變頻器基本原理及其應用講義

1、變頻器基本原理及其應用上海普昱礦山設備有限公司變頻器基本術語n什么是變頻器？ 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交直交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。（n=60f/p)q=級對數(shù) f=頻率 n什么是IGBT？ 其實IGBT的英文

2、全稱為：Insulated Gate Bipolar Transistor 即絕緣柵雙極晶體管，簡稱IGBT。IGBT是變頻器逆變部分的目前最常用功率器件。IGBT作為變頻器的逆變器部分，作用是把直流電變?yōu)轭l率可調整的三相交流電，從而可以調節(jié)電機輸入電壓的頻率，即可改變電機的轉速。變頻器與外圍設備的連接電源斷路器或漏電開關電磁接觸器輸入側干擾濾波器變頻器輸出用交流電抗器n電磁接觸器n為了能在系統(tǒng)故障時，有效的切換變頻器的輸入電源，可以在輸入側安裝電磁接觸器n輸入交流電抗器n為了防止電網(wǎng)尖峰脈沖輸入時，大電流流入輸入回路而損壞整流元器件，同時也可改善輸入側的功率因數(shù)n輸出電抗器n當變頻器與電機之

3、間電纜超過一定長度時，由于電纜對地的寄生電容效應導致漏電流過大，變頻器容易發(fā)生過流保護，同時為了避免電機絕緣損壞變頻器的安裝調試步驟（注意點）n電機轉向調試n將“近控/遠控”轉換開關打到“近控”位置，運行方式轉換開關打到“變頻”位置，按下“啟動”按鈕，觀察電機的轉向，記錄是正還是反；n將“近控/遠控”轉換開關打到“近控”位置，運行方式轉換開關打到“工頻”位置，按下“啟動”按鈕，觀察電機的轉向，記錄是正還是反；n若變頻與工頻時電機的方向一致，都為正方向，則無須調整電源線或負荷線的相位，若變頻與工頻時電機的方向一致，都為反方向，則須將負荷線的相位改變一下，若變頻時電機的轉向為正向，工頻時電機的轉向

4、為反向，則須將電源線的相位改變一下；若變頻時電機的轉向為反向，工頻時電機的轉向為正向，則須將電源線和負荷線的相位都改變。n注：在變頻運行時改變變頻器電源線的相位是不會改變負荷線的注：在變頻運行時改變變頻器電源線的相位是不會改變負荷線的相位的（即不會改變電機轉向）相位的（即不會改變電機轉向）n變頻器的優(yōu)點n變頻器的基本原理及組成部分n變頻器的應用（帶式輸送機）變頻器的優(yōu)點n減小電機的啟動電流，不會產(chǎn)生很大的壓降，從而不會影響周邊設備的正常運行；n在很多場合可以達到調速、節(jié)能的作用。n減小對電機啟動時的沖擊，減小對電機驅動設備的沖擊；n用工頻電源直接起動時，起動電流為67倍，因此，將產(chǎn)生機械及電氣

5、上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑起動負載。 n起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.21.5倍，起動轉矩為70%120%額定轉矩；對于帶有轉矩自動增強功能的變頻器，起動轉矩為100%以上，可以帶全負載起動與其他電機軟啟動設備的比較n 相對電軟啟動來說： 1、啟動電流?。ㄜ泦拥膯与娏饕话銥殡姍C額定電流的4倍左右）； 2、啟動轉矩大，不會出現(xiàn)堵轉現(xiàn)象（軟啟動為交流調壓調速，啟動轉矩小，若啟動是負載較大，就會出現(xiàn)堵轉現(xiàn)象）n 相對液力偶合器來說： 1、減小了設備的維護量； 2、液力偶合器控制時還是需要直接啟動電機，大功率電機啟動沖擊較大，而變頻器啟動電機時很平穩(wěn)。這點對BOSS和CST是

6、同樣的n 相對BOSS和CST：成本要降低很多。變頻器型號及主要技術參數(shù)n老型號：ZJT3-250/1140(660)交流變頻調速控制裝置n新型號：QJR1-250/1140BP、 QJR1-250/660BP礦用隔爆兼本質安全型變頻軟起動器1、額定輸入電壓：1140（660）VAC2、額定輸入頻率：50Hz3、輸出頻率范圍：060Hz 4、外形結構a:小箱體:110KW以下主要是用在風機變頻上b:單開門結構:110kw以上到280kwc:雙開門結構:280kw以上5、冷卻方式a:水冷b:熱管QJR1-250/1140BP礦用隔爆兼本質安全型變頻軟起動器原理ZBZCTKM2LA1L21L22L

7、23124365I K9101380395 96989757 58-+891890KA7（6）（2）892A1A2JX3/7JX3/6911912Z1Z28032/C55/A413KM4RCWVUL61 L62 L63KM3L63L62L61JX6/6914913JX6/5KM1LT2QSLT1BPQAC1140V2/A12/A1L23L21U2V2W2L1L2L3L21L22L23L33L32L31L41L42L43L51L52L53U1V1W1RST8902/B5MWVUUVWP+N-N-P+LA2L H變頻裝置組成部分主回路n變頻回路（后面詳解）n工頻回路 1、隔離開關 2、真空接觸器

8、3、工頻保護（保護器及互感器）變頻裝置組成部分控制回路 1、控制變壓器 原邊可供兩種輸入電源，三組副邊（a、風機水泵電源；b、接觸器線圈電源；c、PLC、保護器、開關電源、本安電源） 2、開關電源（繼電器、指示燈）、本安電源（PLC輸入點） 3、顯示部分（電源、啟動、運行、故障、工頻、保護）變頻器的基本原理L2L3L23L22L21D3D2D1Q6Q5C22C20Q3Q4Q2Q1C1C2C3C4C5 C10C9C8C7C6R2R3R4R5R6R1C18LT2MQS2/C5HALL1HALL2HALL3RSTP+N-KM1C11C12C17C19C21R17 R18R19R16R15R14R13

9、R12R11LT1LT3L1變頻回路的組成n電源部分n主回路部分n控制部分n檢測保護部分n顯示部分變頻回路的組成n電源部分 1、控制變壓器（開關電源、電源板） 2、開關電源（24V：直流接觸器、15V：驅動板）變頻回路的組成n主回路部分 1、整流（二極管） 2、限流電阻（接觸器） 3、濾波（電容） 4、逆變（IGBT）變頻回路的組成n控制部分 1、主控板 2、電源板 3、驅動板變頻回路的組成n檢測保護部分1、電流檢測（HALL）2、缺相檢測3、母線電壓檢測（過壓、欠壓）4、溫度檢測變頻回路的組成n顯示部分變頻裝置的功能n兩種控制模式：“近控”和“遠控”n三種運行模式：“變頻”、“變頻切工頻”、

10、“工頻”n“正轉”和“反轉”功能n在變頻切工頻模式下，切換時間可選擇故障排查n變頻器故障類型一般分兩種。變頻器故障類型一般分兩種。1、變頻器產(chǎn)生的故障。（顯示屏會顯示相應的故障編碼、變頻器產(chǎn)生的故障。（顯示屏會顯示相應的故障編碼）過流過流： 1.查看負載電機是否異常 2.霍爾互感器是否松動 3.逆變模塊是否損壞 4. 更換電源板和主控板。過壓過壓： 1.檢查電源側電壓是否正常。 2.cc-niik檢測板是否正常。 3.多臺驅動功率不平衡，調整頻率或并母線。逆變單元故障：逆變單元故障： 1.通訊光纖是否完好。2.模塊驅動板是否正常。 3. 逆變模塊損壞。 2、外圍控制產(chǎn)生的故障（顯示屏沒故障但不能運行）、外圍控制產(chǎn)生的故障（顯示屏沒故障但不能運行） 1.檢查電源是否正常。 2.測量啟動回路。 3