变频器技术原理与应用

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1、一.变频器使用注意事项祝大家事业有成！变频器使用注意事项变频器使用注意事项1．严禁将变频器的输出端子U、V、W连接到AC电源上。2．变频器要正确接地，接地电阻小于10Ω。3．变频器存放两年以上，通电时应先用调压器逐渐升高电压。存放半年或一年应通电运行一天。4．变频器断开电源后，待几分钟后方可维护操作，直流母线电压（P+，P-）应在25V以下。5.避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。6.不准将P+、P-、PB任何两端短路。7.主回路端子与导线必须牢固连接。8.变频器驱动三相交流电机长期低速运转时，建议选用变频电机。9.变频器

2、驱动电机长期超过50HZ运行时，应保证电机轴承等机械装置在使用的速度范围内，注意电机和设备的震动、噪音。10.变频器驱动减速箱、齿轮等需要润滑机械装置，在长期低速运行时应注意润滑效果。11.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点，应设置跳跃频率避开共振点。12.变频器与电机之间连线过长，应加输出电抗器。13.严禁在变频器的输入侧使用接触器等开关器件进行频繁启停操作。14.电机首次使用或长期放置后使用，必须对电机进行绝缘检测。使用500V电压型兆欧表检测，电机绝缘电阻大于5MΩ。15.对电机绝缘检测时必须将变频

3、器与电机连线断开。16.在变频器的输出侧，严禁连接功率因数补偿器、电容、防雷压敏电阻。17.变频器的输出侧严禁安装接触器、开关器件。18.变频器在海拔1000米以上地区使用时，须降额使用。19.变频器输入侧与电源之间应安装空气开关和熔断器。20.变频器输出侧不必安装热继电器。21.变频器使用寿命影响变频器寿命的元件大致有三种：¾自身冷却风扇¾上电时限流电阻短路接触器¾中间环节大容量电解电容注意：前两个元件是机械磨损元件，一般寿命为五年，第三个元件规定为五年，一般情况下五年后测量一下电容值，如果小于额定值的80%就应更换，实

4、际上，如果变频器一直连续运行，电解电容可用十年。¾控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆。22.变频器与负载的配置¾变频器长期工作电流I变长=I电×115%（I电--电动机额定电流）¾变频器短期工作电流（可持续1～2分钟）I变短=I变×150%（I变--变频器额定电流）¾变频器瞬时工作电流（可持续数秒钟）I变瞬=I变×180%二.电动机的基础知识1.异步电动机构造和原理图2-1异步电动机构造a）外形b）定子c）转子2.旋转原理图2-2三相交流异步电动机旋转原理a）三相交流电流b）三相绕组c）旋转原理3.电动机定子和

5、转子的能量传递图2-3能量传递a）从电能转变成机械能b）定子与转子能量传递4.定子和转子电流间的关系图2-4电流特性：¾输入电机电流=励磁电流+转矩电流¾输出电流取决于负载的大小5.电动势平衡示意图图2-5定子侧电动势平衡图6.负载改变时的速度变化图2-6负载变化、速度变化a）负载较轻b）机械特性c）负载较重7.异步电动机的特性:•启动力矩——电动机停止，通电后,电动机产生的力矩Ts=1.25TN;•最大转矩——电动机在最大转差Sm时，产生的最大转矩Tm;•空载电流——空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步;•电动状态—

6、—电机产生转矩，带动负载转动;•再生制动状态——由于负载原因，电机实际转速超过同步转速，即设备带动电机转动.三.变频器调速原理1.变频调速原理~380V50HZf=0~500HZ图3-1变频调速•变频调速f•变极对数调速P•变转差率调速S2.交—直—交变频器基本结构整逆滤流波变器器器图3-2交—直—交变频器主回路图3.三相逆变桥示意图图3-3三相逆变桥4.开关元器件应满足的条件图3-4开关元器件的条件开关元器件应满足的条件1.能承受足够大的电压和电流2.允许长时间频繁接通和关断3.接通和关断的控制十分方便IGBT的特点：¾

7、耐压1200V¾开关频率高达30~40KHZ¾驱动电路电流小，功耗很少6.GTR大功率晶体管图3-5GTR逆变桥7.IGBT绝缘栅晶体管图3-6IGBT逆变桥8.变频器主电路图整流电路滤波电路制动电路逆变电路KSPRVD1VD3VD5SV1V3V5C1~380D1D3D5RC2B50HZV4V6V2RVD4VD6VD2C1、2VBID4D6D2BN图3-7变频器主电路结构图艾默生变频器基本配线图小功率变频器（5.5-7.5）KW中功率控制端子接线图9.整流和滤波电路图3-8整流和滤波电路10.充电过程的限流电路图3-9合上

8、电源时的充电过程11.逆变电路的基本结构图3-10逆变电路的结构a）逆变电路b）输出电压波形c）输出电压等效波形1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P(positive)端和N(negative)端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡