上海地澳自動化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料課件

上海地澳自動化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料2012-01-13

陳海/p>

上海地澳自動化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料20121、變頻器的概念

利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓和頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率首先要把電源的交流電（AD）變換為直流電（DC）簡稱整流器，再把直流電（DC）變換為交流電（AC）簡稱逆變器。1、變頻器的概念2、變頻器的發(fā)展歷程

當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展，變頻器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模日趨壯大。交流變頻器自20世紀(jì)60年代左右問世，到20世紀(jì)80年代在主要工業(yè)化國家已廣泛使用，而從20世紀(jì)90年代以來，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的加強(qiáng)，變頻器的應(yīng)用越來越普及2、變頻器的發(fā)展歷程當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展(1)變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級調(diào)速的廣泛需求。(2)20世紀(jì)60年代以后，電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級產(chǎn)品。(3)20世紀(jì)70年代開始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWMVVVF)調(diào)速的

研究得到突破，20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實現(xiàn)。(4)20世紀(jì)80年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國家的VVVF變頻器技術(shù)實用化，商品投入市場，得到了廣泛應(yīng)用。(5)步入21世紀(jì)后，國產(chǎn)變頻器逐步崛起。(1)變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級調(diào)速的廣泛需求。(1)歐美一線品牌：ABB、西門子、SEW、倫次、施耐德、CT、科比、歐陸、GE、瓦薩、丹弗斯、AB、安薩爾多、艾默生等幾十個；(2)日本品牌：富士、三菱、安川、歐姆龍、松下、東芝、東川、三肯、日立、東洋等幾十個；(3)韓國臺灣品牌：歐林、臺達(dá)、東達(dá)、普傳、東凌、利佳、三基、動力、東元、三川、臺安、收獲等上百個品牌；3、變頻器的主要品牌

(1)歐美一線品牌：ABB、西門子、SEW、倫次、施耐德、C(4)國產(chǎn)品牌：普傳、佳靈、艾默生、康沃、風(fēng)光、森蘭、易能、海麗普、日業(yè)、樂邦、科母龍、星河、阿爾法、先行、時代、惠豐、富陵、安邦信、德力西、利德華福、動力源、和平、英威騰、匯川、合康、藍(lán)海華騰、榮信、三環(huán)、智光、正玄、港藍(lán)、賽普傳、思瑞、明陽、正泰、韋爾、等等上百個品牌；(4)國產(chǎn)品牌：普傳、佳靈、艾默生、康沃、風(fēng)光、森蘭、易4、變頻器的主要控制方式

第一代以U/f=C，正弦脈寬調(diào)制(SPWM)，簡稱V/F;

第二代以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱SVPWM控制方式；4、變頻器的主要控制方式第一代以U/f=C第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控制(西門子代表);第四代以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制（ABB代表）。第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控制(西門子代

第一代以U/f=C，正弦脈寬調(diào)制(SPWM)特點：控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較小，受定子電阻壓降的影響比較顯著，故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒有直流電動機(jī)硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，但系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。

第一代以U/f=C，正弦脈寬調(diào)制(SPW第二代以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱SVPWM控制方式。特點它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形。以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式而進(jìn)行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進(jìn)：引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流成閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。第二代以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱SV

第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控制特點矢量控制變頻調(diào)速的做法是：將異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic、通過變換等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流（相當(dāng)于直流電動機(jī)的勵磁電流和電樞電流），然后模仿直流電動機(jī)的控制方法，求得直流電動機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實現(xiàn)對異步電動機(jī)的控制。第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控

矢量控制的實質(zhì)是將交流電動機(jī)等效直流電動機(jī)，分別對速度，磁場兩個分量進(jìn)行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，以轉(zhuǎn)子磁通定向，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。然而轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，以及矢量變換的復(fù)雜性，實際效果不如理想的好。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。

缺點：然而在實際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受電動機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。

矢量控制的實質(zhì)是將交流電動機(jī)等效直流電動機(jī)，分別對速第四代以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制

直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，它不是通過控制電流、磁鏈等量來間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來控制。用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下計算與控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調(diào)節(jié)產(chǎn)生PWM波信號，直接對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。它省去了復(fù)雜的矢量變換與電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型簡化處理，沒有通常的PWM信號發(fā)生器。它的控制思想新穎，控制結(jié)構(gòu)簡單，控制手段直接，信號處理的物理概念明確

第四代以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制

轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性：轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息；控制上對除定子電阻外的所有電機(jī)參數(shù)變化魯棒性良好；所引入的定子磁鍵觀測器能很容易估算出同步速度信息。因而能方便地實現(xiàn)無速度傳感器化。這種控制方法被應(yīng)用于通用變頻器的設(shè)計之中，是很自然的事，這種控制被稱為無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。然而，這種控制依賴于精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型和對電機(jī)參數(shù)的自動識別，通過ID運行自動確立電機(jī)實際的定子阻抗互感、飽和因素、電動機(jī)慣量等重要參數(shù)，然后根據(jù)精確的電動機(jī)模型估算出電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)矩、定子碰鏈和轉(zhuǎn)子速度，并由磁鏈和轉(zhuǎn)矩控制產(chǎn)生PWM信號對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。這種系統(tǒng)可以實現(xiàn)很快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和很高的速度、轉(zhuǎn)矩控制精度。轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性：轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并5、電力電子器件的發(fā)展與現(xiàn)狀第一代以晶閘管(SCR)為代表的電力電子器件出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代。它主要是電流控制型開關(guān)器件，以小電流控制大電流的變換。但其開關(guān)頻率低，且導(dǎo)通后不能自關(guān)斷。20世紀(jì)60年代有了門極關(guān)斷晶閘管（CTO)，雙極型電力晶體管（CTR)，是一種電流型自關(guān)斷電力電于開關(guān)器件。20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）、MOS控制晶體管

(MCT)、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT),它們是一種電壓型自關(guān)斷電力電子器件，其開關(guān)頻率高達(dá)20kHz以上，20世紀(jì)90年代末，智能模塊問世且得到應(yīng)用，它內(nèi)部含有IGBT芯片及外圍的驅(qū)動和保護(hù)電路。

5、電力電子器件的發(fā)展與現(xiàn)狀第一代以晶閘管(SC現(xiàn)在又開發(fā)出了通用變頻器專用集成功率模塊（IPEM），將整流電路、逆變電

路、邏輯控制、驅(qū)動和保護(hù)，電源電路全部集成在一塊模塊內(nèi)。使通用變頻器的體積大大

縮小，引線減少。電力電子器件的發(fā)展，使通用變頻器的性能有了很大的提高。現(xiàn)在又開發(fā)出了通用變頻器專用集成功率模塊（IPEM），將整流電力電子器件的發(fā)展主要經(jīng)歷以下四代：第一代產(chǎn)品半控型器件，主要是晶閘管，晶閘管是晶體閘流管的簡稱，又可稱做可控硅；2O世紀(jì)5O年代，由美國通用電氣公司發(fā)明的硅晶閘管的問世，標(biāo)志著電力電子技術(shù)的開端。到了2O世紀(jì)7O年代，已經(jīng)派生出了許多半控型器件，這些電力電子器件的功率也越來越大，性能日漸完善，但是由于晶閘管的固有特性，大大限制了它的應(yīng)用范圍；電力電子器件的發(fā)展主要經(jīng)歷以下四代：第一代產(chǎn)品半控型器第二代產(chǎn)品全控型器件從2O世紀(jì)7O年代后期開始，可關(guān)斷晶閘管(GTO)、電力晶體管(GTR或BJT)及其模塊相繼實用化。此后，各種高頻率的全控型器件不斷問世，并得到迅速發(fā)展。這些器件主要有：電力場控晶體管(即功率MOSFET)、靜電感應(yīng)晶體管(SIT)、靜電感應(yīng)晶閘管(SITH)等，這些器件的產(chǎn)生和發(fā)展，已經(jīng)形成了一個新型的全控電力電子器件的大家族。第二代產(chǎn)品全控型器件從2O世紀(jì)7O第三代產(chǎn)品復(fù)合型器件，主要是絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）；前兩代電力電子器件中各種器件都有其本身的特點。近年來，又出現(xiàn)了兼有幾種器件優(yōu)點的復(fù)合器件。如：絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）,是由雙極型三極管(BJT)和絕緣柵型場效應(yīng)管(MOS)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOS管的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點，它容量較大、開關(guān)速度快、易驅(qū)動，成為一種理想的電力電子器件。第三代產(chǎn)品復(fù)合型器件，主要是絕緣柵極雙極型晶體管（I第四代產(chǎn)品模塊化器件，主要是集性能優(yōu)異的復(fù)合型、高壓大功率集成電路及智能型的綜合功率器件，HVIGBT、IGCT、IEGT、IPEM、PEBB等。隨著工藝水平的不斷提高，可以將許多零散拼裝的器件組合在一起并且大規(guī)模生產(chǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致第四代電力電子器件的誕生。以功率集成電路PIC(Power

Intergrated

Circuit)為代表，其不僅把主電路的器件，而且把驅(qū)動電路以及具有過壓過流保護(hù)，甚至溫度自動控制等作用的電路都集成在一起，形成一個整體。第四代產(chǎn)品模塊化器件，主要是集性能優(yōu)異的復(fù)合型、高壓HVIGBT：高壓IGBT模塊；IGCT：集成門極換流晶閘管是一種用于巨型電力電子成套裝置中的新型電

力半導(dǎo)體開關(guān)器件(集成門極換流晶閘管=門極換流晶閘管+門極單

元)。IGCT使變流裝置在功率、可靠性、開關(guān)速度、效率、成本、

重量和體積等方面都取得了巨大進(jìn)展。IGCT集IGBT（絕緣門極雙

極性晶體管）的高速開關(guān)特性和GTO（門極關(guān)斷晶閘管）的高阻

斷電壓和低導(dǎo)通損耗特性于一體，再與其門極驅(qū)動器在外圍以低

電感方式連接，具有電流大、阻斷電壓高、開關(guān)頻率高、可靠性高、

結(jié)構(gòu)緊湊、低導(dǎo)通損耗等特點，而且成本低，成品率高，HVIGBT：高壓IGBT模塊；IGCT：集成門極換流晶閘管IEGT：電子注入增強(qiáng)柵晶體管，是耐壓達(dá)4KV以上的IGBT系列電力電子

器件，通過采取增強(qiáng)注入的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了低通態(tài)電壓，使大容量電

力電子器件取得了飛躍性的發(fā)展。IEGT具有作為MOS系列電力電

子器件的潛在發(fā)展前景，具有低損耗、高速動作、高耐壓、有源

柵驅(qū)動、智能化等特點，以采用溝槽結(jié)構(gòu)和多芯片并聯(lián)而自均流的特性，使其在進(jìn)一步擴(kuò)大電流容量方面頗具潛力。另外，通過

模塊封裝方式還可提供眾多派生產(chǎn)品，在大、中容量變換器應(yīng)用

中被寄予厚望。IEGT：電子注入增強(qiáng)柵晶體管，是耐壓達(dá)4KV以上的IGBTIPEM：集成電力電子模塊

，是將電力電子裝置的諸多器件集成在一起的模塊。它首先將半導(dǎo)體器件MOS、IGBT或MCT與二極管的芯片封裝在一起組成一個積木單元，然后將這些積木單元迭裝到開孔的高電導(dǎo)率的絕緣陶瓷襯底上，在它的下面依次是銅基板、氧化鈹瓷片和散熱片。在積木單元的上部，則通過表面貼裝將控制電路、門極驅(qū)動、電流和溫度傳感器以及保護(hù)電路集成在一個薄絕緣層上，IPEM實現(xiàn)了電力電子技術(shù)的智能化和模塊化，大大降低了電路接線電感、系統(tǒng)噪聲和寄生振蕩，提高了系統(tǒng)效率及可靠性。

IPEM：集成電力電子模塊

，是將電力電子裝置的諸多器件集PEBB：電力電子積木

，PEBB是在IPEM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的可處理電能集成的器件或模塊。PEBB并不是一種特定的半導(dǎo)體器件，它是依照最優(yōu)的電路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同器件和技術(shù)的集成。雖然它看起來很像功率半導(dǎo)體模塊，但PEBB除了包括功率半導(dǎo)體器件外，還包括門極驅(qū)動電路、電平轉(zhuǎn)換、傳感器、保護(hù)電路、電源和無源器件。PEBB：電力電子積木

，PEBB是在IPEM的基礎(chǔ)上發(fā)展起6、變頻調(diào)速原理交流調(diào)速方式高效調(diào)速低效調(diào)速變極調(diào)速串極調(diào)速變頻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速定子調(diào)壓調(diào)速電磁離合器調(diào)速液力耦合器調(diào)速液粘離合器調(diào)速電氣調(diào)速機(jī)械調(diào)速1、調(diào)速的分類6、變頻調(diào)速原理交流調(diào)速方式高效調(diào)速低效調(diào)速變極調(diào)速串極調(diào)速P：極對數(shù)F：頻率N：轉(zhuǎn)速N—異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；F—異步電動機(jī)的頻率；s—電動機(jī)轉(zhuǎn)差率；p—電動機(jī)極對數(shù)。S：轉(zhuǎn)差率

2、變頻調(diào)速的原理P：極對數(shù)F：頻率N：轉(zhuǎn)速N—異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；S：轉(zhuǎn)差4極電機(jī)轉(zhuǎn)速6極電機(jī)轉(zhuǎn)速8極電機(jī)轉(zhuǎn)速10極電機(jī)轉(zhuǎn)速4極電機(jī)轉(zhuǎn)速6極電機(jī)轉(zhuǎn)速8極電機(jī)轉(zhuǎn)速10極電機(jī)轉(zhuǎn)速交-交交-直-交變頻器按主電路結(jié)構(gòu)分電壓型電流型按儲能方式分脈幅調(diào)制脈寬調(diào)試按調(diào)制方式分VF控制矢量控制變頻器按控制方式分DTC直接轉(zhuǎn)矩控制低壓中壓按電壓等級分高壓7、變頻器的分類正弦波方波按輸出波形分有環(huán)流無環(huán)流按環(huán)流情況分交-交交-直-交變頻器按主電路結(jié)構(gòu)分電壓型電流型按儲能方式分單相三相變頻器按電源相數(shù)分通用型專用型按用途分兩象限四象限按運行方式分單相三相變頻器按電源相數(shù)分通用型專用型按用途分兩象限四象限按1.調(diào)速：普通的三相異步電動機(jī)，加裝變頻后可以實現(xiàn)調(diào)速功能，即在允許范圍內(nèi)任意地改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；2.節(jié)能：變頻器用在具有能量回饋型的負(fù)載上有節(jié)能功能；3.無沖擊：變頻器啟動對機(jī)械設(shè)備的沖擊比較小、啟動電流小對電網(wǎng)沖擊小。8、變頻器的作用及優(yōu)勢變頻調(diào)速的優(yōu)勢（與其它交流電機(jī)調(diào)速方式對比）1、平滑軟啟動，降低啟動沖擊電流，減少電網(wǎng)容量，保證電機(jī)安全2、在機(jī)械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度3、無級調(diào)速，調(diào)速精度大大提高4、電機(jī)正反向無需通過接觸器切換、可以頻繁正反轉(zhuǎn)5、非常方便接入通訊網(wǎng)絡(luò)控制，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化控制6、節(jié)能，并可四象限運行7、可以實現(xiàn)多電機(jī)運行的功率平衡1.調(diào)速：普通的三相異步電動機(jī)，加裝變頻后可以實現(xiàn)調(diào)9、電氣傳動系統(tǒng)定義以交流（直流）電動機(jī)為動力拖動各種生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)我們稱之為交流（直流）電氣傳動系統(tǒng)，也稱交流（直流）電氣拖動系統(tǒng)中間傳動機(jī)構(gòu)交流電源輸入終端機(jī)械直流調(diào)速裝置直流輸出皮帶輪、齒輪箱等風(fēng)機(jī)、泵等直流電機(jī)直流傳動系統(tǒng)9、電氣傳動系統(tǒng)定義中間傳動機(jī)構(gòu)交流電源終端機(jī)械直流直流輸出中間傳動機(jī)構(gòu)交流電源輸入終端機(jī)械交流調(diào)速裝置交流輸出皮帶輪、齒輪箱等風(fēng)機(jī)、泵等交流電機(jī)交流傳動系統(tǒng)中間傳動機(jī)構(gòu)交流電源終端機(jī)械交流交流輸出皮帶輪、齒輪箱等風(fēng)機(jī)10、通用型變頻器外圍輔助設(shè)備電源變壓器進(jìn)線斷路器進(jìn)線接觸器輸入濾波器輸入電抗器零序電抗器變頻器輸出電抗器輸出濾波器電機(jī)10、通用型變頻器外圍輔助設(shè)備電源變壓器進(jìn)線斷路器進(jìn)線接觸器11、礦用防爆變頻器外圍輔助設(shè)備電源變壓器饋電開關(guān)磁力啟動器防爆變頻器電源變壓器11、礦用防爆變頻器外圍輔助設(shè)備電源變壓器饋電開關(guān)磁力啟動器整流器逆變器中間電路電動機(jī)控制電路～～～12、通用變頻器的主要組成部分改變輸入電源的相序并不能改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向！整流器逆變器中間電動機(jī)控制電路～～～12、通用變頻器的主要組RSTPNUVW整流逆變制動預(yù)充電直流電抗儲能濾波RSTPNUVW整流逆變制動預(yù)充電直流電抗儲能濾波13、通用變頻器控制回路組成顯示面板

CPU輸入信號輸出信號電流檢測電路開關(guān)電源電路

PWM波形驅(qū)動電路主電路電機(jī)電壓檢測電源13、通用變頻器控制回路組成顯示面板CPU輸輸電流檢進(jìn)線斷路器：接通和斷開變頻器的進(jìn)線電源，方便檢修維修；進(jìn)線接觸器：接通和斷開變頻器的進(jìn)線電源，方便檢修維修、和遠(yuǎn)程自動控制；輸入濾波器：主要用于抑制變頻器產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，同時具備共模和差模抑制能力,防止變頻器輸入端對電網(wǎng)和其它設(shè)備產(chǎn)生的干擾。1、外部輔助設(shè)備13、變頻器各部分的作用進(jìn)線斷路器：接通和斷開變頻器的進(jìn)線電源，方便檢修維修；進(jìn)線接輸入電抗器：輸入電抗器接在電源和變頻器之間，它能限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，有效的保護(hù)變頻器并能夠改善變頻器的功率因數(shù)，抑制變頻器輸入電網(wǎng)的諧波電流，改善電網(wǎng)質(zhì)量、降低噪音，降低渦流損耗，降低輸入高次諧波，用于平滑濾波，降低瞬變電壓設(shè)備壽命，保護(hù)變頻器內(nèi)部的功率開關(guān)器件。直流電抗器：又稱平波電抗器，安裝于變頻器的直流回路，在通用變頻器上有較多的應(yīng)用。主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值，保持整流電流連續(xù)，減小電流脈動值，改善輸入功率因數(shù)，并可以抑制整流裝置產(chǎn)生的諧波。輸入電抗器：輸入電抗器接在電源和變頻器之間，它能限制電網(wǎng)電壓輸出電抗器：輸出電抗器接在變頻器和電機(jī)之間，用于延長變頻器的有效傳輸距離，補(bǔ)償電機(jī)長電纜運行時的耦合電容的充放電影響，避免變頻器過流，有效抑制變頻器的IGBT模塊開關(guān)時產(chǎn)生的瞬間高壓，降低電機(jī)的噪音，降低渦流損耗，降低輸入高次諧波造成的漏電流，降低瞬變電壓dv/dt，延長電機(jī)壽命,減少此電壓對電纜絕緣和電機(jī)的不良影響。輸出濾波器：輸出濾波器接在變頻器和電機(jī)之間，不但能有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波，減小由高頻諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩，降低電機(jī)溫升及電機(jī)運行噪音，而且能有效抑制變頻器的輸出側(cè)的浪涌電壓，保護(hù)電機(jī)，提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)。輸出電抗器：輸出電抗器接在變頻器和電機(jī)之間，用于延長變頻器的1、數(shù)據(jù)顯示：參數(shù)顯示、運行數(shù)據(jù)顯示、故障數(shù)據(jù)顯示等等。2、參數(shù)設(shè)置：電機(jī)參數(shù)、控制參數(shù)、保護(hù)參數(shù)、通訊參數(shù)等等；3、數(shù)據(jù)存儲：程序參數(shù)存儲、拷貝、上傳、下載等等；4、就地控制：啟動、停止、正傳、反轉(zhuǎn)、故障復(fù)位等；手操面板（顯示屏、操作盤）2、內(nèi)部元器件1、數(shù)據(jù)顯示：參數(shù)顯示、運行數(shù)據(jù)顯示、故障數(shù)據(jù)顯示2、參數(shù)設(shè)1、變頻器的控制核心（CPU/程序）主控板2、所有外部控制的連接的端口,開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出、通訊系統(tǒng)接口、主從控制系統(tǒng)接口；3、顯示屏的接口；4、內(nèi)部驅(qū)動控制信號的接口；5、內(nèi)部電壓、電流檢測系統(tǒng)的接口；1、變頻器的控制核心（CPU/程序）主控板2、所有外部控制的模擬量輸入和輸出(2個電流輸入+2各電流輸出+1個雙極性電壓輸入+1個雙極性電壓輸出)+24VDC電源2路用于現(xiàn)場總線的并聯(lián)端口現(xiàn)場總線I/O擴(kuò)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數(shù)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‘老版可選件模擬量輸入和輸出(2個電流輸入+2各電流輸出+1個雙極性電壓電源板過電壓保護(hù)模塊給主板、功率板、驅(qū)動板等內(nèi)部板子提供工作電源，輸出電壓為：DC24V、DC15V及DC5V。安裝在電源板的電源進(jìn)線測，起串聯(lián)穩(wěn)壓作用，保證電源板從直流母線上取得的電壓不超過DC1000V，從而保證電源板的運行安全(660V變頻用)。電源板過電壓保護(hù)模塊給主板、功率板、驅(qū)動板等內(nèi)部板子提供工作上海地澳自動化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料輸入整流橋保護(hù)板用在兩象限變頻器整流單元輸入端，保護(hù)整流橋防止高電壓沖擊損壞。輸入整流橋保護(hù)板用在兩象限變頻器整流單元輸入端，保護(hù)整流橋防整流橋控制板用在兩象限變頻器整流單元，控制主回路上電后的整流橋工作(660V變頻用)。整流橋控制板用在兩象限變頻器整流單元，控制主回路上電后的整流功率板接收主控板的工作命令，發(fā)出各IGBT模塊的驅(qū)動信號到門極驅(qū)動板，并提供各保護(hù)參數(shù)給主控板。690V以下變頻器使用扁平電纜觸發(fā)（ABB），1140V變頻器使用的光纖觸發(fā)（高低壓隔離作用、穩(wěn)定、不易受干擾）功率板接收主控板的工作命令，發(fā)出各IGBT模塊的驅(qū)動信號到門660V變頻器用IGBT門極驅(qū)動板660V變頻器驅(qū)動板直接焊接在IGBT模塊上，1140V變頻器用螺絲安裝在IGBT模塊上，接收功率板發(fā)來的驅(qū)動信號，控制IGBT模塊的觸發(fā)，并保護(hù)IGBT模塊。690V以下變頻器使用扁平電纜觸發(fā)（ABB），1140V變頻器使用的光纖觸發(fā)（高低壓隔離作用、穩(wěn)定、不易受干擾）1140V變頻器用IGBT門極驅(qū)動板660V變頻器用IGBT門極驅(qū)動板660V變頻器驅(qū)動板直接焊電流互感器電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)的原理，由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時，它的二次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測量，二次側(cè)不可開路。1、控制，2、故障檢測電流互感器電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)的原理，由閉合的鐵RSTPN普通兩象限變頻器整流PNRSTABB兩象限變頻器整流NPRST四象限變頻器整流RSTPN普通兩象限變頻器整流PNRSTABB兩象限變頻器整幾種常用的整流方式1、二極管整流2、可控硅3、IGBT整流整流單元：把工頻交流電源變成直流電源的裝置，輸入無相序要求，通常由二極管、可控硅、IGBT等組成。整流后的平均直流電壓是電源電壓的1.414倍，AC380V整流后的平均直流電壓電壓為537V；AC660V整流后的平均直流電壓電壓為933V；AC1140V整流后的平均直流電壓電壓為1611V；變頻器直流過電壓值：是1.3倍的直流電壓AC380V—DC537V—DC698V；AC660V—DC933V—DC1212V；AC1140V—DC1611V—DC2095V；幾種常用的整流方式整流單元：把工頻交流電源變成直流電源的裝置

由于中間直流回路由很多電容組成，容量比較大，在整流單元工作前，電容二端的電壓為0V，如不加充電電阻，在上電瞬間則相當(dāng)與電源直接對地短路，導(dǎo)致整流橋炸掉，為了保護(hù)整流橋，在變頻器剛接通電源后的一段時間里，電路內(nèi)串入限流電阻，將電容器的充電電流限制到允許的范內(nèi)，當(dāng)充電到一定程度，令旁路接觸器或晶閘管接通，將電阻短接，保護(hù)變頻器，一般變頻器的功率越大，充電電阻越小，充電電阻的選擇不合適會造成充電時間延長或縮短，造成充電電阻發(fā)熱燒壞或設(shè)備損壞。RSTPN預(yù)充電預(yù)充電回路安裝在整流單元和儲能濾波單元中間的直流回路上，由預(yù)充電電阻和旁路接觸器組成（或晶閘管）；由于中間直流回路由很多電容組成，容量比較大，在整RSTPN儲能濾波安裝在變頻器的直流回路上，由電解電容和平衡電阻組成（或金屬薄膜電容組成）電解電容金屬薄膜電容電解電容的變頻器長時間不用，開始使用時一定要充電RSTPN儲能濾波安裝在變頻器的直流回路上，由電解電容和平衡由于整流電路輸出的電壓是脈動的直流電壓，必須加以濾波，還可以保持直流母線電壓的恒定，降低電壓波動，除了濾除整流后的電壓紋波外，還在整流電路與逆變器之間起去藕作用，以消除互相干擾，中間直流電路電容器的容量比較大，又起到儲能作用，所以在斷電的短時間內(nèi)電容兩端仍存在高壓電，因而要在電容充分放電后才可進(jìn)行操作。一般的電解電容器的電壓最高在500VDC左右，而變頻器的直流電壓都很高，為了滿足耐壓和功率需要就必須多個電容串并聯(lián)，由于各電容的參數(shù)不可能完全相同，這樣每個電容上所承受的電壓就可能不同，防止串并聯(lián)后的電容電壓的不均燒壞電容，必須增加平衡電阻，保護(hù)電容，電解電容的使用年限一般為5年左右薄膜電容器的電壓最高可達(dá)4500VDC，所以不需要串聯(lián)就完全滿足變頻器的需要，只需要根據(jù)變頻器容量選擇并聯(lián)數(shù)量就可以了，所以也不需要增加平衡電阻，相比電解電容有如下優(yōu)點：1、無極性，2、耐壓高，3、頻率特性好，4、溫度特性好，5、壽命長；由于整流電路輸出的電壓是脈動的直流電壓，必須加制動回路：為保持直流母線電壓不超過最大值允許值，把減速、制動或電機(jī)四象限運所產(chǎn)生的多余能量通過電阻消耗或通過回饋單元回饋到電網(wǎng)通用型小功率變頻器內(nèi)置（單管+電阻）RSTPNUVW制動制動回路：為保持直流母線電壓不超過最大值允許值，把減速、制動制動單元制動電阻通用型中、大功率變頻器外置（制動單元+電阻）制動單元制動電阻通用型中、大功率變頻器外置（制動單元+電阻）通用型變頻器外掛能量回饋單元制動（節(jié)能）通用型變頻器外掛能量回饋單元制動（節(jié)能）主接觸器及充電回路LCL濾波器IGBT整流回饋單元IGBT逆變單元儲能濾波四象限能量回饋型變頻器采用IGBT整流回饋單元制動（節(jié)能）電機(jī)在減速制動時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將可能超過此時的同步轉(zhuǎn)速（n=60f/P）而處于再生制動，既發(fā)電狀態(tài)，或四象限運行的電機(jī)拖動系統(tǒng)的動能等，反饋到直流電路中使直流母線（濾波電容兩端）電壓不斷上升，這樣變頻器將會產(chǎn)生過壓保護(hù)，甚至可能損壞變頻器，因而需將反饋能量消耗掉，用制動單元+電阻或能量回饋單元主接觸器及LCL濾波器IGBT整流回饋單元IGBT逆變單元儲PNUVW逆變單元逆變單元是交－直－交變頻器的核心部分，由6個逆變管組成的逆變橋?qū)⒅绷麟娔孀兂深l率、電壓都可調(diào)整的交流電。1、通過改變開關(guān)管導(dǎo)通時間改變輸出電壓的頻率2、通過改變開關(guān)管導(dǎo)通順序改變輸出電壓的相序PNUVW逆變單元逆變單元是交－直－交變頻器3、變頻器調(diào)壓的方式有PAM、PWM和SPWM等多種方式PAM方式-----脈沖幅值調(diào)制:是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式PWM方式-----脈沖寬度調(diào)制:是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式SPWM方式-----脈沖寬度調(diào)制:采用三角波和正弦波相交獲得的PWM波形直接控制各個開關(guān)得到脈沖寬度和各脈沖間的占空比可變的呈正弦變化的輸出脈沖電壓，能獲得理想的控制效果：輸出電流波形近似正弦3、變頻器調(diào)壓的方式有PAM、PWM和SPWM等多種方式常用逆變模塊有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模塊化結(jié)構(gòu)有1單元、2單元、4單元、6單元。續(xù)流二極管：在每各逆變單元上都并聯(lián)一個續(xù)流二極管，其主要作用為：1、電機(jī)繞組為感性具有無功分量，為無功電流返回到直流回路提供通道；2、當(dāng)電機(jī)處于發(fā)電制動狀態(tài)時，為再生電流返回到直流回路提供通道；3、在逆變過程中同一橋臂上的兩個逆變管不停地交替導(dǎo)通和截止，在換相過程中也需要續(xù)流二極管提供通路。吸收電路：由于逆變管每次由導(dǎo)通切換到截止?fàn)顟B(tài)的瞬間，C極和E極間的電壓將由近乎0V上升到直流電壓值，過高的電壓增長率可能會損壞逆變管，吸收電容的作用是降低逆變單元關(guān)斷時的電壓增長率。常用逆變模塊有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等380V系列變頻器選用IGBT模塊為1200V，單管電流為變頻器額定電流額2-3倍；660V系列變頻器選用IGBT模塊為1700V，單管電流為變頻器額定電流額2-3倍；1140V系列變頻器選用IGBT模塊為3300V，單管電流為變頻器額定電流額2-3倍；

IGBT模塊國內(nèi)生產(chǎn)廠家主要有：西安愛帕克電子、常州宏微電子、嘉興斯達(dá)、南京銀茂微電子、廈門的宏發(fā)、無錫鳳凰半導(dǎo)體等、深圳比亞迪等等，基本上模塊都是進(jìn)口芯片國內(nèi)組裝；IGBT模塊國外生產(chǎn)廠家主要有：英飛凌、富士、ABB、三菱、日立、賽米控、三肯等等；IGBT模塊介紹：380V系列變頻器選用IGBT模塊為1200V，單管電流為1200V單管（1單元）：300A、400A、600A、900A、1200V單管（1單元）：1800A、2400A

1200V單管（1單元）：800A1200A、1600A、1800A、2400A

1200V單管（1單元）：1200V單管（1單元）：121200V半橋（2單元）：100A、150A、200A

1200V半橋（2單元）：75A、100A、150A、

1200V半橋（2單元）：25A、35A、50A、75A、150A

1200V半橋（2單元）：1200V半橋（2單元）：121200VH橋（4單元）：50A、75A、100A、150A

1200VH橋（4單元）：50A、75A1200VH橋（4單元）：50A、75A、100A、1501200V3相橋（6單元）：25A、35A、50A、75A1200V3相橋（6單元）：10A、15A、25A、35A1200V3相橋（6單元）：25A、35A、50A、75A1200V12單元（12單元）：25A、35A1200V3相橋（6單元）：25A、35A、50A、75A1200V12單元（12單元）：25A、35A1200V1700V單管（1單元）：1800A、2400A

1700V單管（1單元）：800A、1200A、1600A、2400A

1700V單管（1單元）：200A、300A、

400A、600A1700V單管（1單元）：1700V單管（1單元）：171700V半橋（2單元）：100A、150A、200A、300A

1700V半橋（2單元）：50A、75A

1700V半橋（2單元）：1700V半橋（2單元）：1700V半橋（2單元）：400A、600A

1700V半橋（2單元）：400、450A

1700V半橋（2單元）：150A、225A、300A、450A、600A

1700V半橋（2單元）：400A、600A1700V半1700V3相橋（6單元）：75A1700V3相橋（6單元）：50A1700V3相橋（6單元）：75A1700V3相橋（6單1700V3相橋（6單元）：225A、300A、450A1700V3相橋（6單元）：150A、100A

1700V3相橋（6單元）：225A、300A、450A13300V單管（1單元）：800A、1000A

3300V單管（1單元）：1200A、1500A

3300V單管（1單元）：400A3300V單管（1單元）：3300V單管（1單元）：333300V半橋（2單元）：200A3300V半橋（2單元）：400A3300V半橋（2單元）：200A3300V半橋（2單元4500V單管（1單元）：800A4500V單管（1單元）：1200A4500V單管（1單元）：800A4500V單管（1單元6500V單管（1單元）：200A、250A6500V單管（1單元）：400A、500A6500V單管（1單元）：600A、750A6500V單管（1單元）：200A、250A6500V單1、ACS800變頻器標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出接口：模擬量輸入/輸出常用標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號：0～±5V、0～±10V、0～20mA、4～20mACPU只能接收數(shù)字量信號（0、1），所有的模擬量輸入輸出接口都需要模數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換，才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)識別、交換、運算、處理等，8421碼0、1、2、4、8、16、32、64、128、256、512…1024…16384、32768、65536…標(biāo)準(zhǔn)情況下有3個模擬量輸入接口，1個電壓信號、2個電流信號，可最多在擴(kuò)展2個，更新時間6ms標(biāo)準(zhǔn)情況下有2個電流信號模擬量輸出接口，可最多在擴(kuò)展2個，可編程設(shè)置為電壓、電流、轉(zhuǎn)速、頻率、等等信號，更新時間24ms14、變頻器接口及部分應(yīng)用功能1、ACS800變頻器標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出接口：模擬量輸入/輸出常用2、ACS800變頻器標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)量接口：開關(guān)量輸入/輸出標(biāo)準(zhǔn)情況下有6個可編程開關(guān)量輸入接口，可最多在擴(kuò)展6個，可編程設(shè)置為、啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、復(fù)位、急停、閉鎖、多段速等，更新時間6ms標(biāo)準(zhǔn)情況下有3個可編程開關(guān)量輸出接口，可最多在擴(kuò)展6個，可編程設(shè)置為、準(zhǔn)備、運行、故障、報警等等，更新時間100ms2、ACS800變頻器標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)量接口：開關(guān)量輸入/輸出標(biāo)準(zhǔn)情Modbus、Profibus、CAN、DeviceNet、ControlNet、Ethernet等3、ACS800變頻器可選通訊接口：Modbus、Profibus、CAN、DeviceNet、4、ACS800變頻器主要起?？刂品绞剑?、手操板控制（就地人工按鍵控制）2、遠(yuǎn)程端子控制（按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、繼電器、PLC開關(guān)量輸出等開關(guān)量無源節(jié)點控制）3、遠(yuǎn)程通訊控制（遠(yuǎn)程上位機(jī)、PLC或其它設(shè)備通訊方式控制）5、ACS800變頻器主要速度給定方式：1、手操板給定（手操板預(yù)先給定或直接按鍵增加減少）2、模擬量接口給定（遠(yuǎn)程模擬量接口給定0～±10V、0～20mA、4～20mA）3、開關(guān)量輸入接口多段速給定控制（通過開關(guān)量輸入接口的端子組合給定）4、遠(yuǎn)程通訊控制（遠(yuǎn)程上位機(jī)、PLC或其它設(shè)備通訊方式控制）4、ACS800變頻器主要起停控制方式：1、手操板控制（就地起動頻率起動先直流制動再起動轉(zhuǎn)速跟蹤起動t1、起動頻率不易過高否則容易過流或損傷設(shè)備2、如電機(jī)未停止，采用該模式可能導(dǎo)致過流或過壓1、制動頻率、電壓不易過高，則容易過流或損傷設(shè)備2、常用于風(fēng)機(jī)ftff起動頻率1、電機(jī)運行頻率自學(xué)習(xí)2、常用于水泵和大慣量負(fù)載（離心機(jī)），可降低故障影響6、變頻器基本應(yīng)用功能-----啟動方式起動頻率起動先直流制動7、變頻器基本應(yīng)用功能-----停車方式減速停車減速＋直流制動自由停車tftff按照預(yù)設(shè)的減速時間降低輸出頻率一直到零如果時間太短，會造成泵升電壓，需配置制動單元和電阻在制動頻率前動作和減速停車完全相同制動起始頻率、電壓時間要合理選定，由小到大逐漸變化停車時間取決與負(fù)載阻力，和減速時間沒有關(guān)系制動頻率7、變頻器基本應(yīng)用功能-----停車方式減速停車8、變頻器基本應(yīng)用功能-----加減速時間頻率時間Fmax－最大輸出頻率加速時間減速時間8、變頻器基本應(yīng)用功能-----加減速時間頻率時間Fmax9、變頻器基本應(yīng)用功能-----點動運行一般在調(diào)試時使用，如：確定運轉(zhuǎn)方向、反向倒車等9、變頻器基本應(yīng)用功能-----點動運行一般在調(diào)試時使用，如10、變頻器基本應(yīng)用功能-----多段速運行通過外部端子實現(xiàn)多段不同的速度，一般為7段；電梯、起重、洗衣機(jī)等常用時間頻率3K1K2K3頻率1頻率2頻率5頻率4頻率6頻率710、變頻器基本應(yīng)用功能-----多段速運行通過外部端子實現(xiàn)11、變頻器基本應(yīng)用功能-----主從通訊（功率平衡）主機(jī)從機(jī)從機(jī)從機(jī)通訊光纖ABB、西門子等公司用的光纖主從通訊方式11、變頻器基本應(yīng)用功能-----主從通訊（功率平衡）主機(jī)從主機(jī)從機(jī)從機(jī)從機(jī)通訊電纜普通變頻器用的主從通訊方式主機(jī)從機(jī)從機(jī)從機(jī)通訊電纜普通變頻器用的主從通訊方式多點驅(qū)動的帶式輸送機(jī)由于驅(qū)動裝置的布置形式、膠帶的彈性、驅(qū)動滾筒包角或磨損不一造成的差別、電動機(jī)自身差異等使各個驅(qū)動滾筒的牽引力不等，因而各驅(qū)動電機(jī)不可避免的存在功率不平衡現(xiàn)象。功率不平衡使電機(jī)負(fù)荷分配不均，驅(qū)動裝置過度磨損，其中一臺速度高的電機(jī)因過負(fù)荷而造成變頻器過電流跳閘，而另一臺速度低的電機(jī)被拖動處于發(fā)電運行狀態(tài)，產(chǎn)生的再生能量通過逆變器的續(xù)流二極管回饋到變頻器功率單元的中間直流回路中，使直流回路的電壓上升，達(dá)到限值即會保護(hù)跳閘，對直流回路濾波電容器壽命有直接影響，嚴(yán)重時會損壞變頻器，甚至燒毀電動機(jī)所以必須采用主從同步控制，以保證功率平衡多點驅(qū)動的帶式輸送機(jī)由于驅(qū)動裝置的布置形式、主機(jī)和從機(jī)通過齒輪、滾筒、鏈條等進(jìn)行剛性連接，主機(jī)采用速度控制方式，從機(jī)采用轉(zhuǎn)矩控制模式，以使傳動單元之間平均分配負(fù)載轉(zhuǎn)矩，此時是由機(jī)械結(jié)構(gòu)保證轉(zhuǎn)速同步。當(dāng)主機(jī)和從機(jī)采用皮帶等柔性連接時，主機(jī)采用速度控制方式，從機(jī)采用速度控制方式，在這種情況下，機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能保證同步運行的要求，由變頻器組成的傳動系統(tǒng)除了采用速度控制方式解決轉(zhuǎn)速同步問題，同時還要利用轉(zhuǎn)矩下垂特性實現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩在各個電機(jī)上的平均分配。1#電機(jī)2#電機(jī)3#電機(jī)4#電機(jī)主機(jī)和從機(jī)通過齒輪、滾筒、鏈條等進(jìn)行剛性連接，主15、變頻器的選型注意事項考慮變頻器運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，變頻器選型保留適當(dāng)?shù)挠嗔渴潜匾模獪?zhǔn)確選型，必須要把握以下幾個原則：1、了解負(fù)載特性，根據(jù)負(fù)載類型選取適當(dāng)控制方式的變頻器，如風(fēng)機(jī)、水泵、皮帶、提升機(jī)等，兩象限、四象限；2、根據(jù)安裝環(huán)境選取變頻器的防護(hù)結(jié)構(gòu)：變頻器的防護(hù)結(jié)構(gòu)要與其安裝環(huán)境相適應(yīng)，如地面、井下、海拔高度、環(huán)境溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素，這與變頻器能否長期、安全、可靠運行關(guān)系重大；3、了解所用電機(jī)主要銘牌參數(shù)：電壓、電流、轉(zhuǎn)速，確定負(fù)載可能出現(xiàn)的最大電流，匹配電壓、電流、過載倍數(shù)、重載型、輕載型等；15、變頻器的選型注意事項考慮變頻器運行的經(jīng)濟(jì)性和安全注意以下幾種情況變頻器要選大1擋：1、長期高溫大負(fù)荷2、異常或故障停機(jī)會出現(xiàn)災(zāi)難性后果的系統(tǒng)3、目標(biāo)負(fù)載波動大4、現(xiàn)場電網(wǎng)長期偏低而負(fù)載接近額定5、繞線電機(jī)、同步電機(jī)或多極電機(jī)（6極以上）6、海拔較高的地區(qū)4、充分了解控制對象性能要求。一般來講如對啟動轉(zhuǎn)矩、調(diào)速精度、調(diào)速范圍要求較高的場合則需考慮選用矢量變頻器，否則選用通用變頻器即可。5、充分了解控制對象工藝要求，選擇合適的控制方式如遠(yuǎn)控、進(jìn)控、通訊模塊、速度給定方式及其它附件的要求（輸入數(shù)出電抗器、輸入數(shù)出濾波器，軸編碼器等）。注意以下幾種情況變頻器要選大1擋：4、充分了解控制對象性能要整流單元電機(jī)AC電源電機(jī)電機(jī)。。。。。。電機(jī)DCBUS電機(jī)共直流母線1、共直流母線控制（中小功率）下面兩種典型的比較經(jīng)濟(jì)節(jié)省的配置方式整流單元電機(jī)AC電源電機(jī)電機(jī)。。。。。。電機(jī)DCBUS電機(jī)恒壓供水手動自動壓力反饋消防清水液位污水液位壓力設(shè)定供水邏輯控制常規(guī)供水消防供水污水排水市政管網(wǎng)污水收集市電休眠2、一拖多控制恒壓供水手動自動壓力反饋消防清水液位污水液位壓力設(shè)定供水邏輯16、變頻器的使用注意事項1、變頻器的接地：變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制噪聲、抑制干擾的重要手段。變頻器的接地電阻、接地導(dǎo)線截面積、長度等要符合標(biāo)準(zhǔn)、不能串聯(lián)接地；2、散熱問題：變頻器的發(fā)熱是由內(nèi)部的損耗產(chǎn)生的，在變頻器各部分損耗中主要IGBT模塊為主，為了保證變頻器正?？煽窟\行，必須保證變頻器可靠散熱，環(huán)境、通風(fēng)、灰塵堆積等等；16、變頻器的使用注意事項1、變頻器的接地：變頻器正確接地是3、電磁干擾：.變頻器在工作中由于整流和逆變，周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾，而且會產(chǎn)生高次諧波，這種高次諧波會通過供電回路進(jìn)入整個供電網(wǎng)絡(luò)，從而影響其他儀表。當(dāng)系統(tǒng)中有高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源時，變頻器本身會因為干擾而出現(xiàn)保護(hù)，則考慮整個系統(tǒng)的電源質(zhì)量問題；4、防護(hù)問題：I.防水防結(jié)露，如果變頻器放在現(xiàn)場，需要注意變頻器柜上方不能有管道法蘭或其他漏點，在變頻器附近不能有噴濺水流或積水。

II.防塵：所有進(jìn)風(fēng)口要設(shè)置防塵網(wǎng)阻隔絮狀雜物進(jìn)入，防塵網(wǎng)應(yīng)該設(shè)計為可拆卸式，以方便清理，維護(hù)。防塵網(wǎng)的網(wǎng)格根據(jù)現(xiàn)場的具體情況確定，防塵網(wǎng)四周與控制柜的結(jié)合處要處理嚴(yán)密。

III.防腐蝕性氣體：在化工行業(yè)這種情況比較多見。3、電磁干擾：.變頻器在工作中由于整流和逆變，周圍產(chǎn)生了很多5、變頻器接線規(guī)范：信號線與動力線必須分開走線，距離應(yīng)在30cm以上，相交時90角，信號線與動力線應(yīng)分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部。模擬量、控制信號線應(yīng)使用雙絞屏蔽線，電線規(guī)格為0.75mm2以上，在接線時一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左右），同時對剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，以防止屏蔽線與其它設(shè)備接觸引入干擾，

為了提高接線的簡易性和可靠性，推薦信號線上使用壓線棒端子。

6、嚴(yán)禁將變頻器的輸出端子U、V、W連接到AC電源上。7、長期不用的變頻器，進(jìn)行充電老化。方法是用調(diào)壓器慢慢升壓至額定電壓，時間2小時以上。無需帶負(fù)載，每年至少一次8、變頻器斷開電源后，待幾分鐘后方可維護(hù)操作，直流母線電壓（P+，P-）應(yīng)在25V以下。5、變頻器接線規(guī)范：信號線與動力線必須分開走線，距離應(yīng)在309、變頻器驅(qū)動三相交流電機(jī)長期低速運轉(zhuǎn)時，建議選用變頻電機(jī)。

10、變頻器驅(qū)動電機(jī)長期超過50HZ運行時應(yīng)加輸出電抗器，應(yīng)保證電機(jī)軸承等機(jī)械裝置在使用的速度范圍內(nèi)，注意電機(jī)和設(shè)備的震動、噪音、溫升。11、變頻器驅(qū)動減速箱、齒輪等需要潤滑機(jī)械裝置，在長期低速運行時應(yīng)注意潤滑效果。12、變頻器在一確定頻率工作時，如遇到負(fù)載裝置的機(jī)械共振點，應(yīng)設(shè)置跳躍頻率避開共振點。13、嚴(yán)禁在變頻器的輸入側(cè)使用接觸器等開關(guān)器件進(jìn)行頻繁啟停操作。14、電機(jī)首次使用或長期放置后使用，必須對電機(jī)進(jìn)行絕緣檢測。15、對電機(jī)絕緣檢測時必須將變頻器與電機(jī)連線斷開。9、變頻器驅(qū)動三相交流電機(jī)長期低速運轉(zhuǎn)時，建議選用變頻電機(jī)。16、在變頻器的輸出側(cè)，嚴(yán)禁連接功率因數(shù)補(bǔ)償器、電容、防雷壓敏電阻。17、變頻器的輸出側(cè)不要安裝接觸器、開關(guān)器件。16、在變頻器的輸出側(cè)，嚴(yán)禁連接功率因數(shù)補(bǔ)償器、電容、防雷變頻器的日常維護(hù)1、運行參數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)，電源電壓是否正常？2、變頻器操作面板顯示是否正常，儀表指示是否正確，是否有振動、震蕩現(xiàn)象？3、冷卻風(fēng)扇是否運轉(zhuǎn)正常，有無異常聲響？4、變頻器和電動機(jī)是否有異常噪聲，異常震動及過熱現(xiàn)象？5、變頻器及引出電纜是否過熱、變色、變形、異味、噪聲等？6、變頻器的周圍環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，溫度和濕度是否正常？17、變頻器的日常維護(hù)及定期檢查變頻器的日常維護(hù)17、變頻器的日常維護(hù)及定期檢查定期檢查1、輸入、輸出端子和銅排是否過熱變色、變形、螺釘是否松動。2、控制回路端子螺釘是否松動。3、主回路的絕緣是否滿足要求。4、電解電容是否膨脹、漏液。5、用干燥的壓縮空氣吹去電路板、散熱器風(fēng)道上的粉塵。6、長期不用的變頻器，進(jìn)行充電老化。方法是用調(diào)壓器慢慢升壓至額定電壓，時間2小時以上。無需帶負(fù)載，每年至少一次。定期檢查18、變頻器的常見故障檢查及處理1、變頻器常用的維修檢測方法1、看：看故障現(xiàn)象，看故障原因點，看元器件、板子、線路、整臺機(jī)器等等2、量：用萬用表量懷凝的器件，虛接點、短路點、斷路點等3、測：測波形，測電壓、測阻值、測電流、上測試機(jī)測元器件4、聽：元器件動作及工作時的聲音5、摸：摸元器件、板子、變壓器、電抗器等是否有過熱6、斷：指斷開信號連線、斷開某些元器件7、短：把某一控制信號短接到另一點8、壓：由于元器件或連接件松動，用手壓緊后故障可能會消失9、敲：震動以下某些元器件10、放：在拆卸板子、模塊或其它元器件前要先放電（電容、靜電）18、變頻器的常見故障檢查及處理1、變頻器常用的維修檢測方法A、直觀檢查法：就是發(fā)揮人的手、眼、耳、鼻的感知器官來尋找出故障原因。這種方法常用并且首先使用。“先外再內(nèi)”的維修原則要求維修人員在遇到故障時應(yīng)該先采用望、聞、問、摸的方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。有些故障采用這種直觀法可以迅速找到原因，否則會浪費不少時間，甚至無從下手。利用視覺可以線路元件的連接是否松動，斷線接觸器觸電是否燒蝕，壓力是否時常，發(fā)熱元件是否過熱變色，電解電容是否膨脹變形，耐壓元件是否有明顯的擊穿點。上電后聞一聞是否有焦糊的味道，用手摸發(fā)熱元件是否燙手。很重要的是還要問,問用戶故障發(fā)生的過程,有助于分析問題的原因,便于直接命中要害.有時問問同行也是個捷徑。A、直觀檢查法：就是發(fā)揮人的手、眼、耳、鼻的感知器官來尋找出B、報警參數(shù)檢查法：所有的變頻器都以不同的方式給出故障指示，對于維修者來說是非常重要的信息。通常情況下，變頻器會針對電壓、電流、溫度、通訊等故障給出相應(yīng)的報錯信息，而且大部分采用微處理器或DSP處理器的變頻器會有專門的參數(shù)保存報警故障記錄（只通控制電源）。

C、類比檢查法：此法可以是自身相同回路的類比，也可以是故障元器件與已知好元器件的類比，這可以幫助維修者快速縮小檢查范圍。D、備板置換檢查法：利用備用的電路板或同型號的電路板確認(rèn)故障，縮小檢查范圍是非常行之有效的方法。若是控制板出問題常常只有更換別無他法，因為大多數(shù)用戶幾乎不會得到原理圖及布置圖，從而很難作到芯片級維修。B、報警參數(shù)檢查法：所有的變頻器都以不同的方式給出故障指示，E、隔離檢查法：有些故障常常難于判斷發(fā)生在那個區(qū)域，采取隔離的辦法就可以將復(fù)雜的問題簡單化，較快地找出故障原因。F、靜態(tài)測試法：在變頻器不通電的情況下測試整流電路、測試逆變電路、測試控制電路等所有能測試的元器件，看有沒有短路或斷路情況。E、隔離檢查法：有些故障常常難于判斷發(fā)生在那個區(qū)域，采取隔離G、動態(tài)測試:在以上幾種測試結(jié)果都正常以后，才可進(jìn)行動態(tài)測試，即上電試機(jī)，在上電前后必須注意以下幾點：1、上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，否則變頻器將會出現(xiàn)炸機(jī)（炸電容、壓敏電阻、模塊等），2、檢查變頻器各接口是否已正確連接，連接是否有松動，連接異常有時可能會導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時會出炸機(jī)等情況。3、上電后檢測故障顯示內(nèi)容，并初步斷定故障及原因。4、如未顯示故障，首先檢查參數(shù)是否有異常，并將參數(shù)復(fù)歸后，在空載（不接電機(jī)）情況下啟動變頻器，并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅(qū)動板等有故障。5、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下負(fù)載測試。6、可以先上控制電模擬，在上小電壓模擬。

G、動態(tài)測試:在以上幾種測試結(jié)果都正常以后，才可進(jìn)行動態(tài)測試2、變頻器的常見故障檢查及處理1、參數(shù)設(shè)置故障（電機(jī)參數(shù)）矢量控制變頻器需設(shè)置電機(jī)參數(shù)：電機(jī)功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、功率因數(shù)。這些參數(shù)應(yīng)與電機(jī)銘牌參數(shù)一致，否則就會使控制精度降低或變頻器工作不正常。2、參數(shù)設(shè)置故障（控制參數(shù)）

每一種控制方式都對應(yīng)一組參數(shù)設(shè)定，如果設(shè)定不正確，變頻器工作不正常。3、通訊類故障

干擾、斷線、震動、通訊板損壞等引起的故障；2、變頻器的常見故障檢查及處理1、參數(shù)設(shè)置故障（電機(jī)參數(shù)）24、過電流和過載類故障：過電流和過載故障是變頻器的常見故障，其原因是各種各樣的。故障類型可分為加速過電流、減速過電流、恒速過電流等，過載包括變頻器過載和電機(jī)過載。a、由于電機(jī)的負(fù)載突變引起大的沖擊電流使過電流動作b、變頻器輸出缺相或短路；c、電機(jī)和電纜絕緣損壞，造成相間、匝間短路或接地；d、受電磁干擾的影響，過電流保護(hù)誤動作；e、電機(jī)線圈和外殼之間，電機(jī)電纜和大地之間存在較大的寄生電容，通過寄生電容會有高頻漏電流流向大地；e、互感器回路故障；F、IGBT模塊引起的故障；G、功率板、驅(qū)動板引起的故障；

H、參數(shù)設(shè)置不當(dāng)：加、減速時間過短、轉(zhuǎn)矩提升過大4、過電流和過載類故障：5、過壓故障：a、電源過電壓；b、再生過電壓；C、電壓取樣回路故障；6、欠壓故障：電源電壓低、電源缺相、整流橋故障、電壓取樣回路故障；7、過熱故障：環(huán)境、散熱器、通風(fēng)；8、短路故障：a、IGBT模塊引起的故障；b、功率板、驅(qū)動板引起的故障；c、互感器回路故障；D、電機(jī)和電纜絕緣損壞，造成相間、匝間短路9、電機(jī)過溫

：由于電機(jī)過載、電機(jī)冷卻條件不符合或錯誤的啟動數(shù)據(jù)引起；5、過壓故障：6、欠壓故障：電源電壓低、電源缺相、整流橋10、整流模塊損壞：a、電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路；b、模塊損壞；c、電壓不平衡；d、電壓突變；e、頻繁起停；e、互感器回路故障；F、過流；11、限流電阻損壞：a、頻繁起停；b、沒有旁路；c、溫升；10、整流模塊損壞：11、限流電阻損壞：12、儲能濾波電容損壞：a、頻繁起停；b、限流回路；c、短路；d、交流高壓輸入；e、電壓分配；F、平衡電阻；12、儲能濾波電容損壞：13、IGBT模塊損壞：a、內(nèi)部短路；b、模塊損壞、器件本身質(zhì)量不好；c、驅(qū)動回路；d、過流、發(fā)熱；e、外部負(fù)載有嚴(yán)重過電流、不平衡，電動機(jī)某相繞阻對地短路，有一相繞阻內(nèi)部短路，負(fù)載堵轉(zhuǎn)，相間擊穿，輸出電線有短路或?qū)Φ囟搪?；e、用戶電網(wǎng)電壓太高，或有較強(qiáng)的瞬間過電壓，造成過壓損壞；F、IGBT吸收電路有損壞，造成不能有效吸收過電壓而使IGBT損壞；G、濾波電容日久老化，容量減少或內(nèi)部電感變大，對母線的過壓吸收能力下降，造成母線上過電壓太高而損壞IGBT；H、IGBT的前級光電隔離器件因擊穿導(dǎo)致功率器件也擊穿，或因在印制板隔離器件部位有塵埃、潮濕造成打火擊穿，導(dǎo)致IGBT損壞；I、前級整流橋損壞，由于主電源前級進(jìn)入了交流電；J、修理更換功率模塊，因沒有靜電防護(hù)措施擊穿13、IGBT模塊損壞：謝謝！謝謝！上海地澳自動化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料2012-01-13

陳海/p>

上海地澳自動化科技有限公司變頻器培訓(xùn)資料20121、變頻器的概念

利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓和頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率首先要把電源的交流電（AD）變換為直流電（DC）簡稱整流器，再把直流電（DC）變換為交流電（AC）簡稱逆變器。1、變頻器的概念2、變頻器的發(fā)展歷程

當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展，變頻器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模日趨壯大。交流變頻器自20世紀(jì)60年代左右問世，到20世紀(jì)80年代在主要工業(yè)化國家已廣泛使用，而從20世紀(jì)90年代以來，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的加強(qiáng)，變頻器的應(yīng)用越來越普及2、變頻器的發(fā)展歷程當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展(1)變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級調(diào)速的廣泛需求。(2)20世紀(jì)60年代以后，電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級產(chǎn)品。(3)20世紀(jì)70年代開始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWMVVVF)調(diào)速的

研究得到突破，20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實現(xiàn)。(4)20世紀(jì)80年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國家的VVVF變頻器技術(shù)實用化，商品投入市場，得到了廣泛應(yīng)用。(5)步入21世紀(jì)后，國產(chǎn)變頻器逐步崛起。(1)變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級調(diào)速的廣泛需求。(1)歐美一線品牌：ABB、西門子、SEW、倫次、施耐德、CT、科比、歐陸、GE、瓦薩、丹弗斯、AB、安薩爾多、艾默生等幾十個；(2)日本品牌：富士、三菱、安川、歐姆龍、松下、東芝、東川、三肯、日立、東洋等幾十個；(3)韓國臺灣品牌：歐林、臺達(dá)、東達(dá)、普傳、東凌、利佳、三基、動力、東元、三川、臺安、收獲等上百個品牌；3、變頻器的主要品牌

(1)歐美一線品牌：ABB、西門子、SEW、倫次、施耐德、C(4)國產(chǎn)品牌：普傳、佳靈、艾默生、康沃、風(fēng)光、森蘭、易能、海麗普、日業(yè)、樂邦、科母龍、星河、阿爾法、先行、時代、惠豐、富陵、安邦信、德力西、利德華福、動力源、和平、英威騰、匯川、合康、藍(lán)海華騰、榮信、三環(huán)、智光、正玄、港藍(lán)、賽普傳、思瑞、明陽、正泰、韋爾、等等上百個品牌；(4)國產(chǎn)品牌：普傳、佳靈、艾默生、康沃、風(fēng)光、森蘭、易4、變頻器的主要控制方式

第一代以U/f=C，正弦脈寬調(diào)制(SPWM)，簡稱V/F;

第二代以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱SVPWM控制方式；4、變頻器的主要控制方式第一代以U/f=C第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控制(西門子代表);第四代以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制（ABB代表）。第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控制(西門子代

第一代以U/f=C，正弦脈寬調(diào)制(SPWM)特點：控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較小，受定子電阻壓降的影響比較顯著，故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒有直流電動機(jī)硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，但系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。

第一代以U/f=C，正弦脈寬調(diào)制(SPW第二代以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱SVPWM控制方式。特點它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形。以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式而進(jìn)行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進(jìn)：引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流成閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。第二代以電壓空間矢量（磁通軌跡法），又稱SV

第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控制特點矢量控制變頻調(diào)速的做法是：將異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic、通過變換等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流（相當(dāng)于直流電動機(jī)的勵磁電流和電樞電流），然后模仿直流電動機(jī)的控制方法，求得直流電動機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實現(xiàn)對異步電動機(jī)的控制。第三代以矢量控制（磁場定向法）又稱VC控

矢量控制的實質(zhì)是將交流電動機(jī)等效直流電動機(jī)，分別對速度，磁場兩個分量進(jìn)行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，以轉(zhuǎn)子磁通定向，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。然而轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，以及矢量變換的復(fù)雜性，實際效果不如理想的好。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。

缺點：然而在實際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受電動機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。

矢量控制的實質(zhì)是將交流電動機(jī)等效直流電動機(jī)，分別對速第四代以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制

直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，它不是通過控制電流、磁鏈等量來間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來控制。用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下計算與控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調(diào)節(jié)產(chǎn)生PWM波信號，直接對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。它省去了復(fù)雜的矢量變換與電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型簡化處理，沒有通常的PWM信號發(fā)生器。它的控制思想新穎，控制結(jié)構(gòu)簡單，控制手段直接，信號處理的物理概念明確

第四代以直接轉(zhuǎn)矩控制，又稱DTC控制

轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性：轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息；控制上對除定子電阻外的所有電機(jī)參數(shù)變化魯棒性良好；所引入的定子磁鍵觀測器能很容易估算出同步速度信息。因而能方便地實現(xiàn)無速度傳感器化。這種控制方法被應(yīng)用于通用變頻器的設(shè)計之中，是很自然的事，這種控制被稱為無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。然而，這種控制依賴于精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型和對電機(jī)參數(shù)的自動識別，通過ID運行自動確立電機(jī)實際的定子阻抗互感、飽和因素、電動機(jī)慣量等重要參數(shù)，然后根據(jù)精確的電動機(jī)模型估算出電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)矩、定子碰鏈和轉(zhuǎn)子速度，并由磁鏈和轉(zhuǎn)矩控制產(chǎn)生PWM信號對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。這種系統(tǒng)可以實現(xiàn)很快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和很高的速度、轉(zhuǎn)矩控制精度。轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性：轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并5、電力電子器件的發(fā)展與現(xiàn)狀第一代以晶閘管(SCR)為代表的電力電子器件出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代。它主要是電流控制型開關(guān)器件，以小電流控制大電流的變換。但其開關(guān)頻率低，且導(dǎo)通后不能自關(guān)斷。20世紀(jì)60年代有了門極關(guān)斷晶閘管（CTO)，雙極型電力晶體管（CTR)，是一種電流型自關(guān)斷電力電于開關(guān)器件。20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）、MOS控制晶體管

(MCT)、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT),它們是一種電壓型自關(guān)斷電力電子器件，其開關(guān)頻率高達(dá)20kHz以上，20世紀(jì)90年代末，智能模塊問世且得到應(yīng)用，它內(nèi)部含有IGBT芯片及外圍的驅(qū)動