文档介绍：主讲:卢先胜
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luxiansheng@
变频器知识培训
变频器的应用
~ 【基础篇】
整流部分
变频器是什么?
变频器是:
将商用交流电源通过整流回路变换成直流,
将变换后的直流经过逆变回路变换成电压、频率可调节的交流电,
利用交流三相异步电动机的转速与频率成正比的特点,通过改变电源的频率和幅度以达到改变
电机转速的目的。
◆变频器的基本构成
商用电源
逆变部分
IM
平
波
电
容
+
整流
逆变
直流电压
电源电压
输出电压
◆变频器的电压波形变化
输出电压的平均值
是正弦波
马达
正弦波PWM(脉宽调制)控制方式
+
U
V
W
IM
-
IPM
马达
电
源
驱动回路・保护回路
控制回路
ZNR
防冲击回路
IPM(逆变回路)
DC/DC电源变换回路
变频器基本构成图
MDB(整流回路)
MDB(整流回路)
平波电容
制动回路
变频器是什么?
操作面板
变频器是什么?
变频器的控制对象——三相异步电动机
【三相异步电动机】
三相异步电动机主要由定子、转子、转轴组成,当在定子绕组上加上三相交流电压时,将会产生一个旋转磁场,该旋转磁场的速度由加在定子绕组上的三相交流电压的频率所决定。位于该磁场中的转子绕组,将切割旋转磁场的磁力线,根据电磁感应原理,在转子绕组中将产生感应电动势和感应电流,感应电流与旋转磁场的磁通互相作用而产生电磁力,即转矩。转子及转轴将沿着与旋转磁场相同的方向旋转。任意改变三相定子绕组的两个电压相位,即可使磁场旋转的方向发生改变,电动机的转向也将随之变化,即可逆控制。
旋转磁场的转速称为同步转速,同步转速是根据电动机的极数和电源频率来决定的。由于需要有转矩输出,电动机的实际转速总是落后于同步转速,它们之间的差值称为转差率。
变频器的动作原理
◆可变速运转的原理
0
速度 N
转矩 T
额定转矩
启动转矩
同步转速N 0(s=0)
实际转速N
(s=1)
最大转矩
动作领域
电动机区
(正力矩)
发电机区
(负力矩)
◆异步电动机的速度—转矩特性
f1
转差率s=
N 0-N
N 0
N 0 : 同步转速
N :实际转速
【例: f=50Hz、P=4 】
●同步转速 N 0
N0=
120×50
4
×(1-0)
=1500 (r/min)
●转差率s=
N=
120×50
4
×(1-)
=1350 (r/min)
转差
N =
120 × f
P
× (1 - s) [ r / min ]
N : 马达的转速(r/min)
f : 频率(Hz)
P : 马达的极数(P)
s : 马达的转差率
变频器的用途“节约能源”
为什么使用变频器会节省能源?
●风机、泵等需要控制流量(风量)的场合,采用变频器控
制或挡板控制,其消耗的电力和流量(风量)的关系如右
图。
●流量(风量)小的场合,变频器的节电的效果特别明显。
50%
100%
50%
100%
80%
10%
0
0
节能效果
61%
91%
76%
22%
变频器控制
挡板控制
所需电力(%)
风量[流量](%)
变频器和挡板控制节能效果实例
例:宾馆等场所中央空调系统的运行流量:85%:2000小时、
60%:2000小时。合計4000小时/年、马达:15kW×1台
●采用挡板控制的场合所需的电力
(15kW×91%×2000小时)+(15kW×76%×2000小时)
=50,100kWh
風量85%
風量60%
●使用变频器来控制马达转速时,所消耗的电力
(15kW×61%×2000小时)+(15kW×22%×2000小时)
=24,900kWh
風量85%
風量60%
●一年间所节省的能源
50,100kWh-24,900kWh=25,200kWh/年
使用时需要特别注意的问题
使用之前应认真阅读产品的《使用手册》,正确使用变频器。
使用错误会导致变频器无法运行或降低使用寿命,最严重时可导致变频器被损坏。
1
变频器的选型要点
2
变频器的安装方法
3
变频器的运行方式
4
变频器的保护机能
5
故障事例
“错误的使用方法”
是导致故障的重要原因
变频器的选型要点
①电源(电源等级选择)
・相数: 三相
・电压: 380~460V AC
・频率: 50/60Hz
・电源容量: 应在变频器额定电源容量以上
注意
・电源电压的容许波动范围为+10%、-15%。
・过高电压的输入会导致变频器损坏。
损坏!
※上限