變頻器的應(yīng)用-基礎(chǔ)篇

變頻器的應(yīng)用～【基礎(chǔ)篇】1整理課件整流部分變頻器是什么？變頻器是：將商用交流電源通過整流回路變換成直流，將變換后的直流經(jīng)過逆變回路變換成電壓、頻率可調(diào)節(jié)的交流電，利用交流三相異步電動機的轉(zhuǎn)速與頻率成正比的特點，通過改變電源的頻率和幅度以達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的?！糇冾l器的基本構(gòu)成商用電源逆變部分ＩＭ平波電容＋整流逆變直流電壓電源電壓輸出電壓◆變頻器的電壓波形變化輸出電壓的平均值是正弦波馬達正弦波ＰＷＭ（脈寬調(diào)制）控制方式2整理課件＋ＵＶＷＩＭ－ＩＰＭ馬達電源驅(qū)動回路?保護回路控制回路ＺＮＲ防沖擊回路ＩＰＭ（逆變回路）DC/DC電源變換回路

變頻器基本構(gòu)成圖MDB（整流回路）MDB（整流回路）平波電容制動回路變頻器是什么？操作面板3整理課件變頻器是什么？變頻器的控制對象——三相異步電動機【三相異步電動機】

三相異步電動機主要由定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸組成，當(dāng)在定子繞組上加上三相交流電壓時，將會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場的速度由加在定子繞組上的三相交流電壓的頻率所決定。位于該磁場中的轉(zhuǎn)子繞組，將切割旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場的磁通互相作用而產(chǎn)生電磁力，即轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸將沿著與旋轉(zhuǎn)磁場相同的方向旋轉(zhuǎn)。任意改變?nèi)喽ㄗ永@組的兩個電壓相位，即可使磁場旋轉(zhuǎn)的方向發(fā)生改變，電動機的轉(zhuǎn)向也將隨之變化，即可逆控制。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，同步轉(zhuǎn)速是根據(jù)電動機的極數(shù)和電源頻率來決定的。由于需要有轉(zhuǎn)矩輸出，電動機的實際轉(zhuǎn)速總是落后于同步轉(zhuǎn)速，它們之間的差值稱為轉(zhuǎn)差率。4整理課件變頻器的動作原理◆可變速運轉(zhuǎn)的原理0速度N轉(zhuǎn)矩

T額定轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速Ｎ0（s=0）實際轉(zhuǎn)速Ｎ（s=1）最大轉(zhuǎn)矩動作領(lǐng)域電動機區(qū)（正力矩）發(fā)電機區(qū)（負力矩）◆異步電動機的速度—轉(zhuǎn)矩特性ｆ1轉(zhuǎn)差率ｓ＝Ｎ

0－ＮＮ

0Ｎ

0：同步轉(zhuǎn)速Ｎ：實際轉(zhuǎn)速【例：ｆ＝５０Ｈｚ、Ｐ＝４】●同步轉(zhuǎn)速Ｎ

0

Ｎ0＝１２０×５０４×（１－０）＝１５００（r/min）●轉(zhuǎn)差率ｓ＝０．１的速度Ｎ＝１２０×５０４×（１－０．１）＝１３５０（r/min）轉(zhuǎn)差Ｎ＝１２０×ｆＰ×（１－ｓ）［ｒ/min］Ｎ：馬達的轉(zhuǎn)速（r/min）ｆ：頻率（Hz）Ｐ：馬達的極數(shù)（P）ｓ：馬達的轉(zhuǎn)差率5整理課件變頻器的用途“節(jié)約能源”為什么使用變頻器會節(jié)省能源？●風(fēng)機、泵等需要控制流量（風(fēng)量）的場合，采用變頻器控制或擋板控制，其消耗的電力和流量（風(fēng)量）的關(guān)系如右圖?！窳髁浚L(fēng)量）小的場合，變頻器的節(jié)電的效果特別明顯。50%100%50%100%80%10%00節(jié)能效果61％91％76％22％變頻器控制擋板控制所需電力（％）風(fēng)量［流量］（％）變頻器和擋板控制節(jié)能效果實例例：事物所中央空調(diào)系統(tǒng)的運行流量：８５％：２０００小時、６０％：２０００小時。合計４０００小時／年、馬達：１５ｋＷ×１臺●采用擋板控制的場合所需的電力（15kW×91%×2000小時）＋（15kW×76%×2000小時）＝50,100kWh風(fēng)量８５％風(fēng)量６０％●使用變頻器來控制馬達轉(zhuǎn)速時，所消耗的電力（15kW×61%×2000小時）＋（15kW×22%×2000小時）＝24,900kWh風(fēng)量８５％風(fēng)量６０％●一年間所節(jié)省的能源50,100kWh－24,900kWh＝25,200kWh/年6整理課件使用時需要特別注意的問題使用之前應(yīng)認真閱讀產(chǎn)品的《使用手冊》，正確使用變頻器。使用錯誤會導(dǎo)致變頻器無法運行或降低使用壽命，最嚴重時可導(dǎo)致變頻器被損壞。１變頻器的選型要點２變頻器的安裝方法３變頻器的運行方式４變頻器的保護機能５故障事例“錯誤的使用方法”是導(dǎo)致故障的重要原因7整理課件變頻器的選型要點①電源（電源等級選擇）?相數(shù)：單相／三相?電壓：２００～２３０ＶＡＣ／３８０～４６０ＶＡＣ?頻率：５０／６０Ｈｚ?電源容量：應(yīng)在變頻器額定電源容量以上注意?電源電壓的容許波動范圍為＋１０％、－１５％。?過高電壓的輸入會導(dǎo)致變頻器損壞。２００Ｖ型損壞！電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈※上限値＝（230VAC＋10%）×√2高電圧！◆電源電圧波形上限値（※）選擇與供電電源和電動機的額定電壓兩者相匹配的電壓等級。

8整理課件變頻器的選型要點故障電源投入時異常的電壓波形會導(dǎo)致變頻器內(nèi)部的浪涌吸收元件（ZNR）損壞！浪涌吸收元件動作電壓（２００Ｖ型＝４２３Ｖ以上）電源ＯＮ整流部商用電源ＬＮ浪涌吸收器（ＺＮＲ）【標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波形】1.250時間（μｓ）0浪涌電壓（％）10090500【損壞原因】浪涌吸收元件是抑制雷擊浪涌電壓的部品。高電壓的電源異常會導(dǎo)致浪涌吸收元件損壞。變頻器9整理課件變頻器的選型要點②馬達（額定電壓、容量的選擇）?種類：三相異步電動機?電壓：２００～２３０ＶＡＣ／３８０～４６０ＶＡＣ?容量：０．２、０．４、０．７５???ｋＷ?額定電流：１．４、２．４、３．６???Ａ根據(jù)變頻器的電壓選定?不要用變頻器驅(qū)動除三相異步電動機以外的任何負載。?單相馬達不能使用。?使用特殊馬達時，應(yīng)注意。注意要點變頻器容量的選擇所選的變頻器容量應(yīng)大于等于電動機容量。（變頻器容量≧馬達容量）所選的變頻器額定輸出電流應(yīng)滿足電動機的額定電流。（變頻器額定輸出電流≧馬達額定電流）OK變頻器ｋＷ≧馬達ｋＷ變頻器ｋＷ＜馬達ｋＷ電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈根據(jù)變頻器的容量選定10整理課件Ｑ＆Ａ問題1使用一臺變頻器控制多臺馬達時，變頻器的容量應(yīng)如何選擇？MCCBＩＭ１熱繼電器Th-1馬達額定電流Ｉ１變頻器ＩＭ２Th-2Ｉ２ＩＭnTh-nＩｎ?????電源◆選型要點變頻器的額定輸出電流＞馬達額定電流的總和

∑Ｉｎ（＝Ｉ1＋Ｉ2＋??＋Ｉn）注）為了保護馬達，請在各個馬達前安裝熱繼電器問題2用1臺變頻器切替使用2臺以上馬達時的注意事項是什么？MCCBＩＭ１熱敏繼電器Th-1馬達變頻器ＩＭ２Th-2電源MC1MC2電磁接觸器◆注意事項?應(yīng)在變頻器和馬達停止的狀態(tài)下，進行

馬達切替。?請不要在變頻器運行中進行電磁接觸器的

ON/OFF操作。

注意：變頻器運行中接通馬達，會產(chǎn)生馬達額定電流的6~8倍的電流。

如一定要在變頻器運行中進行切換，應(yīng)充分考慮由此產(chǎn)生的沖擊電流對變頻器和馬達的影響，選擇容量更大的變頻器和馬達。注意11整理課件Ｑ＆Ａ問題3用小容量的變頻器拖動輕負載的大容量電動機可以嗎？?不可以。?因為不同容量的電動機的電感量不同，容量大的電機波動電流大，易造成過流跳閘２．２ｋＷ輕負載運行變頻器１．５ｋＷ變頻器２．２ｋＷ２．２ｋＷ輕負載運行12整理課件變頻器的選型要點③變頻器的安裝環(huán)境?周圍溫度：－１０～＋５０℃?濕度：９０％ＲＨ以下?保護結(jié)構(gòu)：ＩＰ２０／ＩＰ００注意?周圍溫度－１０～＋５０℃、濕度９０％ＲＨ以下，并且無特殊氣體的室內(nèi)安裝。（ＶＦ-８Ｚ型是－１０～＋４０℃）?不要安裝在易燃易爆或震動較大的場合。?風(fēng)雨水滴、金屬等異物掉入會導(dǎo)致變頻器的損壞。請安裝在控制箱或機器內(nèi)，并注意散熱。IP

2

0保護結(jié)構(gòu)的名稱人體及固體異物對應(yīng)的保護程度變頻器的壽命受環(huán)境溫度的影響很大。

電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈水的侵入對應(yīng)的保護程度IP20封閉型能防止手指或長度不超過80mm的類似物體觸及或接近殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動部件。能防止直徑大于12mm的固體異物進入殼內(nèi)。對水的侵入無特別防護。13整理課件變頻器的選型要點④變頻器外圍設(shè)備的選擇●斷路器：在選擇斷路器時，其動作特性應(yīng)符合變頻器電流特性匹配的需要，避免因變頻器接入電源時產(chǎn)生的浪涌而誤動作，應(yīng)使用產(chǎn)品說明書上所推薦的斷路器等級。

●熱繼電器：變頻器內(nèi)置的熱敏元件是作為過負載保護之用的。

對于缺相保護，請使用帶缺相保護的熱敏繼電器?！耠姶沤佑|器：一般使用時不需要電磁接觸器。如果安裝了電磁接器，不要用它控制變頻器的啟動或停止。●輸入濾波器：對外圍設(shè)備造成電氣干擾時使用?！窆β矢纳贫罅魅Γ盒韪纳乒β室蛩貢r予以連接。對抑制高次諧波有一定的效果。注意?電源側(cè)頻繁的進行ON／OFF操作會導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障。?在變頻器運行時負載側(cè)進行ON／OFF操作，會產(chǎn)生很大的沖擊電流，導(dǎo)致變頻器異常跳閘。甚至損壞變頻器。

馬達的啟動和停止應(yīng)使用變頻器的運行信號來進行。不要用電源側(cè)或負載側(cè)接裝的電磁接觸器控制變頻器的啟動、停止。電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈14整理課件變頻器的選型要點故障變頻器運行中５０Ｈｚ電磁接觸器（或斷路器）ＯＮ?ＯＦＦ產(chǎn)生的沖擊電流是馬達額定電流的6倍以上如果輸出側(cè)安裝了電磁接觸器（或斷路器），在變頻器運行中進行ON／OFF操作，會產(chǎn)生很大的沖擊電流，導(dǎo)致變頻器損壞。?馬達的啟動和停止應(yīng)使用變頻器的運行信號來進行不可！15整理課件變頻器的安裝方法■安全注意事項為防止受傷、事故，請務(wù)必遵守以下事項。?使用前請仔細閱讀“產(chǎn)品介紹”、“使用手冊”，以便正確使用。?確認在開始使用之前，您對此裝置及其安全信息和所有注意事項都已知曉。

【注意】嚴禁在通電的情況下，觸摸變頻器的內(nèi)部和接線端子。

接線、維護?檢查時，在輸入電源ＯＦＦ（關(guān)）后，過

5分鐘以上再進行。

運行中散熱器、制動電阻會產(chǎn)生高溫請不要觸摸。以避免燙傷。輸出端子（Ｕ?Ｖ?Ｗ）請不要連接交流電源。以避免受傷·火災(zāi)及機器的損壞。

施工前請再一次確認產(chǎn)品使用說明書上有關(guān)“安全注意”方面的事項。！危険16整理課件變頻器的安裝方法■安裝時的注意點

10cm以上10cm以上5cm以上5cm以上變頻器１．容許的周圍溫度：－１０～＋５０℃●變頻器的壽命受環(huán)境溫度的影響很大

?！癫灰谕L(fēng)散熱不良的環(huán)境中安裝變頻器。

。

應(yīng)在容許溫度范圍內(nèi)使用

！！請不要在密封狹小的空間中安裝！●周圍的空間２．請垂直安裝變頻器

垂直安裝水平安裝橫向安裝●垂直以外的安裝會降低變頻器的散熱效果，產(chǎn)生問題、故障。３．請避開下列場所

●日光直射場所。

●有風(fēng)雨、水滴、油滴的場所。

●木材等可燃性材質(zhì)上安裝及靠近可燃物。

●漂浮油污、粉塵、棉塵的場所●發(fā)生可燃性氣體、腐蝕性氣體等的場所。

●振動大的場所●濕度大，有水汽的場所。

濕度在９０％以下！17整理課件變頻器的安裝方法■接線時的注意點

１．主回路端子接線

●輸入端子（Ｌ，Ｎ／Ｒ，Ｓ，Ｔ）接電源、

輸出端子（Ｕ，Ｖ，Ｗ）接馬達?！裰麟娐方泳€完畢，一定要確認連接是否牢固。

●請務(wù)必接上地線，以避免發(fā)生觸電及火災(zāi)?！裾埓_認商品的額定電壓與交流電源的電壓一致。以避免受傷·火災(zāi)?！癫灰谳敵龆俗由线B接交流電源。以避免發(fā)生故障。

注意ＬＮ電源側(cè)ＵＶＷ馬達側(cè)２．注意●在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。

●請勿對控制電路進行兆歐表的測量。

變頻器注意●在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。馬達兆歐表測試（５００ＶＤＣ）?電線尺寸：２ｍｍ2｛１４ＡＷＧ}?緊固力矩：１．２Ｎ?ｍ（詳細內(nèi)容請參照說明書）電源18整理課件變頻器的安裝方法■接線時的注意點

３．注意●變頻器的輸出端請勿安裝進相電容器或浪涌制動器。

●這會導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障或使電容器等受損，如果已經(jīng)接上了，請拆除。

注意進相電容輸出電壓波形電流【理由】變頻器的輸出電壓波形是高電壓脈沖波形，所以在進相電容器沖/放電中會產(chǎn)生過電流！變頻器馬達19整理課件變頻器的安裝方法■接線時的注意點

４．控制端子接線

●

控制信號線請使用屏蔽線，并與動力線或強電電路分離布線。（20cm以上）

＊防止電氣干擾造成誤動作?！窨刂菩盘柧€的接線長度應(yīng)在30m以下。

＊防止電氣干擾造成誤動作?！窨刂贫俗诱堖B接無電壓接點信號或開路集電極信號。

＊如果對這些端子施加電壓會損壞內(nèi)部電路，導(dǎo)致故障。●用開路集電極輸出驅(qū)動感性負載時，請一定要連接續(xù)流二極管?！?4VDC電源續(xù)流二極管VF0內(nèi)部回路端子No.10端子No.11＋12VDC2kΩ端子No.5～9VF0內(nèi)部回路端子No.320整理課件變頻器的運行方式■馬達的轉(zhuǎn)矩特性采用變頻器驅(qū)動通用異步電動機的時候，由于輸出含有高頻波成分，電機的溫升要有些增大，特別是低速時，電機的冷卻效果變差，故不可長時間低速運行。通用異步電動機在低速運行時，輸出力矩變低，需降低負載使用。１．容許連續(xù)運行的轉(zhuǎn)矩在變頻器的額定過負荷電流（150%1分鐘）范圍內(nèi)，能輸出的最大力矩值。選擇V/F控制的時候，根據(jù)力矩提升的設(shè)定，力矩特性不同。２．短時間最大轉(zhuǎn)矩與使用商用電源直接驅(qū)動通用電機的始動力矩不同。用變頻器驅(qū)動的時候，請把電機的始動電流、加速時的電流控制在變頻器的過負荷額定電流以下。（推薦：額定電流×1.3以下）３．啟動轉(zhuǎn)矩21整理課件變頻器的保護機能■故障跳閘及處置

顯示符號異?，F(xiàn)象說明處置方法OC變頻器偵測輸出側(cè)有異常突增的過電流產(chǎn)生■檢查電機輸出功率與變頻器輸出功率是否相符合?！鰴z查變頻器與電機間的聯(lián)機機是否有短路現(xiàn)象?！鲈龃蠹铀贂r間（P10，12）

■檢查電機是否有超額負載。OU變頻器偵測內(nèi)部直流高壓側(cè)有過電壓現(xiàn)象產(chǎn)生■檢查輸入電壓是否在變頻器額定輸入電壓范圍內(nèi)，并監(jiān)測是否有突波電壓產(chǎn)生。由于電機慣量回升電壓，造成變頻器內(nèi)部直流高壓側(cè)電壓過高，此時可增加減速時間或加裝煞車電阻（選用）OH變頻器偵測內(nèi)部溫度過高，超過保護位準(zhǔn)■檢查環(huán)境溫度是否過高■檢查進出風(fēng)口是否堵塞■檢查散熱片是否有異物■檢查變頻器通風(fēng)空間是否足夠LU變頻器偵測內(nèi)部直流高壓側(cè)過低■檢查輸入電源是否正常OL變頻器偵測輸出超過可承認受的電流耐量150%的變頻器額定電流，可承受60秒■檢查電機是否過載■減低P54轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值■增加變頻器輸出容量OL1■內(nèi)部電子熱動電驛保護：電機負載過大■檢查P52電機額定電流值是否適當(dāng)■檢查電機是否過載■檢查電子熱動電驛功能設(shè)定■增加電機容量22整理課件OL2■電機負載太大■檢查參數(shù)P60~P62設(shè)定值■檢查電機負載是否過大■檢查過轉(zhuǎn)矩檢出位準(zhǔn)設(shè)定值OCR加速中過電流■電機輸出側(cè)短路■轉(zhuǎn)矩提升過高■加速時間太短■變頻器輸出容量太小■輸出聯(lián)機是否絕緣不良■增加減速時間■減低P54轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定植■更換較大輸出容量之變頻器OCD減速中過電流產(chǎn)生：■電機輸出側(cè)短路■減速時間太短■變頻器輸出容量太小■輸出聯(lián)機是否絕緣不良■增加減速時間■更換較大輸出容量之變頻器OCN運轉(zhuǎn)中過電流產(chǎn)生：■電機輸出側(cè)短路■電機負載突增■變頻器輸出容量太小■輸出聯(lián)機是否絕緣不良■電機是否堵轉(zhuǎn)■更換較大輸出容量之變頻器EF外部端子異常端子閉合當(dāng)多功能輸入端子M1~M5~GND（當(dāng)設(shè)定外部異常功能）閉合時，變頻器停止輸出CF1內(nèi)部存儲器IC資料寫入異常檢查輸入電源電壓正常后重新開機23整理課件CF2內(nèi)部存儲器IC資料輸出異?！鰴z查變頻器內(nèi)部電源板與控制板的連接器是否接合完整