1、第六章第一节变频器的结构一、变频器的基本结构1.整流电路2.滤波及限流电路图6-1电压型通用变频器的基本结构第一节变频器的结构图6-2交-直-交电压型变频器主电路第一节变频器的结构表格3.直流中间电路4.逆变电路1)为电动机绕组的无功电流返回直流电路提供通路。2)当频率下降使同步转速下降时，为电动机的再生电能反馈至直流电路提供通路。3)为电路的寄生电感在逆变过程中释放能量提供通路。5.能耗制动电路第一节变频器的结构二、变频器控制电路(1)运算电路运算电路的主要作用是将外部的速度、转矩等指令信号同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定变频器的输出频率和电压。(2)信号检测电路将变频器和电动机
2、的工作状态反馈至微处理器，并由微处理器按事先确定的算法进行处理后为各部分电路提供所需的控制或保护信号。(3)驱动电路驱动电路的作用是为变频器中逆变电路的换流器件提供驱动信号。(4)保护电路保护电路的主要作用是对检测电路得到的各种信号进行运算处理，以判断变频器本身或系统是否出现异常。三、变频器与外部连接端子第一节变频器的结构1.主电路端子表6-1变频器的主电路端子及其功能1)L1、L2、L3主电路电源输入端子，经接触器和断路器与电源连接，不用考虑相序。2)变频器的保护功能动作时，继电器的常闭触点控制接触器电路，会使接触器断开，从而切断变频器的主电路电源。3)不应以主电路的通断来操作变频器的运行和
3、停止。4)变频器输出端子U、V、W直接接至三相电动机上，当旋转方向与设定不一致时，可以调换U、V、W三相中的任意两相。5)变频器的输出端子不要连接到电力电容器或浪涌吸收器上。第一节变频器的结构6)从安全及降低噪声的需要出发，为防止漏电和干扰侵入或辐射电磁波，变频器必须接地。图6-3多台变频器的接地a)正确b)错误2.控制电路端子第一节变频器的结构(1)运行控制端主要有正转(FWD)、反转(REV)、运行(RUN)、停止(STOP)、点动(JOG)等。(2)多段频率控制端通常用变频器的数字输入端作为开关，设定多段工作频率，以便在程序控制的不同程序段，得到不同的转速。图6-4屏蔽线接线示意图第一节
4、变频器的结构(3)其他功能控制端如紧急停机(EMS)、复位(RST)、外接保护(THR)等。3.外接输出电路(1)状态信号端为晶体管输出，包括运行信号端和频率达到信号端。(2)报警信号端为继电器输出，当变频器发生故障时，继电器动作。(3)测量信号端测量信号端供外接显示仪表用，包括频率信号端和电流信号端等。第二节变频器的频率参数一、基本频率参数1.给定频率(1)给定频率方式的选择功能1)面板给定方式：通过面板上的键盘设置给定频率。2)外接给定方式：通过外部的模拟量或数字输入给定端口，将外部频率给定信号输入变频器。3)通信接口给定方式：由计算机或其他控制器通过通信接口进行给定。(2)外接给定信号的
5、选择1)电压信号：一般有05V、05V、010V、010V等几种。2)电流信号：一般有020mA、420mA两种。第二节变频器的频率参数2.输出频率3.基准频率4.上限频率和下限频率图6-5基准电压和基准频率的关系第二节变频器的频率参数图6-6上限频率和下限频率二、其他频率参数第二节变频器的频率参数1.点动频率2.载波频率(PWM频率)表6-2变频器载波频率与性能的关系3.起动频率4.多挡转速频率表6-3DIN状态组合与转速频率对应关系第二节变频器的频率参数表6-3DIN状态组合与转速频率对应关系第二节变频器的频率参数图6-7开关状态的组合与各挡频率之间的关系第三节变频器的主要功能一、运行功能
6、1.加速时间2.加速模式图6-8变频器的加速曲线a)线性方式b)S形方式c)半S形方式1)线性方式在加速过程中，频率与时间成线性关系，第三节变频器的主要功能如图6-8a所示，如果没有什么特殊要求，一般的负载大都选用线性方式。2)S形方式的初始阶段加速较缓慢，中间阶段为线性加速，尾段加速逐渐减为零，如图6-8b所示。3)半S形方式加速时一半为S形方式，另一半为线性方式，如图6-8c所示。3.减速时间4.减速模式5.多功能端子6.程序控制1)制定运行程序时，首先要根据工艺要求制定拖动系统的运行程序。第三节变频器的主要功能2)根据制定拖动系统的运行程序，将程序中各种参数用变频器提供的功能码进行预置。
7、选择程序运行的时间单位可以在“分秒”之间选择。选择一个运行组，将运行程序中各程序段的旋转方向、运行频率、持续时间(或开始时间)输入到所对应的指令中去。运行组的选择和切换例如在变频器的控制端子中选择3个开关DIN1、DIN2、DIN3、DIN4在各运行组之间进行切换，若DIN1闭合，选择第一运行组；若DIN3闭合，选择第三运行组。二、优化特性功能1.节能功能2.自动电压调整3.瞬间停电再起动第三节变频器的主要功能4.电动机参数的自动调整1)选择矢量控制。2)输入电动机额定值，如额定电压、电流、频率等。3)选择自动调整的方式为“用”或“不用”。5.变频器和工频电源的切换1)报警时的工频电源变频器切
8、换选择。2)自动变频器工频电源切换选择。三、保护功能1.过电流保护第三节变频器的主要功能图6-9加、减速时的失速防止第三节变频器的主要功能10.TIF第三节变频器的主要功能6Z10.TIF第三节变频器的主要功能图6-10恒速时的失速防止2.电动机过载保护3.过电压保护第三节变频器的主要功能图6-11减速时防止跳闸功能4.欠电压保护和瞬间停电的处理第四节变频器的选择一、笼型异步电动机1.依据负载电流选择变频器二、绕线转子异步电动机三、变极调速电动机1)切换极数一定要在电动机停止后进行，如果在旋转中切换，切换时将流过很大电流，变频器过电流保护动作使电动机处于自由停车状态，不能继续运转。2)选择变频
9、器时，要考虑到变极电动机的机座比一般电动机大，电流也大，所以需要选择大容量的变频器。3)在工频电源下使用的变极电动机改为变频器控制时，转动部分的强度、轴承寿命等都有限制。四、带制动器的电动机第四节变频器的选择1.制动器电源一定要接在变频器的输入端2.从工频以上频率的速度停止第五节变频器的容量计算一、驱动一台电动机1)满足负载输出要求，即2)满足电动机容量要求，即3)满足电动机电流要求，即二、驱动多台电动机1)当变频器同时驱动多台电动机时，一定要保证变频器的额定输出电流大于所有电动机额定电流的总和。1.5P变k/cosNT+NS(kS-1)=PC1+(kS-1)1.5I变NTIE2)当电动机加速
10、时间在1min以上时，必须满足以下要求：1.5I变NTIE一、训练目的1)了解变频器分类特点。2)掌握变频器容量的计算。二、训练器材(1)工具螺钉旋具、电工刀、尖嘴钳、直尺。(2)仪表MF47型万用表。(3)材料导线、按钮、接触器、小容量电动机、MM440系列变频器、A4纸。三、训练内容与步骤1)所带负载的类型，选择变频器。2)根据电动机的结构型式及功率大小，计算变频器的容量。1.5I变NTIE1)从了解变频器的结构入手，介绍了交-直-交电压型通用变频器由主电路和控制电路的组成。2)变频技术的发展，变频器的控制功能越来越多。3)为保证变频器系统的正常安全、可靠运行。4)从工作原理、控制方式和用途等几个方面，变频器分为各种类型，在实际应用中，要根据实际要求，合理的选择变频器。FXA.TIF1.5I变NTIE1.简述变频器基本结构的组成。2.简述变频器控制电路的组成。3.变频器控制端子分为哪几类？4.变频器接地有何要求？5.说明变频器的基本频率参数，如何预置？6.变频器有哪些运行功能需要进行设置？7.变频器有哪些保护功能需要进行设置？
