變頻器概述目錄變頻器的發(fā)展史變頻器的組成變頻器的工作原理更換變頻器所需的工作變頻器的發(fā)展史為什么要使用變頻器？U/F控制矢量控制DTC控制為什么要使用變頻器 說到變頻器，就不能不說交流電動機，因為變頻器必須配合電動機使用，電動機被稱為“工業(yè)的騾馬”，支撐著工業(yè)的發(fā)展，目前較常用的交流電動機有兩種：一是交流異步電動機，二是交流同步電動機。其中交流異步電動機為最常用的。中國各類電動機的裝機容量已超過6億KW，交流異步電動機約占90%。變頻器的發(fā)展史為什么要使用變頻器

交流異步電動機常用調速的種類變頻器的發(fā)展史交流調速方式高效調速低效調速變極調速串極調速變頻調速轉子串電阻調速定子調壓調速電磁離合器調速液力耦合器調速液粘離合器調速電氣調速機械調速 從上圖我們分析比較可以得出以下結論 變頻調速的特性：調速范圍廣，效率高，安裝方便， 維護簡單。各種特性均優(yōu)于其他調速方法U/F控制方式（壓頻比控制） 上世紀70年代，最初的變頻器出現，即U/F控制的變頻器 是通過改變同步轉速的方式進行調速。分為基頻以下和基頻以上兩種情況。 基頻以下調速 為充分利用電動機鐵心，發(fā)揮電動機產生轉矩的能力，在基頻下采用恒磁通的控制方式，要保持磁通不變，當頻率從額定值向下調節(jié)時必須同時降低感應電動勢，然而繞組中的感應電動勢是難以直接控制的，當電動勢值較高時，可以忽略定子電阻和漏磁感抗壓降，用定子相電壓來替代，即則得 定子相電壓/頻率=常值 低頻時定子相電壓和感應電動勢都較小，定子電阻和漏磁感抗壓降所占的分量相對較大，電機的轉矩變小，可以人為的抬高定子相電壓以補償定子壓降，稱作低頻補償或轉矩提升。 基頻以上調速 在基頻以上調速時，頻率升高，而定子電壓卻不可能超過額定電壓，只能保持進線電壓，這將使磁通與頻率成反比的下降，使電動機工作在弱磁狀態(tài)，基本上屬于“恒功率調速”缺點：在低頻時，啟動轉矩不足應用：一般用于風機，泵等平方轉矩負載ABB變頻器對應的機型為ACS510系列變頻器的發(fā)展史矢量控制（仿真控制） 上世紀80年代，由于U/F控制的局限性，發(fā)展出了矢量控制模式的變頻器 矢量控制早在上世紀60年代就已出現，并由Siemens在1972年提出，但真正應用還是在微電子技術發(fā)展的80年代 控制原理是通過對電機控制參數的實時解耦，實現電機的轉矩和磁通控制，達到和直流電機一樣的調速特性。 眾所周知，異步電動機是一個高階，非線性，強耦合的復雜系統(tǒng)，矢量控制就是通過坐標系的變換，實現定子側控制量的解耦，把定子電流中的勵磁電流分量和轉矩電流分量變成標量獨立開來，分別進行控制。這樣通過坐標系變換重建的電動機模型就可以等效為一臺直流電動機，從而可象直流電動機那樣進行快速的轉矩和磁通控制。 缺點：處理速度受中央處理器的運算決定，一般為20~30ms 應用：一般用于對可靠性要求不高的恒轉矩負載ABB變頻器對應的機型為ACS550系列變頻器的發(fā)展史DTC控制（直接轉矩控制）

上世紀90年代，由ABB公司出了DTC控制模式的變頻器

DTC控制技術于上世紀80年代中期提出，產品成形于90年代中期。最早出現的產品型號是ACS600，經過近10年的發(fā)展，現已被ACS800替代。 和矢量控制不同，DTC控制摒棄了解耦得思想，取消了旋轉坐標系變換，簡單地通過檢測電機定子電壓和電流，借助瞬間空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉矩，并根據與給定值比較所得的差值，實現磁鏈與轉矩的直接控制。這種控制模式和其他控制模式在相同處理器的條件下，DTC模式下的運算處理更快，這意味著在負載轉矩變化時，可以更加快速的響應負載轉矩的變化。 缺點：由于是對電流的控制，所以不能應用在高低高的場合 應用：工程型變頻器可以應用在任何交流電機的場合ABB變頻器對應的機型為ACS800系列變頻器的發(fā)展史目錄變頻器的發(fā)展史變頻器的組成變頻器的工作原理更換變頻器所需的工作變頻器的組成ACS800-01-XXXX-3變頻器的組成ACS800-04-XXXX-3ACS800-01和ACS800-04R2~R6機型的區(qū)別變頻器的組成ACS800-01ACS800-04R2~R6和R7~R8機型的區(qū)別變頻器的組成R2~R6R7~R8變頻器的組成變頻器由以下基本單元組成1。整流單元2。儲能單元3。逆變單元4。制動單元5。控制單元變頻器的組成----功率單元整流單元1。二極管整流2。二極管+晶閘管整流3。晶閘管反向并聯(lián)整流4。IGBT整流儲能單元1。電容儲能2。電感儲能逆變單元1。IGBT變頻器的組成----功率單元主控板1-1RMIO-----R2~R61-2RDCU-----R7，R8RMIO-01C或RMIO-11CRDCU-02C或RDCU-12CRMIO-02C或RMIO-12C變頻器的組成----控制單元功率板2-1。RINT----R2~R6RINT5514---R5變頻器的組成----控制單元RINT6611C----R6（現被RINT5611C組件替代）功率板2-2。AINP+AINT+APOW+AGDR-------R7，R8AINP-01CAINT-02CAPOW-01CAGDR-71C變頻器的組成----控制單元+++=RINT主電路：完成對電機提供驅動功率的變換過程電路板:控制電路完成計算，通訊，數據采集和電機控制等功能。I/O接口Port1Port2Port3RMIO-01ACS800-01電路板的連接。變頻器的組成----電路板連接圖TMRMIOAINTExternaloptionmodulesOptionmodulesUVWOptionmodules+24VRDCOoptionACS800-04Pulseencoder,Fieldbus,ExtendedI/OCDP312RFAN~230+-Ch3Ch2Ch1Ch0APOWAGDRAINPAIBPADPI+24V主電路：完成對電機提供驅動功率的變換過程電路板:控制電路完成計算，通訊，數據采集和電機控制等功能。ACS800-04電路板的連接。變頻器的組成----電路板連接圖變頻器的組成----診斷和控制盤接口板(ADPI)板上有控制盤的連接座，紅色指示燈和綠色指示燈每個模塊可以并聯(lián)兩塊這樣的電路板(用于平板式安裝和書架式安裝)控制盤即插即用-兩個控制盤不能同時工作變頻器的組成----電機控制和I/O板(RMIO-02C或RMIO-12C)+24VDC電源2路用于現場總線的并聯(lián)端口現場總線I/O擴展脈沖編碼器新的可選件系列PPCC-link=串口通訊

與AINT通訊:光纖連接控制盤連接器模擬I/O2路電流輸入1雙極性電壓輸入2路電流輸出AI電氣隔離數字輸入6路可編程1固定為停車(啟動互鎖)兩組隔離+24VDC3可編程繼電器輸出DDCS適配器連接器DDCS適配器帶4路通道PC連接主從通訊‘老版可選件變頻器的組成----ACS800-04主電路板(AINT)包括傳動中的所有的高壓和內部測量元件自動電流測量比例換算-不再需要焊接槽縫給AINP和AGDR板(+ABRC板)供電接地故障和短路保護可調整的接地故障電流跳閘極限接地故障檢測是基于輸出的三相電流一種型號適用于所有ACS800-04的型號AINT-02（C）變頻器的組成----ACS800-04電源板(APOW)直接給RMIO和AINT板提供電源通過AINT板間接給AINP板提供電源直接與直流回路連接變頻器的組成----ACS800-04輸入橋控制板(AINP)啟動輸入橋的晶閘管電源來自于AINT軟件控制充電過程:輸入橋啟動，當直流母線電壓達到0.7*1.35*380V并且電壓上升的變化率<0.01*UN/10ms變頻器的組成----ACS800-04門極驅動板(AGDR)直接與IGBT模塊相連門極控制，飽和反饋和溫度檢測都通過這塊電路板變頻器的組成----ACS800-04輸入橋保護板(AIBP)針對瞬變，保護輸入橋ACS800R2~R6硬件分解圖1控制盤支架外殼骨架控制盤防護蓋可選的適配器組件接地板控制和I/O板EMC濾波板功率板直流電抗散熱片功率半導體接線盒支撐扳風機變頻器的組成----結構圖控制盤塑料防護罩控制盤支架可選外部組件

外部通訊適配器數字模擬量擴展模塊

脈沖編碼器接口DDCS適配器塑料外殼電機控制和外部I/0端子功率板電抗和其他主電路組件主框架和散熱片風機接線盒EMC板（可選）+SeparateCoverforIP55(option)+InternalBrakingChopper(option)ACS800R2~R6硬件分解圖2變頻器的組成----結構圖SlotsforcablesgoingtotheRMIOboardintheRDCUunit.Thecablesarewoundonthetopofthemodule.控制電纜線，去RMIO板（位于RDCU單元）進線電纜接線端Inputcableterminals緊固點Fasteningpoints模塊前蓋Frontcover低位置接線孔Threeadditionalholesforfasteningthecableterminalplatetoalowerpositionorforconnectingcablelugs基座Pedestal緊固支架Fasteningbracket緊固點Fasteningpoints電機電纜接線端Motorcableterminals接地電纜接線端PEterminal備用電纜接線端Alternateoutputcableterminals制動斬波器接線端BrakechopperandintermediatecircuitDCbusterminals變頻器的組成----結構圖ACS800R7~R8外觀圖AC電抗器輔助電源變壓器+熔斷器控制盤CDP312R電機控制和IO板:RMIO輸入整流橋+

壓敏電阻板制動斬波器直流電容器電流互感器冷卻風機散熱器主電路接口板：RINTIGBTs+門極驅動板EMC板(option)共模濾波器（可選件）鐵淦氧環(huán)形濾波器充電電阻開關電源板空氣入口變頻器的組成----結構圖X39控制盤電纜插口I/O接線端子（可拆卸）可選模塊接口1可選模塊接口2光纖擴展模塊接口R2-R4:帶轉軸的控制盤托架，向左側轉動托架，可見到I/O端子排控制電纜屏蔽層接地端子(360?接地）變頻器的組成----外部附件RDCO-01:RDCO-02:RDCO-03:10MB5MB10MB10MB5MB5MB10MB10MB5MB5MB5MB5MBCH0CH1CH2CH3RMBA:RDNA:RLON:RPBA:RCAN:RCNA:RMBP:RETA:RIBA:

RAIO:RDIO:RTAC:MODBUS通訊協(xié)議適配器DEVICENET通訊協(xié)議適配器LONWORKS通訊協(xié)議適配器PROFIBUS-DP通訊協(xié)議適配器CANOPEN通訊協(xié)議適配器CONTROLENT通訊協(xié)議適配器MODBUSPLUS通訊協(xié)議適配器ETHTRNET通訊協(xié)議適配器INTERBUS-S通訊協(xié)議適配器擴展模擬I/O模塊擴展模擬I/O模塊脈沖編碼器接口模塊OptionsList0123變頻器的組成----外部附件RDCO-01:RDCO-02:RDCO-03:10MB5MB10MB10MB5MB5MB10MB10MB5MB5MB5MB5MBCH0CH1CH2CH3RMBA:RDNA:RLON:RPBA:RCAN:RCNA:RMBP:RETA:RIBA:

RAIO:RDIO:RTAC:OptionsList0123變頻器的組成----外部附件RS485傳動的連接N系列(ACS600)擴展接口R系列擴展接口Modlebus主從連接調試工具自定