3）三线控制方式故障。变频器可以启动，无法停止。如果不注意三线控制方式与二线制近制方式的区别，就会造成变频器故障。（4）变频器换速时经常无法平层。多段速取指令不对引起电梯变频器平层误差大。（5）变频器PG接口问题。PG接口问题引起速度不匹配。（6）变频器转速跟踪模拟输入量。给定通道输入与设定频率的脉冲时间常数不匹配。（7）变频器上电报E018故障。由于接触器吸合良好信号在由驱动板传输到控制板的过程中，因变频电缆接触不良，导致反检信号无法到达控制板，使变频器无法正常工作。（8）上电显示POFF。制动单元损坏。（9）变频器的AOP面板仅能存储一组参数。设计时AOP面板中的内存不够。（10）变频器不能修改参数。在调试过程中修改了参数P927。（11）无法使用编码器作为速度给定。未作参数修改，故不法实现。（12）选择固定频率+

ON方式变频器不能运行。参数设定好后随意更改相应端子的定义会使变频器无法启动。

6 结语

变频器的集成度高、功能强大、科技含量较高，是强电与弱电相结合，因此故障多种多样，我们只能从实践中不断地总结、探索出一套快速有效处理变频器故障的方法。

参考文献

[1] 李方圆.变频器故障排除[M].北京：化学工业出版社，2009.

[2] 黄威，黄禹.变频器的使用与节能改造[M].北京：化学工业出版社，2011.

[3] 王廷才.变频器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2009.

变频调速及变频器篇4

三相异步电动机由于结构简单、价格低廉、维护方便等优点被广泛应用于现代企业中。在由三相异步电动机作为原动机的电力拖动系统中, 被拖动的生产机械为适应工艺过程的要求, 往往需要改变运行速度。实现生产机械转速变化的要求有两种办法, 一是机械调速即通过改变机械传动机构速比来使速度变化;二是电气调速即通过改变电动机电气参数, 在负载不变的情况下, 得到不同运行速度的方法。实践生产中常用的电气调速方法比较多, 有变极调速、变转差率调速。变极调速是通过改变定子绕组的接线方式改变电动机的极数从而实现电动机转速的变化;变转差率调速包括绕线式电动机转子回路串电阻调速、串级调速和调压调速。这些方法存在调速不平滑、不节能或机械特性不理想等问题。随着电力电子技术的快速发展, 变频调速以显著的节电效果、优良的调速特性及广泛的实用性正逐渐取代传统的调速方法, 成为是现代交流调速技术的主要方向。

1 三相异步电动机的工作原理

三相异步电动机也被称为感应电动机, 与直流电动机不同, 其转子绕组是在旋转磁场的切割作用下产生感应电流, 并在磁场中受到电磁力作用, 产生电磁转矩, 从而使转子旋转。旋转磁场如何产生的是理解三相异步电动机工作原理的关键:空间对称分布的三相定子绕组通以三相对称交流电, 由于交流电电流方向会随时间发生周期性变化, 使定子绕组磁场的方向随时间旋转, 旋转方向由相序决定 (电流超前相指向电流滞后相) , 旋转速度与交流电频率成正比列关系, 与磁极对数成反比例关系。

2 变频调速

2.1 变频调速原理

三相异步电动机转子转速为

式中n为电动机转速;n0为电动机定子旋转磁场转速;s为转差率 (转子转速落后旋转磁场转速的比率) ;f为定子电源频率;p为定子磁极对数。由 (1) 可知:三相异步电动机转子转速由定子电源频率、磁极对数及转差率决定。要想改变电动机的转速只要改变定子电源频率、磁极对数及转差率即可达到调速的目的。

2.2 变频调速基本控制方式

三相异步电动机的电源额定频率称为基频。变频调速时可以从基频向上调, 也可以从基频向下调, 这两种情况下的控制方式是不同的。

2.2.1 基频向下的变频调速:

电源频率降低, 如果保持电压不变, 主磁通将增加, 使励磁电流增加使励磁绕组过热;同时磁路处于过饱和状态, 铁芯损耗急剧增加导致电动机过热。这都将造成电动机绕组老化甚至烧毁。所以在向下调节电源频率的同时应配合向下调节电源电压并保持U/f=常数, 才能使电动机保持一个良好的运行特性。

2.2.2 基频向上的变频调速:

电源频率升高, 如果保持电压不变, 主磁通将减少, 由于电动机电磁转矩与磁通成正比关系, 所以电动机输出的转矩将随电源频率升高反比下降。对于鼠笼式三相异步电动机都采用从基频向下的变频调速, 而不采用基频向上的变频调速。

3 变频器

实现三相异步电动机的变频调速关键是要有一套能同时改变电源电压及频率的供电装置, 可以将电压和频率固定不变的工频交流电转变成电压和频率可变的交流电, 该装置称为变频器。

3.1 变频器

是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另外频率和电压值的电能控制装置。变频器主要由整流 (交流变直流) 、滤波、逆变 (直流变交流) 、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的, 根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压, 进而达到节能、调速的目的, 另外, 变频器还有很多的保护功能, 如过流、过压、过载保护等等。

3.2 变频器硬件结构

3.2.1 主电路:

是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分。变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器, 直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器, 其直流回路滤波是电感。它由三部分构成, 将工频电源变换为直流功率的“整流器”, 吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”, 以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 (1) 整流器:最近大量使用的是二极管的变流器, 它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器, 由于其功率方向可逆, 可以进行再生运转; (2) 平波回路:在整流器整流后的直流电压中, 含有电源6倍频率的脉动电压, 此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动, 采用电感和电容吸收脉动电压 (电流) 。装置容量小时, 如果电源和主电路构成器件有余量, 可以省去电感采用简单的平波回路; (3) 逆变器:同整流器相反, 逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率, 以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。

3.2.2 控制电路:

是给异步电动机供电 (电压、频率可调) 的主电路提供控制信号的回路, 它有频率、电压的“运算电路”, 主电路的”电压、电流检测电路”, 电动机的“速度检测电路”, 将运算电路的控制信号进行放大的”驱动电路”, 以及逆变器和电动机的“保护电路”组组成成。。 (1) 运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算, 决定逆变器的输出电压、频率; (2) 电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等; (3) 驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断; (4) 速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器的信号为速度信号, 送入运算回路, 根据指令和运算可使电动机按指令速度运转; (5) 保护电路:检测主电路的电压、电流等, 当发生过载或过电压等异常时, 为了防止逆变器和异步电动机损坏, 使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

4 结束语

变频器不但可以用于调速, 还可以用于三相异步电动机的软启动。由于三相异步电动机旋转磁场速度与交流电频率成正比例关系, 低频启动降低了旋转磁场速度, 即降低了磁场切割转子的速度, 所以降低了电动机的启动电流。变频调速以显著的节电效果、优良的调速特性及广泛的实用性正逐渐取代传统的调速方法, 成为是现代交流调速技术的主要方向。

摘要：三相异步电动机由于结构简单、价格低廉、维护方便等优点被广泛应用于现代企业中, 为满足现代企业对交流拖动设备的需求, 如何合理地选择调速方法并发展更先进的调速方法是摆在相关技术人员面前的一项现实任务。文章对三相异步电动机的变频调速原理做了阐述, 并对变频器的硬件结构做了介绍, 说明了变频调速方法的先进性和实用性。

关键词：三相异步电动机,变频调速,变频器

参考文献

[1]杨宗豹.电机及拖动基础[M].冶金工业出版社, 2003.

变频器上课教案篇5

 变频器的附加功能是对电动机进行多功能操控和集中化控制。

变频调速的工作原理

 异步电动机的同步转速即旋转磁场的转速为  n1= 60f1 / P  n1----------同步转速  f 1----------定子频率  P----------磁极对数

 异步电动机的轴转速为

 n =n1(1－S)= 60f1(1－S)/ P  S----------异步电动机的转差率

 由此可见改变异步电动机的供电频率可以改变  异步电动机的同步转速实现调速运行

 VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency的缩写，意为改变电压和改变频率，也就是人们所说的变压变频。

 主要功能：可跟据不同的负载要求，自动调整力矩，达到高效、合理应用的目的

1、变频器的启动：为了降低启动电流，变频器的启动过程为VF调节加速过程，当达到设定频率后，启动结束

2、变频器的停止：为了减少突然停机造成的过电压保护，变频器采用VF调节的减速停止，当达到设定的最低频率后，变频器将输出控制信号全部即时断开。

3、启动力矩；实际的软件上设计为启动过程中采用的高V低F调节比，启动完毕后该功能自动失效，主要用于高负荷启动的设备。该功能在变频器参数中可以进行设定，启动中起作用。当启动力距设定后，变频器在启动中对应的热保护参数会自动提高和延时。

4、基准频率：对应用的马达工频频率，用于计算变频器VF调节比。

5、最低频率：由于变频器运行中要适合不同的设备，设定了最低的工作频率，变频器启动时在该设定参数的VF段进行运行、对应的面板和电位器设定的最低值不会再低于这个值最高频率：由于变频器运行中要适合不同的电机采用的保护措施。要对应运行电机的出厂频率要求，当该频率设值高于电机的要求频率值时，会加速轴承寿命的老化、频率过高会导致转子离心力变大磨定子、马达有异响、力矩减少，设定该参数后，面板和电位器调节的频率最大值将不会高于该值。

7、加速时间：用于降低启动电流，当变频器启动时，从设定的最低频率开始至最高频率所需的时间，一般为秒，精度为0.1秒。加速时间过短，变频器会出现过电流保护，加速时间过长会影响生产效率。

8、减速时间：用于降低停止时出现逆变现象，当变频器停止时，从设定的最高频率开始至最低频率所需的时间，一般为秒，精度为0.1秒。减速时间过短，变频器会出现过电压保护，减速时间过长会影响生产效率。对于离心型高速设备，变频器不允许自由停机。

自由停机：当该功能设定后，变频器不进行减速停机，接收到停机指令后，变频器立即封锁输出IGBT的控制信号，用于高速生产的场合，在大功率和高离心负荷的设备中慎用。

10、启动频率：变频器启动时执行的最低频率，一般设定为0HZ

11、节能模式：变频器在运行中从VF控制模式转换为VA控制模式，但在启动和停止过程中该功能自动失效，当电流检测电路出故障时，不能用该功能。否则会损坏马达。

12、载波（调制）频率：SPWM载波的调制频率，出厂时一般默认为2—3KHZ，不同品自牌的变频器都不同，用于调整长距离马达控制、马达声音调整等，要慎用，否则变频器会过热。

13、电子热保护：当变频器运行电流超过该电流时出现保护，一般设定为马达的额定电流。点动频率：变频器上有一按钮和端子，可以执行点动，手松开即停止，可以设定点动时所需的频率。

15、点动加速时间：点动时变频器从最低频率至最高设定频率所需的时间。

16、马达自启动：变频器在运行中，若出现电网停电，执行该功能后，变频器会在再次来电时驱动马达自行启动运行。

17、频率跳变：用于排除机械和频率产生的谐振

18、第二功能：变频对加减速、热保护有两个设定参数，用于控制一台变频器拖动多台不同参数的马达用。

19、电机极对数（转速）：用于显示马达当前的转速，做为仪表显示或控制用。设定时根据马达的铭牌

20、电机电压：运行中的马达的最高工作电压，设定时根据马达的铭牌。端子功能：变频器运行中，所有端子功能可以任由参数定义。

22、多段速度：变频器可以跟据控制端子的不同组合，控制马达多段速度运行，一般可以设定为16种速度。

23、PID功能：比例、积分、微分控制，用于高速控制不同的设备运行。

24、简易PLC（程序运行功能）只有三菱和部分国产有：用于用单台变频器控制设备进行多段频率、正反转运行。

25、过载保护：当变频器检测到马达运行电流超过电子热保护设定电流20%以内后，在延时间过后会执行报警。为定时限保护特性。

26、过电流保护：当变频检测到马达运行电流大于电子热保护设定电流后，变频器会执行立即停止保护，为反时限保护特性。

27、过电压保护；当变频器检测到直流母线电压过高时执行的保护。

28、过热保护：变频器底板热敏器件检测到过温保护，一些变频器在马达上接有热敏元件，返回的温升信号

29、恢复出厂值：当用户参数调乱后，可以用它调回出厂参数默认模式，工程中应用的变频器要慎用。维修中最重要的参数。

30、故障自复位：当变频器检测到异常后，进行报警，自行复位后自行启动马达，当超过设定的次数后，停止报警，等待人工恢复

31、变频器的控制模式：变频器中设定的最重要参数，控制模式中有端子控制模式、面板控制模式、通讯控制模式，所有参数设置写入必须在面板控制模式下才能进行，它限制了变频器的参数设定步骤。

32、通讯参数：变频器进行远程通讯中需要的参数设置，有站号、波特率、数据位、停止位、协议等

变频器运行中必须设置的参数

 最低频率  最高频率  基准频率  电子热保护  加速时间  减速时间  载波频率

 控制模式

说明：变频器必须经过这些最基本的参数设定的后才能投入运行。

工程PID调节方法

 在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改。

对于温度系统：P（倍）20--60，I（10MS）3--10，D（10MS）0.5--3 对于流量系统：P（%）40--100，I（分）0.1--1 对于压力系统：P（%）30--70，I（分）0.4--3 对于液位系统：P（%）20--80，I（分）1--5 参数整定找最佳，从小到大顺序查先是比例后积分，最后再把微分加曲线振荡很频繁，比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线波动周期长，积分时间再加长曲线振荡频率快，先把微分降下来动差大来波动慢。微分时间应加长理想曲线两个波，前高后低4比1

1、变频器在风机调速中应用的参数设置及注意问题

 风机类型：萝茨风机

离心风机

 变频器选用：普通风机水泵型（VVVF）只能应用于离心风机  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、频率跳跃、载波频率、启动力矩、增益设定、模拟量输入选择、正逻辑和负逻辑、加减速模式时间、马达参数、节能模式设定

 注意问题：对于萝茨风机，由于风压较大，在有需要时可能要将变频器放大一级，大功率的风机启动力矩要调高一点，一般在15%，如果工作中出现振动，应检查振动的频率段，调整“频率跳跃”让变频器工作在跳越该段频率，但在启动过程中不起作用，如果有风机有高频叫声，则应将载波频率调高，调高后要注意变频器温度。加速时间过快，会出现OE过电流保护，减速时间过短，会出现OV过电压保护。如果电机发热，要加装风扇

 锅炉风机：只能做抽风机不能做鼓风机

2、变频器在泵类调速中应用参数设置及注意问题

 类型：离心泵，多级离心泵、齿轮泵  变频器选用：普通风机水泵型（VVVF） 需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、频率跳跃、载波频率、启动力矩、增益、模拟量输入选择和数值、正逻辑和负逻辑（负逻辑）、加减速时间、马达参数、节能模式设定

 注意问题：对于齿轮泵，由于工作在会有较大波动，在有需要时可能要将变频器放大一级，大功率的多级离心泵启动力矩要调高一点，一般在15%，如果工作中出现振动，应检查振动的频率段，调整“频率跳跃”让变频器工作在跳越该段频率，但在启动过程中不起作用，如果泵有高频叫声，则应将载波频率调高，调高后要注意变频器温度，加速时间过快，会出现OE过电流保护，减速时间过短，会出现OV过电压保护。如果电机发热，要加装风扇

3、变频器在破碎机调速中应用的参数设置及注意问题

 类型：锷式破碎机、锤式破碎机

 变频器选用：高功能型（重载启动型）（VVVF）或放大一级变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、启动力矩、马达参数、电子保护时间、加减速模式时间、加减速模式，节能模式设定

 注意问题：由于破碎机运行过程中波动较大，应将电子热继电器调整为正常1.1倍，接入破碎机后，在开机或停机前应保证机内没有料。锷式破碎机加减速时间至少要120秒以上，减速过程要设为S模式、加速时间过快，会出现OE过电流保护，减速时间过短，会出现OV过电压保护。如果电机发热，要加装风扇

4、变频器球磨机调速中应用的参数设置及注意问题

 类型：连续式、断续式球磨机

 变频器选用：高功能型（重载启动型）（VVVF）或矢量型变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、启动力矩、马达参数、电子保护时间、加减速模式时间、加减速模式，节能模式设定

 注意问题：对于绕线式电机，应将转子三相短路环全过程短路，球磨机在启动时负荷较大，启动力矩要设定大于20%，启动频率最低不能低于10HZ，如果出现磨皮带现象，应适当调高，对于断续式球磨机，加速时间太长会磨坏皮带，连续式球磨机，启动时间不允许低于60秒。最好要采用Z型加速、不允许采用工频启动后再接入变频工作。

 不能与进相器同时使用否则会损坏变频器和进相器

5、变频器在吊机调速中应用的参数设置及注意问题

 类型：龙门吊机、天车吊机

 注意问题：吊机在启动过程中，有可能出现重物吊在半空启动，吊机需在变频器启动后，电流达到一定值时才释放电磁抱闸，对变频器要求较高，为了达到生产效率，变频器加减速时间不允太长，一般在10秒内，启动力矩要大于20%，建议采用“安川”或“丹佛斯”变频器，不允许用国产变频器

6、变频器在皮带机调速中应用的参数设置及注意问题

 类型：皮带机

 变频器选用：普通（VVVF）型变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、启动力矩、马达参数、加减速模式，节能模式设定

 注意问题：皮带机在运行中负荷不平均，节能模式下有较大余量的节能空间，加速时间可跟据生产要求在10秒至60秒，越长越好。启动和停止前不允许皮带机有料

7、变频器在搅拌机调速中应用参数设置及注意问题

 类型：连续式、短暂式

 变频器选用：普通型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、马达参数、电子保护时间、启动力矩、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：启动和停止时搅拦机中不许有料，对于短暂式或可能有料的搅拌机，需要采用重载启动型变频器

8、变频器在提机升机节能调速中应用参数设置及注意问题

 类型：皮带式提升机

 变频器选用：重载启动型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、马达参数、电子保护时间、加速模式、启动力矩、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：由于提升机在运行过程中若出现报警停止、提升机中料难于清工净，下次启动会带载，启动时要提高启动力矩，具体视现场而定，最好加有工频的点动装置、不允许采用变频器点动来解决堵转问题。

9、变频器在深井泵调速中应用参数设置及注意问题

 类型：深井泵

 变频器选用：普通型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、载波频率、频率跳跃、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：变频器要求连接电机电缆不能长于30米，而深井泵往往会更长，会出现电缆的电容和电感效应，马达接线不允许使用电缆，出现过压报警、无没启动、转速不正常时、压力不正常时应将载波频率调至最低1KHZ，再接上输出电抗器、若还出现以上问题，不允许使用变频器。

10、变频器在注塑机节能控制中应用的参数设置及注意问题

 类型：注塑机、压铸机、单双油泵  变频器选用：普通型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、载波频率、频率跳跃、模拟量、增益、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：双油泵注塑机或压注机要注同步。建议有一台不用变频器，出现变频器干扰温控器或总控器时，应将温控器上的所有信号线换为屏蔽线，一端应接地，一端悬空。变频器需在输入输出端增加高频和低频电抗器，或在P1、P2端串入直流电抗器。

11、变频器在挤压机节能控制中应用的参数设置及注意问题  类型：铝材挤压机油泵

 变频器选用：普通型（VVVF）变频器加大一级  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、频率跳跃、电子热保护、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：铝材挤压机工作时油泵波动很大很频繁，工作过程中在短时间内会超额定电流，电子热保护参数要大于当前电机的1.2倍。在节能模式下有较高的节电效率

12、变频器在切割机节能控制中应用的参数设置及注意问题

 类型：木材切割机、石材切割机

 变频器选用：普通型（VVVF）变频器加大一级  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、电子热保护、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：由于切割机工作中对应材料硬度变化很大，负荷变化很大，电子热继电器设定要比电机额定电流大一些，在节能模式有较高的节电效率，如果经常出现堵转现象应采用矢量型变频器或增加工频点动电路，不允许采用变频器点动解决堵转问题

13、变频器纸材磨浆机节能控制中应用的参数设置及注意问题

 类型：纸浆泵磨机

 注意问题：纸浆泵磨机间隙调整度过是跟据控制柜电流大小进行调整，在工频情况下，电流表显示中存着无功份量，变频器接入后由于功率因素提高而出现电流会减少，如果按原来电流表的参数来调整，则会出现过电流故障、严重会产生堵转损坏变频器，接入变频器后应根据马达的参数重新核算调整电流。

14、变频器恒压供水节能控制中应用的参数设置及注意问题

 类型：恒压供水控制、多泵轮换

 变频器选用：普通型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、载波频率、频率跳跃、模拟量、增益、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：由于水泵的速度与流量成正比、速度与压力成平方正比、速度与扬程成立方正比，接入变频器后，在用水高峰期注意提高设定压力，这样才不会导致远程或高楼层缺水，多泵轮换时应先将变频器减速到停止后再进行切换，否则会损坏变频器。建议采用恒压供水专用型变频器，这样用PLC直接与变频器485通讯控制，通过变频器内部的AD转换电路可以减少AD/DA模块或PID控制仪，大幅度减少工程成本

15、变频器中央空调冷热泵节能控制中应用的参数设置及注意问题

 类型：中央空调冷热泵、多泵轮换  变频器选用：普通型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、载波频率、频率跳跃、模拟量、增益、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：由于水泵的速度与流量成正比、速度与压力成平方正比、速度与扬程成立方正比，接入变频器后，要注意原来泵体的扬程与实际输送距离是否存在着余量，保证大厦温度正常。要注意主机的卸载方式，若主机为无级或多级跟据回水温度进行卸载方式，则会出现水泵节能机主机更大的耗能，结果会导致每月电费大幅度增加。

16、变频器空压机节能控制中应用的参数设置及注意问题

 类型：恒压供气控制、螺杆式压缩机  变频器选用：普通型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、载波频率、频率跳跃、模拟量、增益、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：有部分大功率螺杆式压缩机在工作时散热和润滑油泵和主机同用一台马达，变频调速后会使油压下降而导致温度升高而烧坏机头，因此，在空压机恒气控制系统中最低频率不能低于30HZ、在新设备投入进行PID调整时操作要快，熟练，不能让马达速度变化太快太频繁，否则机头会卡轴承和滚珠而导致大修

17、变频器张力卷绕机调速控制中应用的参数设置及注意问题

 类型：张力卷绕机（取代张力电机） 变频器选用：普通型（VVVF）变频器  需设置参数：控制源（外部或内部），最高频率、最低频率、频率供给源、载波频率、频率跳跃、模拟量、增益、马达参数、加减速时间，节能模式设定

 注意问题：要根据线性卷绕式和锥型卷绕式设定增益，注意同步问题，建议采用三垦变频器和三垦专用张力控制模块。

变频器的电路和检查

 变频器的主电路及测量

 当变频器刚上电源时的瞬间，滤波电容C1的充电电流很大，过大的充击电流易使三相整流桥的二极管损坏。为保护整流桥，在变频器刚接通电源后的一段时间里，电路内串入限流电阻R1，将电容C1的充电电流限制在允许范围内。当电容C1的充电到一定程度时，令KM接通，将限流电阻R1短路掉。一般地，当C1充电到80%Ud左右时，CPU检测后判断运行正常时，KM吸合，将限流电阻R1短路掉。

 该电路可能出现的问题：



1、接上电源后空气开关会马上跳闸：检查IGBT、检查整流电路，目测器件



2、整流输也电压不足，正常是600V直流左右，检查输入接线整流桥，用万用表查P1和RST，N和RST 

3、开机后变频器跳过电流报警：

有一组IGBT损坏，输出缺相



4、当负载有高速波动时，出现过

电压：检查气化锌和齐纳是否

开路



5、马达转速不正常：有一组IGBT

G极损坏，常见原因是对E短路

开机不接负载检查三相电压



6、开机正常，启动后即出现过电流：

有多个IGBT的G对E短路，空载查

输出三相电压（注意驱动信号）RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌氧化锌20D/821氧化锌20D/822齐纳M3~齐纳齐纳氧化锌20D/823

ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC 变频器的触发电源电路

+535V10D/10R2345768910Q2SK1206***415+12VVin7805GNDR?19L1D1VoutD3+5V2C?2200UF123VF-6C2240V0UF+C?NCVF+2200UF2200UFDC?TLP251V3DV520VV2V4V6C?470UF-8V220RR?ZD8VD-15V87VONCD+15VGND5R?0.1R+12VER?330R16--VCCC?EV1GNCD?4

主板及输入/输出控制电路



1、输入控制电路端子失效、输入摸拟量端（包括电位器端不正常）：在检查之前必须将所有参数调为出厂模式之后，检查操作模式参数是不是在内部控制方式，然后按下面板的的频率增加按钮，将输出频率调整到50HZ，按下启动按钮，如果马达不运转，则是控板故障，需要检修，若是正常，则将操作模式的控制源设置为外部控制，频率控制源设置为内部控制，接正SD和STF，若电机运转不正常（转

2、），若正常，再将频率控制源设定为外部，若不正常，（转3），若正常，将频率控制源设置为第一路4—20MA输入，注意检查上下限频率和增益、若不正（转4），若正常，将将频率控制源设置为第二路

4—20MA输入，正常则检查完毕，是参数

出错的问题，若不正常，则该输入端损坏。



2、该端损坏，断开该端和SD，在这两端加接上数字表，如有12—24V电压，则主板控制损坏，若无电压则该端损坏可用万用表同样检查其它端子，应急情况下可以用其它端子通过参数表设定为该端的功能。



3、该端损坏，要用4—24MA端子通过参数设置为0—5V再接上电位器代替



4、该端损坏，用通过设置参数用另

一端设置

 检查变频器建议用数字式万用表驱动电路

 驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是，大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。有很多变频器采用三个桥臂分开三路电源，如富士G11，一般该电路在30KW以上变频中才用到，30KW以下都是六只光耦直接驱动IGBT模块。

 故障现象：马达来回抖动或不启动，断开马达，在面板控制模式下，空载启动，如果输出UVW三相电压不平均，确认IGBT模块末损坏后，则电压最低那相出问题，也可以每相对N检查一遍，再每相对P+检查一遍，结果就很明确。也可以用数字万用表接上两只相反反向两只二极管，各相检查直流分量是否过高，再判断那一相出问题。

 一相下拉三极管损坏会导致一开机末启动变频器有电流、输出电压不平均，原因是三极管损坏导致IGBT无法关死。

 二相下拉三极管损坏导致开机跳闸、开机有电流、空载正常一带负载则跳闸或过电流、马达抖动

 一相上拉三极管损坏会导致开机正常，运行后马达有抱死现象，过电流保护，该相输出电偏小

 二相上拉三极管损坏会导致马达无电压驱动

保护电路

 该电路是用在电流检测电路、电压检测电路、温度检测电路，温度检测电路在IGBT和整流模块中都有，电压检测电路在P+端检测，电流检测电路跟据变频不同，有的变频器在母线端检测，有的在输出UVW末端的输出端子前检测。

 当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到最小，甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，提高保护功能的有效性。在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样，也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，内部都具有保护功能。下图所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。

 该电路损坏，会出现过电流故障，过电压故障，过热故障，或无电流故障

如果无电流或检查电流小和故障、当马达进入节能模式后，就不按VF进行控制，按VA进行控制，A是马达的额定电流，V是额定电压，V会随着马达的额定电流与当前电流值的比例进行线性比例变化。启动加速或停止减速还是按正常的VF变化控制，如果检测电路故障，电流显示很小，在马达控制频率高于40HZ时会出现在加速过程中马达正常，但加速完毕马达声音很闷，输出

三相电压虽然是平衡，但是只有一二百伏，应急使用可将变频器节能模式关掉。

变频器恒压供水/风

参数设定及步骤PR79=1内部模式先ALLC=1恢复出厂模式PR1=50上限频率PR7/8=60加减速时间PR9=29A过电流保护PR31=25频率跳变1APR32=30频率跳变1BPR128=20负逻辑输测4号端PR129=9；KP比例值PR130=0.5；KI积分值PR131=60；上限6KGPR132=0；下限0KGPR133=100；PU(面板)PR134=3；KD微分值PR904=0；4MA为0HZPR905=0；20MA为50HZPR79=4；启停面板操作频率为外部4端4--20MA；INT4F540515KW+24VPCQFRST压力波动调整PID每次数值不能大于+-2黑美国SSI:0--6KG设定完毕后：用面板的频率调整按钮调整设定压力用面板的正转和STOP启停电机出现零偏调整PR904出现线偏调速PR905红压力传感器没有接入水管就显示满量程在5和4端接入250欧/1W电阻 M3~

变频器PID控制仪恒气、风、水泵

参数设定及步骤设定完毕后：PR79=1内部模式用面板的正转和STOP启停电机先ALLC=1恢复出厂模式出现零偏调整PR904PR1=50上限频率出现线偏调速PR905PR7/8=60加减速时间PR9=29A过电流保护PR31=25频率跳变1APR32=30频率跳变1BPR128=21正逻辑输测4号端PR904=0；4MA为0HZPR905=0；20MA为50HZPR79=4；启停面板操作频率为外部4端美国SSI:0--6KGQFRST44--20MA；INTF540COM515KW+24VPC1富士黑2PXR53+4--20MA4--INT5+4--20MA6--OUT红78931后面板3233343536M3~压力传感器没有接入水管11就显示满量程220VAC12在PRX-5的4和3端接入250欧/1W电阻如果还满量程在变频器的4和5端加250欧电阻10控制仪设置方法按下面板上的SEL3秒进入第二组显示P后按下SEL键1秒设置P值接上升或下降修改P=9后再按SEL1秒回到P的状态，再按下降键修改I同样将I=0.5 D=3CTRL=PIDP-SL=0量程下限0KGP-SU=60量程上限6.0KGP-DP=1小数点位为1位按下SEL键2秒回到测量状态再按SEL键5秒进入第三组如果线性不对调整第三组GAINP-NI=1逆动作压力波动调整PID再按SEL键2秒返回正常运行状态每次不能大于+2如果零点不对调第三组ADJO波动幅度大调P再I如果满刻度不对调整第三组ADJS波动太快调D 变频器PID控制仪水泵、风机、恒温

设定完毕后：参数设定及步骤用面板的正转和STOP启停电机PR79=1内部模式出现零偏调整PR904P5先ALLC=1恢复出厂模式出现线偏调速PR9057PR1=50上限频率8PR7/8=60加减速时间PR9=29A过电流保护9PR31=25频率跳变1A10PR32=30频率跳变1BPR30=1端子更改许可PR62=4让RH端了=AU，选择4--20MA输入11PR128=21正逻辑输测4号端PR904=0；4MA为0HZ12PR905=0；20MA为50HZPXR-5APR79=2；启停面板操作频率为外部4端PT100的值检测温度-50--200度2QFL红黑P4COMAL1OUTAL2AL331+32-33INTA35+B36B-34白PT+PT-PI-PT100FR-D7002STF5STR10RH1RM4RLSD控制仪设置方法按下面板上的SEL3秒进入第二组显示P后按下SEL键1秒设置P值接上升或下降修改P=9后再按SEL1秒回到P的状态，再按下降键修改I在PRX-5的4和3端接入250欧/1W电阻3~在变频器的4和5端加250欧电阻再按SEL键5秒进入第三组如果线性不对调整第三组GAIN同样将I=0.5 D=3CTRL=PIDP-NI=0正动作压力波动调整PIDP-SL=0量程下限-50摄氏度P-N2=1选择温度传感器为输入每次不能大于+2P-SU=60量程上限200摄氏度再按SEL键2秒返回正常运行状态波动幅度大调P再IP-DP=1小数点位为1位如果零点不对调第三组ADJO波动太快调D按下SEL键2秒回到测量状态如果满刻度不对调整第三组ADJSUVWMN

变频器PLC的中央空调控制系统

虚线圈内为原有的系统，这次系统用不到PS1700KPAPS2700KPAPS3700KPA12345678LNAHHAHALLAL174-20MA+18输入--19输出--20电源+24V214--20MA+22输出--23AH6NC24E料槽液位仪9101112***45678LNAHHAHALLAL174-20MA+18输入--19输出--20电源+24V214--20MA+22输出--23AH5NC24F料槽液位仪9101112***45678LNAHHAHALLAL174-20MA+18输入--19输出--20电源+24V214--20MA+22输出--23AH4NC24D料槽液位仪9101112***V开始停止V12放料E进料F进料220VS10S11S12S13S14U2X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X23X24X25X26X2724V+24V-FX2N-5AV+I+VI-PS2OUT1FX2N-5AIN1IN2IN3IN4V+I+VI-V+I+VI-V+I+VI-V+I+VI-24V+24V-X0LN24VCOMCOM24VX1X2X3S500第4端S500第5端D3泵为变频单相泵虚线框内为加装接口设计PLC输出Y5驱动继电器后控制三菱S500变频器的STF/SD端变频器原系统己接好，本图纸省略COM1COM2Y4Y5Y6Y7COM3FX2N-48MRCOM4Y10Y11Y12Y13FX2N-48MRY20Y21Y22Y23Y24Y25Y26Y27COM5IN1L+L-I-OUT1FX2N-4AD-PTIN2IN3IN4L+L-I-L+L-I-L+L-I-Y14Y15Y16Y17Y0Y1Y2Y3红黑白红黑白D1泵D2泵D3泵备用备用H11PT+PT-PI-V10V11V12F进料指示+24VE进料指示H1KA21KA22V1KA23V2KA24V3KA25V4KA26V5KA27V6KA28V7KA30V8V9H10P1PT100PT+PT-PI-P2PT1000V虚线框内为加装接口设计V10、V11有一个吸合后即启动D4配比灯

变频器与PLC的恒压供水控制系统 PS1700KPAPS2700KPAPS3700KPA12345678LNAHHAHALLAL174-20MA+18输入--19输出--20电源+24V214--20MA+22输出--23AH6NC24E料槽液位仪9101112***45678LNAHHAHALLAL174-20MA+18输入--19输出--20电源+24V214--20MA+22输出--23AH5NC24F料槽液位仪9101112***45678LNAHHAHALLAL174-20MA+18输入--19输出--20电源+24V214--20MA+22输出--23AH4NC24D料槽液位仪9101112***V开始停止V12放料E进料F进料S500第4端S500第5端D3泵为变频单相泵PLC输出Y5驱动继电器后控制三菱S500变频器的STF/SD端虚线框内为加装接口设计RVI-SRH220V选4--20MARH=AUS10S11S12S13S14U2X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X23X24X25X26X2724V+24V-FX2N-5AV+I+VI-PS2OUT1FX2N-5AIN1IN2IN3IN4V+I+VI-V+I+VI-V+I+VI-V+I+VI-X0COM1COM2Y4Y5Y6Y7COM3FX2N-48MRCOM4Y10Y11Y12Y13FX2N-48MRY20Y21Y22Y23Y24Y25Y26Y27COM5I+LN24VCOMCOM24VX1X2X35SD4STFUM2~VD3继电器中一个触点D3电机D1泵D2泵D3泵V10V11V12F进料指示+24V备用备用H11Y14Y15Y16Y17Y0Y1Y2Y3E进料指示H1KA21KA22V1KA23V2KA24V3KA25V4KA26V5KA27V6KA28V7KA30V8V9H10虚线框内为加装接口设计V10、V11有一个吸合后即启动D40V配比灯 CCCGRESP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234二极管档压降0.2--0.5红RSTP+P1NUVW数字表分别测RST短接三相电源黑+560V采用指针万用表，用1K档，表笔接法与数字成万用表相反20D/823氧化锌反向无穷大，正向约2K左右该测法如果测出不正常，接上电源会引起跳闸M3~功率不同，压降不同调反表笔，压降无穷大不接电机和电源ECER制动单元制动电阻GGRESIGBT

RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234二极管档压降0.2--0.5黑RSTP+P1NUVW数字表分别测RST短接三相电源+560V采用指针万用表，用1K档，表笔接法与数字成万用表相反反向无穷大，正向约2K左右红该测法如果测出不正常，接上电源会引起跳闸M3~功率不同，压降不同调反表笔，压降无穷大不接电机和电源ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234RSTP+P1NUVW数字表分别测RST压降0.2--0.5红交流电压档黑500V短接+560VM3~先用交流500V档测RS，再用直流1000V档测P+N计算电压：PN=1.41URS如：RS=380V则PN=380*1.41=535V低于该电压，电容有一只或多只失效采用指针万用表，要注意极性三相电源直流电压档1000V接上空载电机和电源，启动变频器运行至50HZ ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTCRESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234二极管档RSTP+P1NUVW数字表分别测RST压降0.2--0.5黑短接红三相电源M3~由于正向电流经过IGBT的上拉保护二极管，压降约0.2--0.5V不同功率的变频器压降不同调反表笔，压降无穷大用指针式万用表，表笔接法相反如果该测法发现不正常，接上电源会引起跳闸分别测UVW不接电机和电源ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234二极管档RSTP+P1NUVW数字表分别测RST压降0.2--0.5短接红黑三相电源M3~由于正向电流经过IGBT的下拉保护二极管，压降约0.2--0.5V不同功率的变频器压降不同调反表笔，压降无穷大用指针式万用表，表笔接法相反如果该测法发现不正常，接上电源会引起跳闸分别测UVW不接电机和电源ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC

RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234直流1000V档R压降0.2--0.5STP+P1NUVW数字表分别测RST短接三相电源黑红N灯泡应不亮红表笔分别测UVW，应没有电压如果有一组灯泡亮，或有电压显示则跟据电路图相应的IGBT损坏，或驱动电路损坏该测试方法如果测出不正常，启动变频器会引起跳闸分别测UVW指针式万用表要注意表笔极性接上电源和2200V/15W灯泡，不启动变频器ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234直流1000V档RSTP+P1NUVW数字表分别测RST压降0.2--0.5三相电源红短接黑N灯泡应不亮黑表笔分别测UVW，应没有电压如果有一组灯泡亮，或有电压显示则跟据电路图相应的IGBT损坏，或驱动电路损坏该测试方法如果测出不正常，启动变频器会引起跳闸分别测UVW指针式万用表要注意表笔极性接上电源和2200V/15W灯泡，不启动变频器ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC

RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234RSTP+P1NUVW交流500V档数字表分别测UV、VW、WU短接三相电源+560V黑3~压降0.2--0.5当UV、VW、WU交流电压不平衡度超出+-5%时红变频器不合格，或驱动电路损坏M接上带负荷电机和电源，启动变频器50HZ运行ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC

RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌跟据功率不同调整相应电流档别测RST和UVW数字表分RST电流平衡度应等于三相对应电压平衡度电压平衡，电流不平衡度超5%是变频器不合格或相应桥堆老化不管RST电压是否平衡，UVW电流不平衡度超出5%电流表时应检查电机或变频器不合格、损坏01234RSTP+P1NUVW短接三相电源+560V电流表3~M接上带负荷电机和电源，启动变频器50HZ运行ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC

RESCCP1P2T1IGBTIGBTEERSTCCCIGBTIGBTIGBTGR?GGGEEEIGBTN氧化锌氧化锌氧化锌01234直流500V电压档RSTP+P1NUVW数字表分别测RST压降0.2--0.5三相电源短接黑红3~第一步：红表笔接U，黑表笔接N，记录电压第二步：黑表笔接U，红表笔接P+，记录电压大电压值-小电压值/大电压值〈3%若比值大于3%则变频器直流份量太高，不合格或驱动电路损坏用此方法同样测UVW各相注：有些国产变频器直流份量高达10%不能适用于高启动力矩的负荷或高精度调速设备M接上电源和带均匀负荷电机，启动变频器50HZ运行ECER制动单元制动电阻GGGRESIGBTC 220V/15W对C灯亮GC+IGBTR1100K40VDC-E空悬一久灯会亮但对E必须立即灭，对E再空悬必需最少灭30秒

E对E灯灭

富士15KW主控板

ABB前面板及接线图

变频器的常用功率模块

变频器节能市场分析篇6

关键词变频器;制动电阻;热能消耗;节能

中图分类号 TN773 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)082-0122-01

1 节能是变频器的重要领域和潜力市场之一

电机系统节能是国家发改委启动的十大重点节能工程之一,国家发展规划要求,当前应推广变频调速节能技术,即风机、水泵、压缩机等通用机械系统采用变频调速节能措施,工业机械采用交流电动机变频工艺调速技术。在“十一五”期间,我国将实现电机系统运行效率提高2个百分点,形成年节电能力达200亿千瓦时的目标。众所周知,风机和水泵是变频器节能的重要领域和潜力市场领域,其使用量占据变频器市场份额的半壁江山。

2 节能及能量反馈

通用变频器大都为电压型交—直—交变频器,三相交流电首先通过二极管可控硅整流桥得到脉动直流电,再经电解电容滤波稳压,最后经无源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机供电。这类变频器功率因数高、效率高、精度高、调速范围宽,所以在工业中获得广泛应用。但是通用变频器不能直接用于需要快速起、制动和频繁正、反转的调速系统,如高速电梯、矿用提升机、轧钢机、大型龙门刨床、卷绕机构张力系统及机床主轴驱动系统等。因为这种系统要求电机四象限运行,当电机减速、制动或者带位能性负载重物下放时,电机处于再生发电状态。由于二极管可控硅整流器能量传输不可逆,产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上,产生泵升电压。而以GTR、IGBT为代表的全控型器件耐压较低,过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容,甚至会破坏电机的绝缘,从而威胁系统安全工作,这就限制了通用变频器的应用范围。

2.1 将反馈到直流回路的能量以制动电阻的热能消耗掉的缺点

在这种情况下,要实现四象限运行只能通過外接制动单元和制动电阻来实现,也就是说将反馈到直流回路的能量以制动电阻的热能消耗掉。所以说,这种制动方式又称为能耗制动。该方法虽然简单,但有如下严重缺点:

1)浪费能量,降低了系统的效率;

2)电阻发热严重,影响系统的其他部分正常工作。

简单的能耗制动有时不能及时抑制快速制动产生的泵升电压,限制了制动性能的提高(制动力矩大,调速范围宽,动态性能好)。正是由于能量反馈在实现上的难度系数大,很多用户甚至将此不作为节能看待,这是一个危险的信号。

2.2 能量回馈系统的特点

能量反馈系统在实际运行中主要有二种方式:单独的能量反馈装置和能量回馈技术的新发展——双PWM控制技术。

所谓能量反馈装置,就是把有源逆变单元从变频器中分离出来,直接作为变频器的一个外围装置,可并联到变频器的直流侧,将再生能量回馈到电网中。能量回馈单元的作用,就是取代原有的能耗电阻式制动单元,消除发热源,改善现场电气环境,可减少高温对控制系统等部件的不良影响,延长了生产设备的使用寿命。同时由于能量回馈单元,能有效的将变频器电容中储存的电能回馈20%～40%左右。

3 能量反馈单元具有如下特点

1)降低运行成本,包括减少电能损耗、提高功率因数、改善电网运行质量等;

2)提高制动能力,如果以传统的标准制动电阻器与变频器的组合,制动力矩大约为120%额定力矩/10s,10%ED;而VS-656RC5与变频器的组合,制动转矩则提高到150%额定转矩/30s或者100%额定转矩/1min(25%ED)或者80%额定转矩/连续再生。送给交流电网,供周边其他用电设备使用,则可节约生产用电,一般节电率可达20%。

4 双PWM控制技术

双PWM控制技术的工作原理:当电机处于拖动状态时,能量由交流电网经整流器中间滤波电容充电,逆变器在PWM控制下降能量传送到电机;当电机处于减速运行状态时,由于负载惯性作用进入发电状态,其再生能量经逆变器中开关元件和续流二极管向中间滤波电容充电,使中间直流电压升高,此时整流器中开关元件在PWM控制下降能量馈如到交流电网,完成能量的双向流动。同时由于PWM整流器闭环控制作用,使电网电流与电压同频同相位,提高了系统的功率因数,消除了网侧谐波污染。双PWM控制技术打破了过去变频器的统一结构,采用PWM整流器和PWM逆变器提高了系统功率因数,并且实现了电机的四象限运行,这给变频器技术增添了新的生机,形成了高质量能量回馈技术的最新发展动态。无论是能量反馈单元和双PWM控制方式都能将能量反馈会电网,形成节能降耗、清洁生产的良好局面,其在变频器节能领域的占有率将从目前不到3%快速上升到15%。

5 变频器的工艺调速市场分析

目前,中国的设备控制水平与发达国家相比还比较低,制造工艺和效率都不高。但随着中国加入WTO,产品质量和生产效率都需要面临国际竞争,因此提高设备控制水平至关重要。由于变频调速具有调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点,在许多需要精确速度控制的应用中,变频器正在发挥着提升工艺质量和生产效率的显著作用,其市场容量占到整个变频器市场容量的1/3左右。应用变频器可以提高工艺要求、提升产品质量,同时减轻了人工的劳动强度、提高了生产效率,可以说,变频器在纺织、食品、饮料、包装、造纸、机床、电梯等行业的应用前景和发展潜力都不可小觑。比如应用在传送带上的变频工艺控制系统,它采用一台变频器驱动生产线上的多台传送带电机,根据所生产的产品,通过调整传送带的速度来提高生产率。在传送带上应用变频工艺控制系统具有以下3个优点:

1)提高生产率,通过设定变频器的频率,可控制传送带生产线的速度,从而达到了提高生产率达目的;

2)可利用现有设备,可利用现有传送带上的齿轮马达和现有的传送带进行改动;

3)可用一台变频器来控制多数电动机的驱动,这些电动机均并接到一台变频器上,通过变频器的频率设定可以保证多台电动机的同步运行。

6 结束语

众所周知,采用变频调速技术是工业企业中节能降耗、保证工艺的重要途径,在实际应用中取得的效果和效益有目共睹,以上试图从市场的角度剖析变频器的容量、占有率和主要的应用领域,与广大读者一同探讨变频器的发展。

参考文献

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变频器在变频空调中的应用篇7

1. 变频器与空调控制系统的关联

1.1 空调控制系统的控制对象大多属于热工对象，从控制的角度分析具有以下特点：

1.1.1 多工况性

一年中，空调系统的设计工况一般分为夏季、过渡季节、冬季;一天中，设计工况又分为白天和夜晚。这样空调对空气的处理过程具有多变性，这就要求空调的运行不能设定在某一不变的参数，空调的控制系统需要有灵活的动作来适应工况的变化。

1.1.2 多干扰性

由于空调系统的控制对象是热工现象，其中室外新风受气候条件、日照强度的影响;围护结构对室外空气温度、太阳辐射的吸收和反射、传导;室内人员的变动、机器、照明设备的启停等都会对空调系统产生影响。如果不采用变频调速技术，由于空调负荷一般是按不利工况设计的，将会造成空调系统能量负荷的很大浪费。

1.2 变频器的核心是电力电子器件及控制方式。

1.2.1 电力电子器件

电力电子技术研究的是电力电子器件在电路中的通断作用所实现的各种变换，变频器就是这种变换装置。晶闸管半控器件，属于第一代产品，历史悠久，无论用作整流还是用作逆变，都是比较成熟的。全控器件GTO和BJT，不管是组装直流斩波器还是组装变频器，GTO在电力机车上的应用具有垄断性，而用BJT组装的直流斩波器和PWM变频器十分流行。在变频器中，新一代的电力电子器件是IGBT和MCT，把IGBT的驱动电路和保护电路复合在一起的智能器件叫IPM，还有把开关电源复合在一起的IPM，使变频器更加可靠，已经成为调速的主导产品。

1.2.2 控制方式

变频器用不同的控制方式，得到的调速性能、特性和用途是不同的。控制方式基本分为开环控制和闭环控制，开环控制有U/f电压与频率成正比例的控制方式;闭环有转差频率控制和各种矢量控制。从发展历史来看也是从开环到闭环，如今的矢量控制可以实现与直流机电枢电流控制相媲美。现在还可以直接取交流电动机参数进行直接转矩控制，这样控制就方便准确，精度高。

2. 变频空调用变频器

变频空调主要指的是对空调系统中室外的压缩机而言的，其功率从1—5hp不等;而对变频压缩机的控制是通过变频控制系统来实现的。

2.1 变频压缩机

变频压缩机按电动形式的不同，有DC电动机和AC电动机的变频压缩机，DC变频压缩机价格贵，但效率高;AC变频压缩机价格较低，应用广泛，制造较成熟，性能可靠。按压缩机形式的不同，有单缸滚动活塞式、双缸滚动活塞式和涡旋式等几种，其中涡旋式压缩机性能好，但价格较贵;双缸滚动活塞式压缩机运转平衡，价格亦较便宜;单缸滚动活塞式压缩机振动较大，价格较低。

压缩机的特性决定了变频器的负载特性，与工业通用变频器不同的是，它的负载特性变化并不大，在同频率下影响压缩机电动机的工作点的主要是制冷剂的充灌量，如下图所示，不同充灌量时电动机工作点分别在A点和B点。

为使电动机工作在最佳工作点，要对压缩机电动机的电流进行检测，以确定电动机的负载。根据负载电流、U/f特性曲线进行补偿，补偿曲线如下图所示。

2.2变频控制系统

如上图所示，在室内机和室外机分别设有一片芯片，通过遥控器将信号传给室内机的控制系统，然后通过室内机和室外机之间的通信，将信号传给室外机控制系统的芯片。室外机控制系统的芯片同时还接受风扇转速、四通换向阀动作位置、室外气温、热交换器盘管温度等信号，以及变频器反馈回来的信号，通过处理后，向变频器发送操作频率的信号，以及其他保护措施的信号。压缩机的转速n，扭矩T与变频器的频率f，电压U之间有如下关系：

式中，k为系数;s为转差率;p为电动机的磁极对数。按此公式如前所述进行变频调速。

2.3 变频应用实例

在鸿艺大厦项目中，空调系统采用大金分体多联系列，在控制方式上原先设计采用U/f SPWM控制方式，但为了更好地体现变频的节能优势，经业主要求，我公司作为总包单位，和分包单位一起重新设计了新的控制方式，即应用模糊控制理论进行控制。以一拖三变频空调模糊变频控制器为例，基本结构框图如下：

2.3.1 室内机8位单片计算机作为控制核心，除完成一般

空调的基本功能外，还完成以下功能：对室温进行模糊推理，决策得到制冷数据传送给室外机，同时控制室内风机转速。根据蒸发器温度及其出口管壁温度差一级变化率进行模糊推理、决策，将相应电子膨胀阀开度数据传给室外机。

2.3.2 室外机由16位专用单片机M37750作为控制核心，

采用目前国际上最先进的功率模块IPM模块，驱动变频压缩机，主要完成以下功能，综合室内机制冷数据对压缩机进行变频调速，根据各室内机传送的数据分别控制三个电子膨胀阀，检测室外环境温度、冷凝器温度、确定是否化霜，并在化霜时控制压缩机电子膨胀阀。

2.3.3 由于使用了IPM模块，死区时间可减至5μs，这样

高的开关频率、低的死区时间使得变频器谐波成分大大减小。设计了高性能的开关电源作为控制电源，在交流100—300V大范围内都能正常工作，这样在电网电压很低的情况也能可靠工作，根据对电网电压的检测，压缩机降至相应频率上工作，只不过制冷量减少了而已。

2.3.4 空调器中，变频控制根据负荷的变化实现压缩机制

冷量的连续调节，为了保证制冷系统的最佳控制，同时要求制冷剂供液量的调节方位宽，调节反应快。因此，电子膨胀阀的使用与控制对制冷系统的性能起着至关重要的作用。在停机时将电子膨胀阀完全关闭，阻止冷凝器的高温液体流入蒸发器，压缩机起动前，先将电子膨胀阀全开，使系统高低压侧压力平衡，然后再开机，这样既可以轻载起动，又减少停机中的热损失，减少了能量损失。

2.3.5 模糊控制本质上是一种非线性控制器，对于工作条

件在大范围内变动、过程运态具有非线性的系统，比传统控制更为有效。在房间空调温控系统中，空气的泄露、人物的数量、房间开门的次数等，都是不确定的因素，制冷量与压缩机转速也是非线性关系。因此采用模糊控制，比传统控制温度进度高，过渡过程优良，舒适性也有所提高。

3. 结语

变频器节能探析篇8

电力设备的节能一般包括三个方面:一是降低损耗, 采用节能型电动机提高电动机的效率;二是用调速控制方法, 降低耗电量、实行运行方式最佳化;三是改造原有电动机结构, 降低无功功率, 实现动力传递方式的高效率化。电动机的损耗包括固定损耗与负载损耗。固定损耗由铁损与机械损耗。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60f (1-s) /p, (式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数) ;通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。

2 合理选型

变频器的容量选择以电动机额定功率为依据, 变频调速器的价格较贵, 在保证安全可靠运行的前提下, 合理地选择变频器的容量十分有意义。如对一台250kW风机常州新东化工发展有限公司选用施耐德的如下变频器对其进行调速控制节能。

3 安装控制设计

变频器内部是大功率的电子元件, 极易受到工作温度的影响, 为了保证工作安全、可靠, 使用时最好控制在40℃以下。如果在配电柜中安装, 变频器一般应安装在柜体上部, 并严格遵守产品说明书中的安装要求, 不允许把发热元件紧靠变频器的底部安装。温度太高且温度变化较大时, 变频器内部易出现结露现象, 其绝缘性能就会大大降低, 甚至可能引发短路事故。常州新东化工发展有限公司的罗茨风机的控制过程如下:

正确的设计电机的二次控制回路 (见图1) 和设定变频器的参数是保证电机正常运行和节能基础, 接线过程中采用的是2线控制 (输入的打开或闭合状态控制起动或停止) 。根据电机名牌输入电机的额定功率250kW;输入额定电压380V;额定转速=[同步速度× (50-以Hz表示的滑差) ]÷50。

设计正确的控制方式时要注意几方面细节:1) 保持电源线与设备中弱电信号电路之间的隔离;2) 保持控制电路远离电源电路, 控制和调速电路要将屏蔽层的两端接地;3) 变频电机一般可以工作在0Hz~300Hz, 而非变频电机一般只能工作在3Hz~60Hz, 这是由于变频电机的硅钢片优于非变频电机造成的, 非变频电机高于60Hz时会造成磁饱和引起电机严重高热而烧毁。另变频电机有专用的降温风扇用于散热, 当电机工作在超低频段时非变频电机由于没有专用的降温风扇而是同轴安装的风叶由于转速特别慢而几乎不散热, 这也是非变频电机不能长时间工作在超低频段的主要原因。因此在变频器控制非变频电机时需设置最低频率 (可略低于实际控制频率值) ;4) 变频器在工作中由于整流和逆变, 会产生高次谐波, 高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络, 从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上, 需要考虑控制电源的抗干扰措施。常州新东化工发展有限公司监控视频画面有段时间出现了严重不清晰, 经过谐波检测发现, 因为变频器的大量使用造成了整个系统质量下降所引起的。通过谐波治理现在已经恢复正常。

4 节能明显

本文重在阐述变频器在生产过程中对可调负载的节能应用和控制设计, 通过变频器调节控制后, 额定电流明显降低, 至于节能多少和生产成本的降低不做详细计算, 通过以下公式套用计算即可:

1) P=UI。 (P为电功率, 但依旧适用于P=W/t。W=UIt得

P=UIt/t, 约分t, 为P=UI。)

2) 纯阻电路 (指电路中只含有电阻元件的电路) 中可以用:

P=I^2 R (电流平方R) 及P=U^2/R (电压平方除以R)

一般P=U^2/R用得比较多, 在同一电路中, 知道电压U、电功率P来求电阻R。

3) 当三相负载平衡时:

P=3×U×I×cosφ=√3×U×I×cosφ

4) 当三相负载不平衡时:分别计算各相功率, 再求

P=P1+P2+P3=U1×I1×cosφ1+U2×I2×cosφ2+U3×I3×co sφ3

5 结论

风机、泵类等设备采用变频调速技术实现节能运行是许多企业节能的一项重点推广技术, 受到普遍重视和推广。实践证明, 变频器用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果, 是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率, 又满足了生产工艺要求, 并且大大减少了设备维护、维修费用, 还降低了停产周期。直接和间接经济效益十分明显。

参考文献

变频器篇9

2008年5月22～24日, 由中国电器工业协会变频器分会主办, 国家电控配电设备质量监督检验中心、机械工业出版社协办的中国电器工业协会变频器分会一届二次会员大会暨2007年度变频器行业信息发布会在北京召开。本次会议汇聚了变频器行业及变频器配套供货商厂家在内的100余家企业的140余名代表;同时邀请了相关专家就变频器技术进行了相关的专题报告讲座;邀请了中国电器工业协会杨启明秘书长, 国家商务部行业诚信办公室王胜利处长, 中国煤炭协会王志诚主任等领导就质量可信产品的推介、行业自律和诚信体系建设, 规范行业秩序等工作进行了指导。本次年会发布了2007年度变频器行业信息, 并进行了颁发优秀会员奖的活动, 随着“2007年度高压变频器行业品牌目录”、“2007年度低压变频器行业品牌目录”、“2007年度变频器部分配套供货厂商名录”的发布, 揭开了我国变频器事业”加快诚信体系建设, 实现规范化发展”的新篇章。

工业变频器的应用篇10

一、变频器的分类

变频器种类繁多, 应用非常广泛, 根据应用场合的不同, 分类的方法也不同, 主要有以下几种:

1. 按变换的结构分类, 变频器分为交-交和交-直-交

两种形式, 交-交变频器可将工频交流电直接变换成频率、电压均可控制的交流电, 又称直接式变频器。而交-直-交变频器则是先把工频交流电通过整流器变成直流电, 然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电, 它又称为间接式变频器。

2. 按直流环节的储能方式分类, 分为电压型变频器和电流型变频器两种。

3. 按控制方式分类, 分为U/F控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器、直接转矩控制变频器。

4. 按功能分类, 可分为恒转矩变频器和平方转矩变频器。

5. 按用途分类, 可分为通用变频器、高性能专用变频器和高频变频器。

6、按变频器供电的电压分类, 可分为低压变频器和高压变频器。

二、变频器的应用

目前, 变频调速已被公认为最理想、最有发展前途的调速方式之一, 得到广泛应用。

1. 在节能方面的应用

风机、泵类负载采用变频调速后, 节电率可达20%-60%, 这是因为风机、泵类负载的实际消耗功率基本与转速的三次方成比例。由此可以计算, 如果风机的实际为额定风量的80%, 通过变频调速其实际功率为额定功率的51.2%。由此可以看出, 当用户需要的平均流量较小时, 风机、泵类采用变频调速使其转速降低, 节能效果非常可观。传统的风机、水泵采用挡板和阀门进行流量调节, 电动机转速不变, 耗电功率下降很小。据统计, 风机、泵类负载占全国用电量的31%, 占工业总用电量的50%。因而, 从节能的角度出发, 在此类负载中使用变频调速具有极大的经济效益。另外, 变频技术也应用于部分家用电器, , 如目前日益普及的变频空调、变频冰箱等。

2. 变频器在自动化系统中的应用

由于控制技术的发展, 变频器除了具有基本的调速控制外, 更具有了多种算术运算和智能控制功能, 输出精度高达0.1%-0.01%。它还设置有完善的检测、保护环节, 因此在自动化系统中得到了广泛的应用。例如, 化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝;玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机;电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。

3. 变频器在提高工艺水平和产品质量方面的应用

变频器还广泛地应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域, 它可以提高工艺水平和产品质量, 减少设备冲击和噪声, 延长设备使用寿命。采用变频控制后, 可以使机械设备简化, 操作和控制更具有人性化, 有的甚至可以改变原有的工艺规范, 从而提高整个设备的功能。例如, 许多行业用的定型机, 机内温度是靠改变送入热风的多少来调节的。输送热风通常采用的是循环风机, 由于风机速度不变, 风量的调节只有通过调节风门的开度实现。如果风门调节失灵或调节不当, 就会造成定型机失控, 从而影响成品质量。循环风机高速启动, 传送带与轴承之间的磨损非常厉害, 使传送带成为一种易耗品。在采用变频调速后, 温度调节可以通过变频器自动调节风机的速度实现, 解决了产品质量问题;此外, 变频器可以很方便地实现电机的平滑启动, 减少了传送带与轴承的磨损, 延长了设备的寿命, 同时可以节能40%。

三、工业变频器的环境要求

变频器作为一个工业应用的产品设计, 从产品的结构、元器件的选择、防护措施、抗干扰措施等多方面都有严格的要求, 它对环境的要求高于一般的低压电气产品。它在安装使用之前, 不可避免地要进行一段时间的放置, 放置环境的要求根据其存放期的长短而定。

1. 短期存放:存放期不超过3个月时可认为是短期存放, 其存放条件如下。

(1) 环境温度:-10℃~+50℃。 (2) 相对湿度:5%~95%。

(3) 外部条件:不受阳光直射, 无灰尘、腐蚀性气体、可燃气体、油雾、蒸汽、滴水或振动, 应避免含盐分较多的环境。

(4) 即使温/湿度符合以上条件, 也应注意不要放置于温度会急剧变化的环境中, 因为这可能会造成变频器内部结露。

(5) 不要直接放置于地面, 应置于合适的台架上。

(6) 应用塑料薄膜等包装完好后存放, 如环境潮湿, 还需要在包装袋内放置干燥剂。

2. 长期存放:存放超过3个月时即认为是长期存放, 其存放条件如下。

(1) 满足短期存放的所有条件。

(2) 周围环境温度不高于30℃。因为变频器的滤波电容器均为电解电容, 在不通电时, 如温度过高, 会使电容器的特性变坏。

(3) 必须严格封装, 使包装袋内的相对湿度约在70%以下。