三菱变频器应用学习教案课件.pptx
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1、会计学1三菱变频器应用三菱变频器应用三菱变频器应用技术三菱变频器应用技术安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系目录目录第一章第一章 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速第二章第二章 通用变频器的构成和工作原理通用变频器的构成和工作原理 第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法第五章第五章 变频器的运行操作变频器的运行操作第六章第六章 变频器的应用举例变频器的应用举例第1页/共84页第一章第一章 三相异步电动机的调三相异步电动机的调速速安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院
2、电气工程电气工程系系第一章第一章 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速图图1 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构第2页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系pfn1160=(P P为电动机的极对数为电动机的极对数)第一章第一章 三相异步电动机的调三相异步电动机的调速速第3页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第一章第一章 三相异步电动机的调三相异步电动机的调速速 (1)感应电动势E1 E1=4.44K1N11m=U1+U E11m 将U忽略,则E1U11m (2)U1/1=常数 异步电动机工作时的一般要求:转矩恒定
3、 异步电动机的设计要求:主磁通m在铁芯磁化曲线的接近饱和 处其值基本不变 U1/1=常数才能使电动机正常工作 若1下降,U1不变,则m上升进入磁化曲线的饱和区,电动机工作电流会大幅度增加;若1上升,U1不变,则m下降,将使工作电流下降从而造成电动机输出转矩不足。第4页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第一章第一章 三相异步电动机的调三相异步电动机的调速速 4.三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性 电动机的电磁转矩T与转子转速n之间的关系,即n=(T)曲线上几个特殊的转矩:Tst、TN、TM 2.额定转矩额定转矩启动转矩启动转矩(堵转转(堵转转矩
4、)矩)最大转矩(最大转矩(临界转矩)临界转矩)第5页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第一章第一章 三相异步电动机的调三相异步电动机的调速速第6页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系 基本不变。基本不变。b.b.低速时可采用转矩补偿低速时可采用转矩补偿图二图二 变频调速时电动机的机械特性变频调速时电动机的机械特性第一章第一章 三相异步电动机的调三相异步电动机的调速速异步电动机变频调速控制特性异步电动机变频调速控制特性第7页/共84页第二章第二章 通用变频器的构成和工作原通用变频器的构成和工作原理理第二章、通用变频器的结构
5、和工作原理第二章、通用变频器的结构和工作原理 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频交流电变换为频率、变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频交流电变换为频率、电压连续可调的交流电,供给电动机并控制电动机运行的电源控制装置。电压连续可调的交流电,供给电动机并控制电动机运行的电源控制装置。安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系常见变频器的外形常见变频器的外形第8页/共84页一、一、.变频器的分类变频器的分类安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系变频器的分类方法很多。变频器的分类方法很多。按变换环节分类按变换环节分类交交-交变频器交变频器交交-
6、交变频器:交变频器:直接把频率固定的交流电变成频率和电压都连续可变的交直接把频率固定的交流电变成频率和电压都连续可变的交 流电流电。特点:特点:无中间环节,变换效率高。但是可以连续调节的频无中间环节,变换效率高。但是可以连续调节的频 率范围窄,仅为额定频率的一半以下,主要用于低速率范围窄,仅为额定频率的一半以下,主要用于低速 大容量的拖动系统。大容量的拖动系统。交交-直直-交变频器:交变频器:首先将频率固定的交流电整流成直流电,经过滤波,再将首先将频率固定的交流电整流成直流电,经过滤波,再将 平滑的直流逆变成频率连续可调的交流电。平滑的直流逆变成频率连续可调的交流电。特点:易于控制,调频范围较
7、宽,调试特性较好,应用较多特点:易于控制,调频范围较宽,调试特性较好,应用较多。交交-直直-交变频器交变频器第二章第二章 通用变频器的构成和工作原通用变频器的构成和工作原理理第9页/共84页一、变频器的分类一、变频器的分类安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第二章第二章 通用变频器的构成和工作原通用变频器的构成和工作原理理 分类的方法还有:分类的方法还有:按电压的调制方式电压的调制方式分为PAM调制和PWM调制,而正弦脉宽调制即SPWM方式的变频器应用比较多。按滤波方式分滤波方式分为电压型变频器和电流型变频器。按输入电源的相数输入电源的相数分为单进三出变频器和三进三出
8、变频器。按控制方式控制方式分为U/f控制变频器、转差频率控制变频器、矢量控制方式变频器及转矩控制变频器等。按电压等级电压等级分为低压变频器(一般为220V650V)和高压变频器(3KV、6KV、10KV等)。按主开关器件主开关器件分为GTO、GTR、IGBT等。按用途用途分为通用型、高性能型、高频型等。第10页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第二章第二章 通用变频器的构成和工作原通用变频器的构成和工作原理理二、变频器的主要功能简介二、变频器的主要功能简介1.1.变频器的保护功能变频器的保护功能 过流保护、过载保护、过压和欠压保护等。过流保护、过载保护、过
9、压和欠压保护等。2.2.变频器的控制功能变频器的控制功能 程序控制功能、程序控制功能、PIDPID调节功能等。调节功能等。3.3.升速、降速、制动功能。升速、降速、制动功能。4.4.频率给定功能频率给定功能 可以选择可以选择面板给定方式面板给定方式、外接给定方式外接给定方式及及通信接口给定方式通信接口给定方式;外接给定信号外接给定信号可以选择是可以选择是电压信号电压信号或或电流信号电流信号。5.5.控制方式的选择功能控制方式的选择功能 U/fU/f控制方式(基本、任选、自动调整控制方式(基本、任选、自动调整U/f 线的功能)矢量控制方式的选择功能等。矢量控制方式的选择功能等。第11页/共84页
10、安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第二章第二章 通用变频器的构成和工作原通用变频器的构成和工作原理理三、通用变频器的基本结构组成三、通用变频器的基本结构组成电压型电压型交交直直交交变频器主电路的基本结构变频器主电路的基本结构目前,通用变频器几乎都是交交直直交交变频器变频器第12页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第二章第二章 通用变频器的结构和工作原通用变频器的结构和工作原理理四、通用变频器的工作原理四、通用变频器的工作原理1)二极管整流电路)二极管整流电路 VD1VD6整流,构成三相不控制整流桥。整流输出直流电UD=1.35U
11、L=513V 2)滤波电容)滤波电容 CF1和CF2是滤波电容。三相电源经过VD1VD6后产生脉动的直流,通过CF1和CF2可以把脉动的直流转变成平缓的直流电源。因为上下直流母线的电压比较高,所以串联了两个CF,提高了电容的耐压,因为电容值不同可能会导致电压不均,所以使用了均压电阻,因为R1=R2,所以CF1和CF2两端的电压值是相同的。3)限流电阻)限流电阻RL和开关和开关SL RL是缓冲电阻,刚接通电源的时候,晶闸管或SL是断开的,电流从RL流过,起到限流作用,避免电流瞬时增加,电路接通一段时间后,SL或者晶闸管就导通。1、整流电路部分第13页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师
12、学院 电气工程电气工程系系第二章第二章 通用变频器的结构和工作原通用变频器的结构和工作原理理四、通用变频器的工作原理四、通用变频器的工作原理 4)电源指示)电源指示HL HL是变频器的电源指示灯。因为大容量电容CF1和CF2在电源关断后会通过HL放电,从安全上考虑,一定必须等指示灯灭掉之后数分钟,方能去触碰导线端子,防止触电。2、逆变电路部分1)逆变桥)逆变桥 逆变桥由逆变管逆变桥由逆变管V1-V6组成。是变频器的执行环节,是变频器的核心组成。是变频器的执行环节,是变频器的核心部分。常用的逆变管有部分。常用的逆变管有IGBT(绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管)或或GTR(功率晶体管(功率晶
13、体管)或)或IPM(智能模块)或(智能模块)或GTO(可关断晶闸管)。(可关断晶闸管)。2)续流二极管)续流二极管 续流二极管续流二极管VD7VD12为电机的无功电流返回直流电源通过为电机的无功电流返回直流电源通过“通通路路”,发生再生制动时的再生电流通过,发生再生制动时的再生电流通过VD7VD12返回直流电路,返回直流电路,为同一桥臂的两个逆变管交替导通和关断时换向时通过通路。为同一桥臂的两个逆变管交替导通和关断时换向时通过通路。第14页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第二章第二章 通用变频器的结构和工作原通用变频器的结构和工作原理理2、逆变电路部分3
14、)缓冲电路)缓冲电路C01-C06降低逆变管降低逆变管V1-V6每次关断时的电压增长率。每次关断时的电压增长率。R01-R06限制逆变管限制逆变管V1-V6在接通瞬间在接通瞬间C01-C06的放电电流。的放电电流。VD01-VD06使使V1-V6关断过程中,关断过程中,R01-R06不起作用,不起作用,V1-V6接通过接通过程中,程中,使使C01-C06放电电流经过放电电流经过R01-R06。电机减速或者刹车产生的电流(因为电机的绕组是感性负载),会通电机减速或者刹车产生的电流(因为电机的绕组是感性负载),会通过续流二极管在直流母线上产生电压,若电压足够高,则容易烧毁整流管过续流二极管在直流母
15、线上产生电压,若电压足够高,则容易烧毁整流管(VD1VD6)或逆变管)或逆变管(V1V6),为了克服这种情况,加入了为了克服这种情况,加入了VB和和RB,在,在减速或停止时,触发减速或停止时,触发VB,让电流消耗在,让电流消耗在RB中。若电机的容量很大,则要增中。若电机的容量很大,则要增加外带制动电阻,此时内部加外带制动电阻,此时内部RB和外接的和外接的RB并联,电阻减小,加速电能的并联,电阻减小,加速电能的消耗。消耗。3、制动电阻RB和制动单元VB第15页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线三菱变频
16、调速器三菱变频调速器FR-E500的外形图的外形图第16页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线三菱变频调速器三菱变频调速器FR-E500的外观和结构的外观和结构第17页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线三菱变频调速器三菱变频调速器FR-E500的外观和结构的外观和结构第18页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线变频
17、器的型号变频器的型号第19页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线基本配置基本配置变频器与电动机的典型连接方式变频器与电动机的典型连接方式第20页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线FR-E500端子 接线图第21页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线FR-E500接线端子说明 第22页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安
18、徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线FR-E500接线端子说明 第23页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线FR-E500接线端子说明 第24页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第三章第三章 变频器和外部设备的接线变频器和外部设备的接线第25页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法第四章第四章 变
19、频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法本章学习目的及任务本章学习目的及任务理解三菱理解三菱FR-E500FR-E500变频器基本参数的意义变频器基本参数的意义掌握掌握FR-E500变频器的参数设定方法变频器的参数设定方法掌握掌握FR-E500变频器的模式切换操作变频器的模式切换操作掌握掌握FR-E500变频器频率设定及监视变频器频率设定及监视第26页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法本章目录本章目录4.1 变频器的参数变频器的参数4.2 FR-E500变频器的基本
20、参数变频器的基本参数4.3 FR-E500变频器参数设定方法变频器参数设定方法4.4 FR-E500变频器变频器PU操作模式的练习操作模式的练习 第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法第27页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系4.1 变频器的参数变频器的参数 变频器控制电动机运行的方式和各种性能是通过对变频器的许多参变频器控制电动机运行的方式和各种性能是通过对变频器的许多参数的设定来实现的。不同的参数定义着某一个功能,每个参数都予以编数的设定来实现的。不同的参数定义着某一个功能,每个参数都予以编号,并且有名称,规定了该参
21、数值的设定范围和初始值。号,并且有名称,规定了该参数值的设定范围和初始值。不同的变频器的参数的多少是不一样的。变频器的各参数在出厂时已不同的变频器的参数的多少是不一样的。变频器的各参数在出厂时已经设置为初始值,电动机可以在初始值(出厂值)下完成较简单的运行经设置为初始值,电动机可以在初始值(出厂值)下完成较简单的运行。用户根据负荷和操作要求,也可以对一部分参数值进行修改,即重新。用户根据负荷和操作要求,也可以对一部分参数值进行修改,即重新设定参数值。设定参数值。重新设定参数值可通过操作面板上的键盘。设定参数期间必须先选定重新设定参数值可通过操作面板上的键盘。设定参数期间必须先选定参数号。运行时
22、只有一部分参数是可以重新设置的,如果停机,则可以参数号。运行时只有一部分参数是可以重新设置的,如果停机,则可以重新设置所有参数。重新设置所有参数。参数按功能进行分类,有基本功能、标准运行功能、输出端子功能、参数按功能进行分类,有基本功能、标准运行功能、输出端子功能、第二功能、显示功能、自动再启动功能、附加功能、运行选择功能、通第二功能、显示功能、自动再启动功能、附加功能、运行选择功能、通讯功能、讯功能、PID控制功能、端子安排功能、多段速度运行功能、子功能等等控制功能、端子安排功能、多段速度运行功能、子功能等等。第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法第28页
23、/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法4.2 FR-E500变频器的基本参数变频器的基本参数一、变频器的基本参数 1.基本功能参数 基本功能参数见下表第29页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方法变频器基本参数的意义及设置方法4.2 FR-E500变频器的基本参数变频器的基本参数一、变频器的基本参数1.基本功能参数 基本功能参数见下表(续)第30页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气
24、工程系系4.2 FR-E500变频器的基本参数变频器的基本参数第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方变频器基本参数的意义及设置方法法2.基本功能参数的意义(1)(1)转矩提升(Pr.0)(Pr.0)此参数主要用于设定电动机起动时的转矩大小,通过设定此参数,补偿电动机绕组上的电压降,改善电动机低速时的转矩性能。假定基底频率电压为100%100%,用百分数设定0时的电压值。设置过大,导致电动机发热;设置过小,启动力矩不够。一般设置为1010。第31页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方变频器基本参数的意义及设置方法法
25、4.2 FR-E500变频器的基本参数变频器的基本参数(2)上限频率上限频率(Pr.1)和下限和下限频率频率(Pr.2)这是两个设定电动机运转上限频率fH和下限频率fL的参数。电动机的运行频率就被限制在此范围内,可以防止误操作。第32页/共84页安徽蚌埠机电技师学院安徽蚌埠机电技师学院 电气工程电气工程系系第四章第四章 变频器基本参数的意义及设置方变频器基本参数的意义及设置方法法4.2 FR-E500变频器的基本参数变频器的基本参数(3)基底频率(Pr.3)此参数主要用于调整变频器输出到电动机的额定值,当用标准电动机时,通常设定为电动机的额定频率,当需要电动机运行在工频电源与变频器切换时,设定
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