1、 2021-11-26第一章 變頻器的根底知識 通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓和頻率可調的交流電的安裝稱作 變頻器。把直流電DC )變換為交流電AC )的安裝稱為逆變器。1 變頻器的概念2021-11-26富士變頻器匯川變頻器2021-11-26臺達變頻器臺達變頻器一.異步電動機調速的根本原理2021-11-26定子定子定子繞組、鐵芯、機座定子繞組、鐵芯、機座繞線式繞線式: 三相轉子繞組三相轉子繞組 可串電阻可串電阻鼠籠式鼠籠式轉子轉子 當三相對稱的電流流入三相定子繞組后，當三相對稱的電流流入三相定子繞組后，電動機內便會產生旋轉磁場電動機內便會產生旋轉磁場. 方向方向: 相序決議

2、相序決議 大小大小: 電流決議電流決議2021-11-261060Pfn 亦稱同步轉速亦稱同步轉速(2).旋轉磁場: f1=50 P 1 2 3 4 工頻 n0 = 3000 1500 1000 750 轉速:例如例如2021-11-26(3).異步電動機的旋轉 通入三相電源 產生旋轉磁場 轉子導條切割磁場 產生感應電動勢(電流) 帶電導體在磁場中 產生電磁力 對軸心產生二個方向相反、大小相等的電磁轉矩 轉子旋轉2021-11-26 轉子與旋轉磁場有相對運動是電動機旋轉的轉子與旋轉磁場有相對運動是電動機旋轉的緣由緣由(4).轉速00nnn 000snnnnn1060(1)(1)Pfnnss1.

3、改動極對數改動極對數P 調速電機調速電機2.改動轉差率改動轉差率S 滑差電機滑差電機3.改動頻率改動頻率 f1 變頻調速變頻調速(5) . 異步電動機調速方法亦稱異步轉速亦稱異步轉速2021-11-26(6).異步電動機變頻調速(實踐運用)輸輸 出出0-380V等效正弦波等效正弦波 實踐實踐PWM波波輸輸 入入正弦波正弦波380V三相三相 50Hz三相三相0-50(200)Hz2021-11-26專為滿足變頻器調速需求而設計，其特點： 1磁飽和程度較低，鐵芯齒槽深 2繞組漏阻抗低 3提高了電機熱容量和絕緣等級 4另外設置了冷卻風機公用電動機所具有的優點： 1具有很好的轉矩特性 2處理了低速散熱

4、和高速動態平衡及軸承接受才干 3允許在基頻的根底上作較大范圍的變化( 7 ).變頻器公用電動機2021-11-262021-11-262021-11-262021-11-262021-11-26二二 變頻器的根本構造變頻器的根本構造 一切變頻器其根本構造一樣，但詳細電路各有差別。2021-11-26A.主電路主電路(主回路主回路)整流電路整流電路: 將三相交流電變成脈動直流電將三相交流電變成脈動直流電濾波電路濾波電路: 使脈動直流電成為較平滑的直流使脈動直流電成為較平滑的直流 電電 電容器電容器 電壓型變頻器電壓型變頻器 電感器電感器 電流型變頻器電流型變頻器限流電路限流電路: 限止剛接通電源

5、時的充電電流，限止剛接通電源時的充電電流， 以維護整流二極管以維護整流二極管制動電路制動電路: 吸收泵生電壓和增大電機制動轉吸收泵生電壓和增大電機制動轉 矩矩逆變電路逆變電路: 在驅動電路的控制，將直流電變在驅動電路的控制，將直流電變成交流電成交流電濾波元件濾波元件2021-11-26整流電路逆變電路制動電路變頻器主電路變頻器主電路2021-11-26整流模塊主要參數整流模塊主要參數耐壓耐壓1600V(1200V) 電流電流 根據實踐需求根據實踐需求2021-11-26部分功率模塊、部分功率模塊、IPMIPM、電力半導體器件及驅動電路、電力半導體器件及驅動電路GTR 、電力 MOSFET 和

6、IGBT 等器件2021-11-26 二單元二單元 IGBT逆變模塊逆變模塊:2021-11-266單元IGBT逆變模塊 富士6M系列模塊與7M系列的區別是：6M模塊不帶制動IGBT，而7M系列模塊內部有制動IGBT。如6MBI100S-120-02，7MBR50SA0602021-11-26B.控制電路控制電路維護電路: 由取樣、放大、處置三部分電路組成。驅動電路: 把CPU送出的PWM信號進展電壓和功。 率放大，控制逆變電路中六個開關器件。I/O電路: 處置變頻器對外輸入和輸出相關信號的 電路。操作面板: 一是用于顯示，另外作為操作鍵盤CPU: 變頻器的中心電路，按照相關信號控制變頻器的任

7、務 。開關電源: 向控制電路提供所需的直流任務電壓。2021-11-26 C . 變頻器輸出頻率的幾種控制方法變頻器輸出頻率的幾種控制方法 操作面板控制電壓控制 0-5V(0-10V、0-15V)電流控制 4-20mA(0-20mA)通訊控制 經過通訊接口脈沖控制2021-11-26日立變頻器接線圖1.變頻器的選擇 U/f 控制方式 普通性能的調速 矢量 直接轉矩 高性能的調速 風機 水泵型 伺服型 高壓型 公用設備型2021-11-26第二章第二章 變頻器的運用變頻器的運用通用變頻器通用變頻器 公用變頻器公用變頻器 2021-11-26 2.變頻器容量的選擇 一拖一 ：普通與電動機的功率一樣

8、 以下情況需求高一檔次: 六極 八極電機，加減速時間較短，啟動轉矩要大。 同時啟動同時停頓 不同時啟動不同時停頓mIImMmsII0.9I 一拖幾一拖幾2021-11-263.變頻器常用參數的設置 1 無特殊要求默許“出廠設置，有要求的按要求重新設置 2 主要功能參數 (1) 根本頻率電動機電源的額定頻率 (2) 根本電壓電動電源的額定電壓 (3) 最高頻率指給定信號為最大值時變頻器 的 輸出頻率 (4) 上、下限頻率變頻器的輸出頻率被限制在這兩個頻率之間2021-11-26(5) 最高頻率電壓最高頻率輸出時對應輸出的電壓點動頻率調試點動時的輸出頻率，普通較低加速時間指變頻器啟動到輸出最 高頻

9、率所需的時間 2021-11-26 (8) 減速時間變頻器從最高頻率下降到零頻率 需的時間 (9) 上升，下降方式 ： 線性方式 S型方式(反) 半S型方式(反)2021-11-26 正常(停頓)停頓時輸出頻率逐漸 下降 自在滑行停頓時變頻器停頓輸出 離線：輸入相關電機參數 在線：可以隨溫度變化而自動修正 參數，使運轉堅持穩定(10) 停頓方式停頓方式(11) 自整定自整定2021-11-26第三章第三章 . 變頻器的實踐運用變頻器的實踐運用 開環控制系統 閉環控制系統恒量控制 1. 恒壓供水系統 所謂恒壓供水系統是指不論用水量如何變化水管的供水壓力一直堅持設定值。變頻調速系統變頻調速系統20

10、21-11-26 XE=XD-XF經過PID調理XE0 XG上升 f上升XE0，經PID調理，XG上升f上升供水量Qi上升XF上升，直至XE=XD-XF=0，水壓上升到設定值恒壓供水，此時，XG、f 、Qi 堅持不變。2021-11-26 當用水量Q0下降XF上升XE=XD-XF0，經PID調理，XG下降f下降供水量Qi下降XF下降，直至XE=X0-XF=0，水壓上升到設定值恒壓供水，此時，XG，f ，Qi 堅持不變。可見，供水系統在任何情況下，經過恒壓供水系統，其水壓一直恒定在設定形狀。2021-11-26 2. 變頻器的參數預置變頻器的參數預置 最高頻率 上限頻率 下限頻率 啟動頻率 加減

11、速時間 PID參數2021-11-26第四章第四章 變頻器的維修變頻器的維修 1. 修繕的根本條件 修繕人員必需掌握了解變頻器根本任務原理，熟習根本構造，掌握常見電路的原理作用；思緒矯捷，動手才干強，堅韌的個性。 根本工具：指針式萬用表、直流穩壓電源、示波器、信號發生器、頻率計、自制工具，電機等。2021-11-262.修繕的通常方法逐漸減少法： 經過缺點報警信息及景象分析、檢測將缺點范圍逐漸減少，直至缺點點。順藤摸瓜法： 按電路電信號傳輸的途徑進展檢測，判別缺點所在。2021-11-26 好 轉第一步 壞 轉第步通電檢測，初查缺點問題裝配清洗年久要檢測530V的濾波電容并改換一切驅動電源小電

12、解電容缺點診斷缺點處置，改換器件原那么： 盡量一樣 正常 轉一步 存在問題 回第步填寫修繕記錄 靜態檢測功率模塊靜態檢測功率模塊試運轉試運轉 3.修繕的步驟2021-11-264.變頻器常見缺點分析與處置變頻器常見缺點分析與處置 整流模塊的損壞 損壞的四大緣由：過流、過壓、高溫、老化2021-11-26過流 1限流電路繼電器觸點燒結在一同可控硅損壞短路 2濾波電容損壞短路；控制電路異常，開關管 導通時間過長 3制動電路開關管損壞短路 4逆變電路損壞，一個橋臂短路 5負載過載： .負載轉矩增大 .電動機損壞過流2021-11-26過壓過壓 1 制動電路損壞不任務： 開關管損壞開路 控制電路不發驅

13、動信號2 減速時間過短，又未裝設制動電路3 電源串入高壓 高溫1 冷卻風扇未任務或是風量缺乏2 散熱板進風受阻3 現場環境溫度偏高2021-11-26.逆變模塊的損壞逆變模塊的損壞 過流 (1) 驅動電路缺點引起逆變模塊損壞 (2) 主電路由于油污粉塵污染受潮損壞 (3) 過負載 高溫、過壓等緣由同整流電路 2021-11-26 變頻器外殼不拆開，用數字萬用表的二極管檔對變頻器進展初步檢測：整流電路的檢測 用黑筆表筆靠著變頻器的P端，用紅表筆分別測R S T進線端，所測數值一樣，如有不同，那么有缺點；紅表筆靠著N端，黑表筆分別測R S T進線端，所測數值一樣，如有不同那么有缺點。5.初步靜態初

14、步靜態(不拆機不通電不拆機不通電)檢檢2021-11-26 逆變電路的檢測 用黑筆表筆靠著變頻器的P端，用紅表筆分別測U V W出線端，所測數值一樣，如有不同，那么有缺點；紅表筆靠著N端，黑表筆分別測U V W進線端，所測數值一樣，如有不同那么有缺點。2021-11-26 通電后根據變頻器顯示屏的顯示的缺點代碼進展檢修，普通有： 通電沒顯示 通電有顯示有報警代碼 通電有顯示沒報警代碼 經整流及逆變部分的檢測正常后可通電進展檢查。 6.動態動態(通電通電)檢查檢查2021-11-26缺點多為開關電源電路出缺點缺點多為開關電源電路出缺點 通電沒顯示通電沒顯示開關電源電路圖2021-11-26 R4

15、0、R41、LED組成上電啟動電路，為振蕩芯片U1-3844B提供上電時的起振電流。在電路起振任務后，由自供電繞組、D13、D14、C30構成的整流濾波電路為U1提供任務電源。自供電繞組、D13、C31整流濾波電路輸出的電壓，同時也作為反響電壓信號輸入到U1的2腳，由內部誤差放大器與基準電壓比較，輸出控制電壓控制內部PWM波發生器，改動U1的6腳輸出脈沖的占空比，從而控制開關管K2225的導通與截止時間，維持次級繞組輸出電壓的穩定。自供電繞組、D13、D14、C30、C31既是U1的供電電源，同時構成了穩壓電路，將因電網電壓動搖或負載電流變動引起的次級繞組輸出電壓的變化，反響到U1的2腳，實現

16、穩壓控制。 U1的4腳外接振蕩電路的定時元件提供充、放電能量，4腳R、C元件與內部電路配合，在4腳產生鋸齒波振蕩脈沖，該脈沖送入內部PWM波構成電路。 開關變壓器BT的初級繞組與開關管串接，由開關管的導通和截止，將直流供電能量經BT繞組轉變為交變能量電磁能量，再耦合到次級電路。與主繞組相并聯的D15、C32、R39等元件，提供開關管截止時主繞組感生反向電流的泄放通路，抑制了反向電壓的峰值，并加快了開關管的截止速度，同時也防止了開關管接受過高反壓而損壞，具有一定維護作用；開關管源極串聯的電流采樣電路R37，將流過主繞組和開關管的電流轉化為電壓信號，輸入到U1的3腳，當開關管流過異常電流時，R37

17、上電壓降上升，U1的3腳內部電流信號處置電路，輸出控制信號，或改動6腳脈沖信號的占空比，使開關管截止時間變長，以降低的輸出電流。開關電源電路原理開關電源電路原理2021-11-26 在有過流情況發生但R36上電壓降在1V以下時，內部電流信號處置電路輸入信號，控制6腳輸出信號的占空比，實施限流控制。而當過流嚴重使R36上電壓上升為1V以上時，內部電流信號處置電路使U1停振，以實施過流維護。當聽到開關電源發出“打嗝聲，處于時振時停形狀下，闡明負載電路有嚴重過流情況發生，處于過流停振維護的臨界點上。“打嗝景象，本質上是電路本身實施的維護動作。 次級繞組輸出電壓經D9、C25整流濾波成+8V直流電源，

18、送入CPU主板，再經后級電路穩壓成+5V，供CPU電路；次級繞組輸出電壓經D6、C20整流濾波成24V直流電源，供充電繼電器MC的線圈供電，變頻器上電時，先由充電電阻給直流電路的儲能電容器充電，CPU再輸出一個MC閉合指令由CON1端子的29腳進入，MC閉合，將充電電阻短接。24V電源還作為兩只散熱風扇的供電電源，兩只散熱風扇由三極管T2、T3驅動，風扇運轉指令也由CPU以端子CON1的27腳輸入，控制T2、T3的導通與截止。另有兩組D10、C27和D8、C23等整流濾波電源，分別輸出+18V和-18V兩路供電，送入CPU主板，再由后級穩壓電路處置成+15V、-15V直流穩壓電源，供電流、電壓維護檢測電路和控制電路。-18V的供電繞組，同時還由D7正向整流成正電壓，作為直流電壓的檢測信號，送入后級直流電路電壓檢測電路，進一步處置后，送入CPU，供過、欠壓維護、直流電壓顯示、參與輸出電路控制等。開關電源電路原理開關電源電路原理2021-11-26u 通電有顯示有報警代碼通電有顯示有報警代碼一上電就顯示報警一上電就顯示報警,缺點普通有缺點普通有:過流 過流檢測電路及