变频器应用讲座三2014.12.15.ppt

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,变频器应用培训讲座（三）,2014.12.15,低压变频器典型原理框图,变频器电源连接,接触器Contactor,噪音滤波器Noisefilter,热继电器ThermoContactor,制动电阻器Brakingresistor,AC电抗器ACreactor,漏电断路器,接触器Contactor,输出噪音滤波器Outputnoisefilter,接触器Contactor,ACasynchronismMotor,Fefrequencyinverter,DC电抗器DCreactor,变频器系统电气接线图,内容安排,2,变频器的运行特性变频器驱动、周边器件的选型,变频器的功能和使用时的优点,V/f控制的场合,起动转矩,1-1.加速特性,起动时，1.5Hz时负载转矩比电机产生的转矩大，电机不旋转。

2Hz时，电机转矩增大，开始运行。

52,（a）加速时间设定适宜的场合,（b）加速时间的设定过短的场合,53,加速特性,I,I,t,t,t,t,1-1.加速特性

（一）,变频器功率和电机功率相同时的过载能力,变频器功率大于电机功率时的过载能力,输出频率f,电机转速N,转差大,额定电流,额定电流,变频器输出频率（是设定的加速时间）,电机旋转速度,电机电流,加速时间自动延长,峰值电流被限制在一定值以下,54,加速中失速防止,1-1.加速特性

（二）,55,失速防止功能的实际测定示例,1-1.加速特性（三）,56,减速时间设定值td,转差（负）,N紧急减速的场合转差：

负,f,f,N,t,N缓慢减速的场合转差:

正,减速特性,1-2.减速特性

（一）,变频器输出频率（是设定的减速时间）,电机旋转速度,直流电压,直流母线电压被限定在一定值以下,57,减速时间自动延长,减速中失速防止,1-2.减速特性

（二）,变频器输出频率,负荷,58,运行中失速防止,1-3.运行中失速防止,过负载,59,t,直流制动时间,f,t,f,直流电流,N,N,t,直流制动开始频率,f,直流电流,直流制动时间,N,f,（）减速停机（停止前直流制动的例子）,（）全段直流制动,（C）自由滑行停机,停止特性,1-4.停止特性,60,变频器效率,变频器输出功率输出变频器输入功率输出+损耗,综合效率变频器效率电机效率,电机输出变频器输入,电机效率,电机输出电机输入（变频器输出）,输入输出电流相关图,1-5.变频器的效率和功率因数

（一）,（a）工频电源运行,（b）变频器运行,61,INV的输入电流是包含高次谐波的电流。

因此说INV的输入电流是包含高次谐波的综合有效电流。

按上面公式所算出来的功率因数，有时会和功率因数计实测的值不同。

输入电压电流波形,1-5.变频器的效率和功率因数

（二）,功率因数,有功功率,视在功率,有功功率,有功功率,无功功率,=,=,+,er,eS,et,er-S,er-t,eS-t,eS-r,et-r,et-S,电源相电压,电源电流,R相,S相,T相,高次谐波电流的产生,电源线间电压,1-5.变频器的效率和功率因数（三）,62,功率因数改善效果电源功率因数90%（100%负载时）,AC电抗器的连接方法,1-5.变频器的效率和功率因数（四）,连接方法连接到变频器的输入侧,RST,MCCB,电源,AC电抗器,变频器,XYZ,UVW,AC电抗器,63,*1.电抗器和变频器间的接线尽力设短在5m以下。

尺寸比电源连接线稍宽。

*2.不同的机种内置或外置直流电抗器。

功率因数改善效果在9395%左右。

*3.不设置电抗器的场合。

一般的电源功率因数是6090、具体会因电源阻抗不同，而有差异。

功率因数改善效果电源功率因数9395%（100%负载时）,64,*3,DC电抗器的连接例,1-5.变频器的效率和功率因数（五）,DC电抗器,PN,PN,PN,+,+,+,65,不同电源的变频器输入电流波形例,1-5.变频器的效率和功率因数（六）,PN,PN,+,+,66,不同电源的变频器输入电流波形例2,1-5.变频器的效率和功率因数（七）,2：

变频器驱动、周边器件的选定,67,无PG矢量,带PG矢量,2-1.功率选择的基本思考方法

（一）,68,电机选择,变频器选择,电机种类,电机功率,变频器功率,变频器机种,周围器件选择件,控制柜,机械规格,运行方法,负载的种类和特性,变频器的功率选择,变频器機種選定,变频器的机种选择,周围器件选择件,设置方法,投资效果,决定,探讨项目,决定项目,功率选择的顺序,2-1.功率选择的基本思考方法

（二）,69,负载转矩,负载输出,速度,转矩输出,负载转矩,负载输出,速度,转矩输出,代表性的负载转矩特性,转矩输出,0,1.0,1.0,2.0,负载转矩,负载输出,1.0,2.0,2.0,转矩输出,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,2-1.功率选择的基本思考方法（三）,负载转矩,负载输出,2.0,70,变频电机（定转矩1:

10的例）,标准电机,低速领域的电机过热预警低速领域时，外部分扇转速低，所以冷却能力降低。

因此，如果在低速时不降低负载的话，就会有电机过热的可能性。

即使在低速领域，也没问题是设计为变频器用的、即使在低速时使用，温度也在规格值以内。

注意：

上述特性是连续运行时容许的转矩。

起动时等电机短时间发生的转矩，则标准电机和定转矩电机没有差别。

标准电机容许负载特性,变频电机容许负载特性,60,320,0.5,55,71,变频器专用电机和标准电机的不同点,2-1.功率选择的基本思考方法（四）,容许负载转矩,容许负载转矩,变频器功率（）电机功率（）标准三相电机的极数，,例,有必要探讨变频器功率）电机极数以上）电机额定电圧200（或）以下）台变频器驱动台以上电机）需要短时间加减速的场合负载惯性大的场合5）运行停止的频度高,例,检查要点：

变频器额定输出电流1.05电机额定电流电机台数。

但是2台以上的电机运行的场合，所有电机同时起动停止。

变频器使用时的注意事项,2-1.功率选择的基本思考方法（五）,72,负载转矩,加速转矩,减速转矩,TL,Ta,Td,Ta,TL,Td,必要的抱闸转矩,必要的电机转矩,（TaTL）,Ta,2jN,60ta,能起动吗电机起动转矩要比负载的起动转矩大。

TL,（Nm）,能加速吗电机转矩要在加速所必须的转矩（Ta+TL）以上,电机的温度没问题吗温度上升在规定值以内。

能减速吗减速时必须有抱闸转矩。

减速时有能量消耗或电源反馈能力吗。

电机输出转矩的大小是关键。

转矩因电机功率、变频器功率、控制方式、BOOST量而改变。

变频器的反馈能力是关键。

反馈能力因变频器功率和制动单元的选择而改变。

运行曲线和负载转矩的计算,2-2.根据运行曲线选择,ta,td,TA,TB=（TdTL）,73,加减速时的频率和电机速度的关系,加速中NSN,定速中NSN,减速中NSN,变频器输出频率,电机旋转速度,NS：

变频器频率决定的同步旋转速度N：

电机旋转速度,（注）负载转矩大时，会有NSN的情况。

减速,加速,2-3.制动电阻的选择

（一）,74,（a）电动模式,（b）再生制动模式,IM,商用电源,机械能,电流流向,电流流向,i,S0,*1制动电阻器（放电电阻器）*2监视直流电压，若直流电压超过规定值，晶体管ON，进行放电。

晶体管是变频器内置制动晶体管，另外使用制动单元。

IM,商用电源,机械能旋转能位置能,电流流向,i,*1,R,*2（ON）,热能,S0,电流流向和再生制动,2-3.制动电阻的选择

（二）,75,制动曲线反复加减速（旋转运行或横向运行）,2-3.制动电阻的选择（三）,TB：

最大制动转矩（本图N2=0）（Nm）PBmax：

最大制动功率（kW）,PBave：

平均（kW）负载時间率：

制动时间：

tB=t3,76,1.电阻值,VC=380V（200V级）=760V（400V级）,2.额定功率,功率增加率m：

从图表中读取。

RB：

所求电阻值PR：

额定功率WIB：

制动电流APB（max）:

最大制动功率WPB（ave）：

平均制动功率W,3.制动电流,动作时间,制动电阻的选择,2-3.制动电阻的选择（四）,IB,IB,tB,t,T,T,78,电源变压器,断路器或漏电断路器,接触器,噪音滤波器,DC电抗器,噪音滤波器,接触器,热继电器,制动电阻器,接触器,输入电抗器,外围器件及其连接,2-4.外围器件和选择件

（一）,79,输出电抗器,外围器件

（1）,2-4.外围器件和选择件

（二）,80,外围器件

（2）,2-4.外围器件和选择件（三）,81,标准配置RS-422/485通信功能（MEMOBUS/ModbuS协议），若另外再加装通信选择卡则能对应主要的现场网络。

能够容易地实现和上位电脑或PLC的连接，生产设备的集中管理，减少接线。

变频器通讯总线,MECHATOROLINK,MEMOBUS,LONWORKS,ControlNet,CANOpen,DeviCeNet,CC-Link,ProfibuS-DP,InterbuS-S,对应各种控制器的SYSTEM,2-4.外围器件和选择件（四）1）选择件,82,对应各种通信的变频器,现场总线,MEMOBUS,（ModbuS）,MECHATROLINK,DeviCeNet,ProfibuS-DP,InterbuS-S,CC-Link,CANOpen,LONWORS,标准装備,标准装備,F7S,FPST31051-4,VariSpeedV7,+,+,2-4.外围器件和选择件（五）（以安川为例）2）选择件,83,3：

变频器的功能和优点,84,85,（t）,（f）,软启动,软启动,（t）,（f）,正转,反转,变频器,反转,正转,运行指令,变频器使用时的优点1,3-1.变频器使用时的优点

（一）,86,（f）,60Hz,120Hz,（V）,400Hz,电气制动,变频器的使用时的优点,3-1.变频器使用时的优点

（二）,87,变频器,变频器的使用时的优点,3-1.变频器使用时的优点（三）,变频器输出电压,变频器输出电流,变频器输入电流,150%,150%,100%电流,100%电流,100%电压（100%速度）,t,t,t,变频器运行时的电机及电源侧电流,3-1.变频器使用时的优点（四）,88,IM,R/L1S/L2T/L3,U/T1V/T2W/T3,AMFMACMP,S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12,MAMBMC,RPA1A2A3AC,输出选项,输入选项,选择卡,数字式操作器,电源,P1P2PCP3C3P4C4,功能,3-2.变频器功能

（一）,正转反转,89,软件功能概要,3-2.功能

（二）,90,变频器在油田注水泵的应用,参见:

660V隔爆变频器外型图,特点:

采用先进的热管散热技术;采用高性能的DSP控制器；采用工频旁路冗余设计；丰富的控制功能和优异的性能；采用先进的防潮、防凝露技术；模块化结构设计便于组装、维护。

隔爆型变频器内部接线图,1140v/160KW隔爆型变频器,ThankYou!