1、和利時變頻器培訓教程2011年10月變頻器基礎知識變頻器是交流電氣傳動系統(tǒng)的一種,是將交流工頻電源轉換成電壓、頻率均可變的適合交流電機調(diào)速的電力電子變換裝置，英文簡稱VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency）三相交流異步電機和三相交流同步電機中間傳動機構工頻電源輸入終端機械交流電機皮帶輪、齒輪箱等風機、泵等交流調(diào)速裝置交流輸出變頻器變頻器基礎知識變頻器變頻器的控制對象序號意義有代表意義的行業(yè)或設備1節(jié)能風機、水泵、注塑機2提高產(chǎn)品質(zhì)量機床、印刷、包裝等生產(chǎn)線3改善工作環(huán)境電梯、中央空調(diào)采用電氣傳動的目的和意義 根據(jù)設備和工藝的要求通過改變電動機速度或

2、輸出轉矩改變終端設備的速度或輸出轉矩。目的變頻器基礎知識意義序號優(yōu)點1平滑軟啟動，降低啟動沖擊電流，減少變壓器占有量，確保電機安全2在機械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作效率3無級調(diào)速，調(diào)速精度大大提高4電機正反轉無需通過接觸器切換5非常方便接入通訊網(wǎng)絡控制，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化控制變頻調(diào)速的優(yōu)勢變頻器基礎知識注：與其它交流電機調(diào)速方式，如變極調(diào)速、變壓調(diào)速、轉子串電阻調(diào)速對比變頻器基礎知識中大功率5.5kw以上小功率5.5kw以下整流，將工頻交流變成直流上電緩沖電路,降低上電沖擊電流儲能電路,保持電壓恒定，減小脈動制動電路,消耗能量防止母線電壓過高逆變電路,將直流轉換為頻率電壓均可變

3、的交流 控制電路，電機算法控制，外部信 號接收處理鍵盤，修改設定參數(shù)，監(jiān)視狀態(tài)主回路控制回路結構件：散熱器、溫度傳感器、風扇實用原理框圖數(shù)字量輸入端子數(shù)字量輸出端子模擬量輸入端子模擬量輸出端子變頻器輸入輸出端子控制變頻器的啟停、運行方式、加減速等等反饋狀態(tài)信號給控制系統(tǒng)，如：故障、頻率到達等等給定變頻器運行速度等輸入指令輸出電壓、電流、頻率等信號變頻器基礎知識HGD系列：D1可選功能豐富，如速度輸入切換、運行模式切換等DI/DO有效電平可編程DI/DO可編程延時動作AI端子可編程為DI虛擬端子功能VVVF控制（變壓變頻控制）開環(huán)矢量控制（無速度傳感器矢量控制）閉環(huán)矢量控制（有速度傳感器矢量控制

4、）變頻器的控制算法變頻器基礎知識矢量控制項目通用變頻器高性能變頻器控制算法V/F控制轉矩提升同步機異步機控制算法基本相同開環(huán)矢量控制（無速度傳感器矢量控制）閉環(huán)矢量控制（有速度傳感器矢量控制）異步機和同步機需要不同的控制算法調(diào)速范圍1:401:100（開環(huán)矢量),1:1000(閉環(huán)矢量)啟動轉矩無要求150% 0.5Hz（開環(huán)矢量)，150% 0Hz(閉環(huán)矢量)穩(wěn)速精度與轉差有關（2-3%)0.5%(開環(huán)矢量)，0.05%(閉環(huán)矢量)轉矩控制無有控制算法簡單復雜電機參數(shù)不依賴電機參數(shù)，支持同時驅動不同類型不同功率的電機電機參數(shù)對控制性能的影響較大，一般一臺變頻器只能驅動一臺電機變頻器的控制算法

5、變頻器基礎知識注：一般通用變頻器也內(nèi)置開環(huán)矢量控制，應用在對調(diào)速性能不太高的場合鍵盤起停端子起停通訊指令通道變頻器啟停控制直接啟動先直流制動再啟動轉速追蹤再啟動從啟動頻率啟動適用小慣性負載再啟動時可能產(chǎn)生反轉的場合 變頻器計算電機的運轉速 度和方向，從當前速度開始運 行到設定頻率。該方式適用于 大慣性負載的瞬時停 電再啟動。自由停車減速停車直流制動停車變頻器降低輸出頻率，頻率降為0后停機 變頻器立即終止輸出，負載按機械慣性自由停車 直流制動停車適合需快速停車場合變頻器啟停方式啟動變頻器啟停控制信號停車變頻器專業(yè)術語鍵盤設定模擬量設定多段速運行設定PID控制設定遠程通信設定變頻器輸入設定方式變頻

6、器參考輸入控制方式速度輸入力矩輸入加速時間 變頻器從0Hz加速到最大輸出頻率所需時間減速時間 變頻器從最大輸出頻率減速到0Hz所需時間加減速時間變頻器專業(yè)術語HGD系列模擬量給定組合方式靈活K1*VP+K2*(K3*VS+K4*IS+K5*VF+K6*IF-K8*5V) HGD系列力矩輸入也可多段速給定模擬量給定可自定義曲線正向運行變頻器上電后，按照實際的方向運行反向運行改變變頻器相應參數(shù)設置，可使電機反向禁止反轉運行禁止變頻器反向運行，適合應用在特定的禁止反轉運行的場合正反轉運行正反轉死區(qū)時間變頻器專業(yè)術語載波頻率 增加載波頻率可減小電機噪聲，但會導致變頻器和電機發(fā)熱增加，當載波頻率高于出廠

7、設定值時，每增加1kHz載波頻率，變頻器的額定功率應下降5%。推薦電機額定功率與載波頻率設定關系如下：電機功率15kW30kW75kW132kW132W載波頻率10.0kHz8.0kHz6.0kHz4.0kHz2.0kHz變頻器專業(yè)術語HGD系列可以選擇載波方式，能夠在不增加變頻器電動損耗的前提下，降低電機的電磁噪聲電機參數(shù)自辨識電機靜止自辨識電機旋轉自辨識在電機負載無法卸載情況下使用在電機負載可卸載情況下使用，操作前應將電機軸脫離負載 注意：矢量控制時，必須進行電機參數(shù)自辨識。非矢量控制時，為了獲得更高的控制精度，仍建議在首次運行時進行參數(shù)自辨識。 變頻器專業(yè)術語VVVF曲線及轉矩提升應根據(jù)

8、負載大小適當選擇轉矩量，負載大可以增大提升，但轉矩提升不應設置過大，過大的轉矩提升，電機過勵磁運行，容易過熱，變頻器輸出電流大，效率降低。 在低頻下，加載的電壓低，由于定子電阻損耗等，造成啟動力矩不夠，通過適當?shù)脑黾拥皖l下，輸出的電壓值，從而來加大電機的輸出轉矩，即為轉矩提升。變頻器專業(yè)術語HGD系列可以自己定義VVVF曲線轉差補償電機轉子的轉速隨著負載的增加而減小時，為了保證電機在額定負載下，其轉子轉速接近同步轉速，可啟動轉差補償。AVR功能 AVR功能即輸出電壓自動調(diào)整功能。當AVR功能無效時，輸出電壓會隨輸入電壓(或直流母線電壓)的變化而變化；當AVR功能有效時，輸出電壓不隨輸入電壓(或

9、直流母線電壓)的變化而變化，輸出電壓在輸出能力范圍內(nèi)將保持基本恒定。定子壓降補償 用于補償定子電阻和導線產(chǎn)生的電壓降變頻器專業(yè)術語HGD系列有此項參數(shù)HGD系列可設置AVR為自動有效，保證電機低速恒轉矩，高速恒功率，使電機始終工作于最佳狀態(tài)點動點動運行過程按照直接啟動方式和減速停機方式進行啟停操作。擺頻如行車、機床歸位等如紡織行業(yè)跳頻避開機械共振變頻器專業(yè)術語HGD系列有三個跳頻段可設置過程PID控制多段速運行和程序運行變頻器專業(yè)術語如風機水泵行業(yè)如高層電梯HGD系列PID控制分為速度PID和力矩PID控制兩種，開放參數(shù)多，考慮周全，如平滑處理、前饋、死區(qū)等參數(shù)HGD系列PID控制、力矩控制可

10、多段速給定FDT電平檢測頻率到達檢測變頻器專業(yè)術語瞬間掉電再啟動在電網(wǎng)掉電以后，母線電壓降到設定的電壓值時，變頻器開始降低運行頻率，使電機處于發(fā)電狀態(tài)，讓回饋的電能去維持母線電壓，保證變頻器的正常運行，直到變頻器再一次上電。過壓失速保護自動限流保護變頻器專業(yè)術語電機快速減速，電機慣性較大電機加速過快，電機慣性過大制動電阻制動為了防止直流母線側電壓過高，引起變頻器故障，外加直流制動電阻，當直流母線電壓高于制動閾值電壓時，制動電阻切入使用，泄放直流側電壓。 HGD系列對過壓時可選擇過壓失速保護還是制動電阻制動節(jié)能控制 變頻器空載或輕載運行過程中，若輸出頻率高于設定的頻率，則降低輸出電壓至節(jié)能允許范

11、圍，開始節(jié)電運行；當輸出頻率低于節(jié)能起始頻率或負載加大時，自動退出節(jié)能狀態(tài)。下垂控制當多臺變頻器驅動同一負載時，設定下垂控制功能可以使各變頻器的輸出功率均勻分配。 變頻器專業(yè)術語過載預報警控制 變頻器工作電流超過過載檢測水平并保持的時間超過過載檢測時間，則會輸出信號恒功率輸出控制 HGD系列具有恒功率輸出控制，用以減少因電網(wǎng)電壓降低時的過載、過流等故障的發(fā)生參數(shù)顯示 HGD系列可在操作面板上顯示任何功能碼的值故障屏蔽HGD系列所有故障可分別屏蔽菜單模式選擇 HGD系列菜單模式分為基本模式和高級模式。在基本模式下，只顯示6組參數(shù)；高級模式下，可顯示所有參數(shù)。便于用戶操作方便及防止誤改參數(shù)。上電起

12、始延時 HGD系列可設置上電延時時間，上電后延時一段時間，變頻器開始運行，用于等待整個系統(tǒng)初始化。兩套電機參數(shù)可供選擇 HGD系列提供兩套電機參數(shù),可用矢量控制同時對兩臺電機切換控制考慮更周全貼心設計 多年的行業(yè)應用經(jīng)驗，將客戶細微需求融于產(chǎn)品，考慮周全，貼心設計，使用更便捷。 如：過載預報警、上電啟動延時、菜單模式選擇、故障可屏蔽設計、DI/DO端子有效電平及延時實際可編程等等。參數(shù)更開放精益求精方案更豐富高效省時 針對較專業(yè)或要求較高的用戶，提供更多開放參數(shù)，便于將產(chǎn)品性能在實際應用場合中發(fā)揮的更完美。 如：過程PID控制參數(shù)、死區(qū)補償增益參數(shù)、過壓失速參數(shù)、輸入輸出偏置等等。 行業(yè)應用經(jīng)驗積累多，系統(tǒng)方案豐富，為客戶提供完全系統(tǒng)解決方案，省時更省心。 如：恒壓供水、行車變頻調(diào)速、數(shù)控車床主軸控