MM440变频器简明教程

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1、MM440变频器简明教程莱钢培训中心王兵第一章通用变频器的工作原理第一节通用变频器的发展概况一、通用变频器的发展过程自20世纪80年代初通用变频器问世以来，通用变频器更新换代了五次：第一代是80年代初的模拟式通用变频器，第二代是80年代中期的数字式通用变频器，第三代是90年代初的智能型通用变频器，第四代是90年代中期的多功能通用变频器，本世纪研制上市了第五代集中型通用变频器。通用变频器的发展情况可以从以下几个方面来说明。1、通用变频器的应用范围不断扩大其产品正向三个方面发展变化：其一，向无需调整便能得到最佳运行的多功能与高性能型变频器方向发展；其二，向通过简单控制就能运行的小型及操

2、作方便的变频器方向发展；其三，向大容量、高起动转矩及具有环境保护功能的变频器方向发展。2、通用变频器使用功率器件不断更新换代GTO（门极可关断晶闸管）、GTR(双极型晶体管)、IGBT（绝缘栅双极晶体管）及智能模块IPM（IntelligentPowerModule）、集成门极换流晶闸管IGCT（IntegratedGateCommutatedThyristor）。3、控制方式不断发展第一阶段：80年代初日本学者提出了基本磁通轨迹的电压空间矢量（或称磁通轨迹法）。第二阶段：70年代初由西德F.Blasschke等人提出的矢量控制。第三阶段：1985年德国鲁尔大学Depenbrock教

3、授首先提出直接转矩控制理论。4、PWM控制技术进一步发展PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。由于PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点，因此在交流传动乃至其他能量变换系统中得到广泛应用。从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较，产生正弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始，到目前采用全数字化方案，完成优化的实时在线的PWM信号输出，PWM在各种应用场合仍占主导地位，并一直是人们研究的热点。二、通用变频器技术的发展趋势通用变频器的发展是世界经济高速发展的产物。其发展的趋势大致如下：1、主控一体化2、小型化3、低电磁噪音化4、专用化5、系统化6、在数字控制技术

4、与接口技术方面第二节通用变频器的基本工作原理在各种异步电机调速控制系统中，目前效率最高、性能最好的系统是变压变频调速控制系统。异步电动机的变压变频调速控制系统一般简称为变频器。由于通用变频器使用方便、可靠性高，所以它成为现代自动控制系统的主要组成元件之一。根据异步电动机的转速表达式可知，改变频率就能改变电动机的转速，但是在实际实验中发现单纯改变电动机的频率会烧坏电动机，为什么呢？一、变频器的基本控制方式如果f1大于电机的额定频率f1N，那么气隙磁通量ΦM就会小于额定气隙磁通量ΦMN。其结果是：尽管电机的铁心没有得到充分利用是一种浪费，但是在机械条件允许的情况下长期使用不会损坏电机。4

5、4.41111F=MrNfkE一、变频器的基本控制方式如果f1小于电机的额定频率f1N，那么气隙磁通量ΦM就会大于额定气隙磁通量ΦM。其结果是：电机的铁心产生过饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。一、变频器的基本控制方式要实现变频调速，在不损坏电机的条件下，充分利用电机铁芯，发挥电机转矩的能力，最好在变频时保持每极磁通量ΦM为额定值不变。对于直流电机，励磁系统是独立的，尽管存在电枢反应，但只要对电枢反应作适当的补偿，保持ΦM不变是很容易做到的。在交流异步电机中，磁通是定子和转子磁动势合成产生的，如何才能保持磁通基本不变呢？1、基频以下调速由前面的式子可知，要保

6、持ΦM不变，当频率f1从额定值f1N向下调节时，必须同时降低E1，使E1/f1＝常数。即采用电动势与频率之比恒定的控制方式。然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势的值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压U1≈E1，则得1、基频以下调速这是恒压频比的控制方式。在恒压频比条件下改变频率时，我们能够证明：机械特性基本上是平行下移的，如图所示。２、基频以上调速在基频以上调速时，频率可以从f1N往上增高，但电压U1却不能超过额定电压U1N，最多只能保持U1=U1N。由下式可知，这将迫使磁通随频率升高而降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。２、基频以上调速在基频f1

7、N以上变频调速时，由于电压U1=U1N不变，我们不难证明当频率提高时，同步转速随之提高，最大转矩减小，机械特性上移，如右图所示。由于频率提高而电压不变，气隙磁动势必然减弱，导致转矩减小。由于转速升高了，可以认为输出功率基本不变。所以，基频以上变频调速属于弱磁恒功率调速。图2—2—2通过分析可得如下结论：当f1≤f1N时，变频装置必须在改变输出频率的同时改变输出电压的幅值，才能满足对异步电动机变频调速的基本要求。这样的装置通称变压变频（VVVF）装置，其中V