工业自动化变频技术知识培训课件.ppt

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1、变频调速讲座全有文档目录第一章、通用变频器发展史第二章、通用变频器硬件结构与及其原理第三章、常用控制方法第四章、变频器设计、使用的一些注意事项2一.变频器发展史、趋势随着微机技术、电力电子技术和调速控制理论的不断发展，变频器作为一种智能调速“电源”也在不断地更新。从变频器问世以来，通用变频器主要经历以下几个发展阶段：80年代初期的模拟式、80年代中期的数字式、90年代以后的智能式、多功能型通用变频器。通用变频器发展主要有以下特点：１、功率器件不断更新换代变频器的发展受其电力半导体器件的限制，现在

2、常用器件主要有:绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT。80年代初主要使用GTO、大功率晶体管GTR，由于GTR的工作频率一般在2KHZ以下，载波频率和最小脉宽都受到限制，难以得到较为理想的正弦脉宽调制波形，并使异步电机在变频调速时产生噪声。3一.变频器发展史、趋势主要电力电子器件A.不可控器件：整流二极管（D）B.可控器件：两个系列脉冲控制系列晶闸管（Th）半控门极关断晶闸管（GTO）全控6000V6000Afs≤500Hz控制脉冲电流大，要求庞大阻尼电路绝缘门极晶闸管（IGCT

3、）全控4500V4000Afs≤1000Hz控制脉冲电流小，器件和触发电路集成在一起，阻尼电路小4一.变频器发展史、趋势电平控制系列电力场效应晶体管(P-MOSFET)全控电压控制电压<500Vfs达100KHz双极型晶体管（BJT）曾用名：电力晶体管(GTR)全控电流控制1200V600Afs<5KHz绝缘栅双极晶体管（IGBT）全控电压控制阻尼简单低压IGBT1700V，2400Afs≤15KHz高压IGBT3300V，1200Afs1KHz左右电子注入加强门极晶体管（IEGT）(东芝公司专

4、有)全控电压控制阻尼简单4500V，3000Afs1KHz左右5一.变频器发展史、趋势2、应用范围不断扩大在纺织、印染、塑胶、石油、化工、冶金、造纸、食品、装卸搬运等行业都有着广泛应用，随着各种专用变频器的出现，使变频器的应用领域进一步扩大，可以说有电机的地方就会有变频器。3、控制理论不断成熟早期通用变频器主要采用恒压频比（V/F）PWM控制方式，随着矢量控制技术、直接转矩控制技术的出现使得电动机变频后的机械特性可以和直流电机相媲美。变频调速控制技术不断成熟、功率电子器件不断发展，变频器应用日益

5、广泛，在电气传动、节能领域起着重要的作用。6一.变频器发展史、趋势趋势：1、低电磁噪音、静音化新型通用变频器除了采用高频载波方式的正弦波SPWM调制实现静音化外(载波频率越高,电磁噪音越小,漏电流噪声越大),还在通用变频器输入侧加交流电抗器或有源功率因数校正电路APFC，而在逆变电路中采取Soft-PWM控制技术等，以改善输入电流波形、降低电网谐波，在抗干扰和抑制高次谐波方面符合EMC国际标准，实现所谓的清洁电能的变换。如三菱公司的柔性PWM控制技术，实现了更低噪音运行。2、专用化新型通用变频器

6、为更好地发挥变频调速控制技术的独特功能，并尽可能满足现场控制的需要，派生了许多专用机型如风机水泵空调专用型、起重机专用型、恒压供水专用型、交流电梯专用型、纺织机械专用型、机械主轴传动专用型、电源再生专用型、中频驱动专用型、机车牵引专用型等。7历史、特点及趋势3、系统化通用变频器除了发展单机的数字化、智能化、多功能化外，还向集成化、系统化方向发展。如西门子公司提出的集通讯、设计和数据管理三者于一体的“全集成自动化”（TIA）平台概念，可以使变频器、伺服装置、控制器及通讯装置等集成配置，甚至自动化和

7、驱动系统、通讯和数据管理系统都可以像驱动装置通常嵌入“全集成自动化”系统那样进行，目的是为用户提供最佳的系统功能。4、网络化新型通用变频器可提供多种兼容的通信接口，支持多种不同的通信协议，内装RS485接口，可由个人计算机向通用变频器输入运行命令和设定功能码数据等，通过选件可与现场总线：Profibus-DP、Interbus-S、DeviceNet、ModbusPlus、CC-Link、LONWORKS、Ethernet、CANOpen、T-LINK等通讯。如西门子、VACON、富士、日立、三

8、菱、台安、东洋等品牌的通用变频器，均可通过各自可提供的选件支持上述几种或全部类型的现场总线。8历史、特点及趋势5、操作傻瓜化新型通用变频器机内固化的“调试指南”会引导你一步一步地填入调试表格，无需记住任何参数，充分体现了易操作性。如西门子公司的新一代MICROMASTER420/440因采用了一种称为“易于使用”的成功概念，使得在连接技术、安装和调试方面的操作变得非常简单。9历史、特点及趋势6、内置式应用软件新型通用变频器可以内置多种应用软件，有的品牌可提供多达130余种的应用软件，以满足现场过