变频器的应用-基础篇.ppt

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1、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＋ＵＶＷＩＭ－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

2、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

3、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Ｎ0（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＝Ｎ0－ＮＮ0Ｎ0：同步转速Ｎ　：实际转速【例：ｆ＝５０Ｈｚ、Ｐ＝４】●同步转速Ｎ0Ｎ0＝１２０×５

4、０４×（１－０）＝１５００　（r/min）●转差率ｓ＝０．１的速度Ｎ＝１２０×５０４×（１－０．１）＝１３５０　（r/min）转差Ｎ＝１２０×ｆＰ×（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%00节能效果61％91

5、％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：事物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50,1

6、00kWh－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：单相／三相・电压：２００～２３０ＶＡＣ／３８０～４６０ＶＡＣ・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％、－

7、１５％。・过高电压的输入会导致变频器损坏。２００Ｖ型损坏！电源断路器（MCCB）变频器带缺相保护的热继电器马达功率改善扼流圈※上限値＝（230VAC＋10%）×√2高電圧！◆電源電圧波形上限値（※）选择与供电电源和电动机的额定电压两者相匹配的电压等级。变频器的选型要点故障电源投入时异常的电压波形会导致变频器内部的浪涌吸收元件（ZNR）损坏！浪涌吸收元件动作电压（２００Ｖ型＝４２３Ｖ以上）電源ＯＮ整流部商用電源ＬＮ浪涌吸收器（ＺＮＲ）【标准冲击电压波形】1.250时间（μｓ）0浪涌电压（％）10090500【损坏原因】浪涌吸收元

8、件是抑制雷击浪涌电压的部品。高电压的电源异常会导致浪涌吸收元件损坏。变频器变频器的选型要点②马达（额定电压、容量的选择）・种类：三相异步电动机・电压：２００～２３０ＶＡＣ／３８０～４６０ＶＡＣ・容量　：０．２、０．４、０．７５・・・ｋＷ・额定电流：１．４、２．４、３．６　・・