变频器技术总结.ppt

变频器知识 2003.08.07 目录 一、变频器一般概念 （一）、变频器的定义 （二）、变频器控制对象 （三）、变频器的分类、组成 （四）、变频器的工作原理 （五）、变频器的作用 二、电力能耗分析 （一）、在设计过程中 （二）、在生产过程中 （三）、电机全压启动时 三、变频节能方式 （一）、利用变频自身的调速功能节能 （二）、动态调整节能 （三）、通过变频自身的V/F功能节能 （四）、提高功率因数节能 （五）、通过变频自身的软启动功能节能 四、变频器启动控制模式 （一）、限流软起动控制模式 （二）、电压斜坡起动控制模式 （三）、突跳+限流或突跳+电压起动模式 （四）、电流斜坡起动模式 五、变频节能使用误区 （一）、使用变频器都能节电 （二）、片面扩大节能收益 （三）、变频调速器在离心风机中的应用，可完全取代风机的调节阀门 六、变频器安装、运行、使用维护一般知识 一、变频器一般概念 （一）、变频器的定义 （二）、变频器控制对象 （三）、变频器的分类、组成 （四）、变频器的工作原理 （五）、变频器的作用 （一）变频器的定义 变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置。 英文简称VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency） （二）变频器的控制对象 三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/4极 （三）变频器的分类、组成 变频器分为交直交、交交变频两大类，目前交直交变频使用比较广泛。 变频器主要是由主电路、控制电路组成。 （见框图示） 主回路主要包含2个组成部分：整流器（rectifier [‘rektifaie]）和逆变器（Inverter [in’ve:te]）。其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。 除了这2个部分之外，变频器还有可能包含变压器和电池。其中，变压器用来改变电压并可以隔离输入/输出的电路，电池用来补偿变频器内部线路上的能量损失。 控制回路主要包含： （1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。 （2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。 （3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 （4）速度检测电路：以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 （5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。 交流低压交直交通用变频器系统框图 变频器的主回路接口 （四）、变频器的工作原理 交流电动机的同步转速表达式为：n=60×f（1-s）/p 上式中：n———异步电动机的转速； f———异步电动机的频率； s———电动机转差率； p———电动机极对数。 由上式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 （五）、变频器的作用 调速 是通过改变电源的频率来改变电机的转速，也就是通常所说的变频调速。 节能 随着工业化脚步的加快，一些能降低工业损耗的电子产品都涌现出来。变频器的应用领域是越来越广，使用也是越发频繁。在泵类和风机的控制中，变频调速节能效果非常明显。 二、电力能耗分析 （一）、在设计过程中 （二）、在生产过程中 （三）、电机全压启动时 （一）、在设计过程中 为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。电机不能在满负荷下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。 （2）、在生产过程中 由于电机的负荷变化范围很大，必须实时调节风机水泵等的流量。目前调节流量的方式多为调节阀调节，这种调节方式仅仅是改变了通道的通流阻抗，而且输出功率并没有多大改变，往往是电机在全速运行，调节阀通过节流来控制生产的需要，实际上是人为增加阻力办法达到调节目的，这种节流调节方法浪费大量电能。 （3）、电机全压启动时 电机的启动力矩加大，需要从电网吸收4～ 7 倍额定电流，而大的