哈工大变频器原理与运用课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《哈工大变频器原理与运用课件.ppt》由用户(淡淡的紫竹语嫣)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 哈工大 变频器 原理 运用 课件
- 资源描述:
-
1、文件: 变频器原理与应用02.1 变频器原理与应用 通用变频器的功能 文件: 变频器原理与应用02.2 变频器原理与应用 通用变频器的功能 第2章 通用变频器的功能 本章主要内容: 介绍通用变频器的主要功能介绍通用变频器的主要功能 2.1 频率频率控制功能控制功能 2.2 U/f 控制功能控制功能 2.3 矢量控制功能矢量控制功能 2.4 运行控制与保护功能运行控制与保护功能 2.5 变频器的闭环运行变频器的闭环运行 2.6 变频器的外部接线变频器的外部接线 学时:学时:4 4 文件: 变频器原理与应用02.3 变频器原理与应用 通用变频器的功能 2.1 频率控制功能 本节主要内容: 频率给定
2、频率给定 极限频率极限频率 加、减速时间和曲线加、减速时间和曲线 回避频率回避频率 多段速控制功能多段速控制功能 频率增益与频率偏置频率增益与频率偏置 载波频率的设定载波频率的设定 文件: 变频器原理与应用02.4 变频器原理与应用 通用变频器的功能 1.频率给定 操作面板上的功能键设置频率操作面板上的功能键设置频率 功能参数码进行预置功能参数码进行预置 操作面板上的电位器设定频率操作面板上的电位器设定频率 外端子控制频率外端子控制频率 模拟量模拟量 开关量开关量 网络网络 图图2-1 操作面板操作面板 变频器的输出频率可通过下述方式设定变频器的输出频率可通过下述方式设定 文件: 变频器原理与
3、应用02.5 变频器原理与应用 通用变频器的功能 2.极限频率 最高频率最高频率fmax 变频器允许输出的最高频变频器允许输出的最高频 率率,一般为电动机的额定频一般为电动机的额定频 率率。 基本频率基本频率fb 又称基准频率或基底频率又称基准频率或基底频率 ,只有在只有在U/f模式下才设定模式下才设定 。它是指当输出电压它是指当输出电压U=UN 时时,f达到的值达到的值fN,一般为额一般为额 定频率定频率。 图图2-2 频率、电压关系频率、电压关系 设定变频器输出电压和频率的关系。设定变频器输出电压和频率的关系。 文件: 变频器原理与应用02.6 变频器原理与应用 通用变频器的功能 上限频率
4、上限频率fH 允许变频器输出的最高频率允许变频器输出的最高频率 下限频率下限频率fL 允许变频器输出的最低频率允许变频器输出的最低频率 图图2-3 上限和下限频率上限和下限频率 限制变频器的输出频率范围,从而限制电动机的转限制变频器的输出频率范围,从而限制电动机的转 速范围,防止由于错误操作造成事故。速范围,防止由于错误操作造成事故。 文件: 变频器原理与应用02.7 变频器原理与应用 通用变频器的功能 3.加速时间和减速时间 加加、减速时间的定义减速时间的定义 加速时间:变频器输出频加速时间:变频器输出频 率从率从0上升到基本频率上升到基本频率fb所所 需要的时间需要的时间 减速时间:变频器
5、输出频减速时间:变频器输出频 率从基本频率率从基本频率fb下降至下降至0所所 需要的时间需要的时间。 图图2-4 加减速时间设定加减速时间设定 为了保证电动机正常起动而又不过流,变频器须设定为了保证电动机正常起动而又不过流,变频器须设定 加速时间。加速时间。 电动机减速时间与其拖动的负载有关,有些负载对减电动机减速时间与其拖动的负载有关,有些负载对减 速时间有严格要求,变频器须设定减速时间。速时间有严格要求,变频器须设定减速时间。 文件: 变频器原理与应用02.8 变频器原理与应用 通用变频器的功能 实际的加减速时间实际的加减速时间 变频器的实际加减速时间变频器的实际加减速时间 与工作频率有关
6、与工作频率有关。 一般小于等于理论设定的一般小于等于理论设定的 加减速时间加减速时间。 图图2-5 实际加减速时间实际加减速时间 加速时间的设定加速时间的设定 加速时间设定原则:兼顾起动电流和起动时间加速时间设定原则:兼顾起动电流和起动时间,一一 般情况下负载重时加速时间长般情况下负载重时加速时间长,负载轻时加速时间负载轻时加速时间 短短 加速时间设置方法:用试验的方法加速时间设置方法:用试验的方法,使加速时间由使加速时间由 长而短长而短,一般使起动过程中的电流不超过额定电流一般使起动过程中的电流不超过额定电流 的的1 1. .1 1倍为宜倍为宜。 文件: 变频器原理与应用02.9 变频器原理
7、与应用 通用变频器的功能 减速时间设定减速时间设定 必要性:必要性: 例例1 1:重负载制动时,制动电流大可能损坏电路,设重负载制动时,制动电流大可能损坏电路,设 置合适的减速时间,可减小制动电流。置合适的减速时间,可减小制动电流。 例例2 2:水泵制动时,快速停车会造成管道水泵制动时,快速停车会造成管道“空化空化”现现 象,损坏管道。象,损坏管道。 减速时间的设定原则:兼顾制动电流和制动时间减速时间的设定原则:兼顾制动电流和制动时间, 保证无管道保证无管道“空化空化”现象现象。 多种加减速时间多种加减速时间 变频器可设置多种不同的加减速时间变频器可设置多种不同的加减速时间。 以适应不同工况下
8、的要求以适应不同工况下的要求。 文件: 变频器原理与应用02.10 变频器原理与应用 通用变频器的功能 4.加速曲线和减速曲线 加速曲线加速曲线(3 3种种) 线性上升方式:频率随时间呈正比的上升,适用于线性上升方式:频率随时间呈正比的上升,适用于 一般要求的场合。一般要求的场合。 S S型上升方式:先慢、中快、后慢,起动、制动平稳型上升方式:先慢、中快、后慢,起动、制动平稳 ,适用于传送带、电梯等对起动有特殊要求的场合。,适用于传送带、电梯等对起动有特殊要求的场合。 半半S S型上升方式:正半型上升方式:正半S S型适用于大惯性负载,反半型适用于大惯性负载,反半S S 型适合于风机、泵类负载
9、。型适合于风机、泵类负载。 图图2-6 加速曲线加速曲线 文件: 变频器原理与应用02.11 变频器原理与应用 通用变频器的功能 减减速曲线速曲线与加速曲线类似与加速曲线类似 图图2-7 S区曲线区曲线 加速加速和减速和减速曲线曲线的组合的组合 根据不同的机型可分为三种情况根据不同的机型可分为三种情况: 只能预置加、减速的方式,曲线形状由变频器内定只能预置加、减速的方式,曲线形状由变频器内定 ,用户不能自由设置。,用户不能自由设置。 可为用户提供若干种可为用户提供若干种S S区(如区(如0.2S0.2S、0.5S0.5S、1S1S等)等) 用户可在一定的非线性区内设置时间的长短。用户可在一定的
10、非线性区内设置时间的长短。 文件: 变频器原理与应用02.12 变频器原理与应用 通用变频器的功能 5.回避频率 回避频率的概念回避频率的概念 变频器跳过而不运变频器跳过而不运 行的频率行的频率 一般情况下可设置一般情况下可设置 三个以上。三个以上。 图图2-8 回避频率回避频率 为避免传动系统共振,应设置回避频率。为避免传动系统共振,应设置回避频率。 文件: 变频器原理与应用02.13 变频器原理与应用 通用变频器的功能 设置回避频率的方法设置回避频率的方法 设定回避频率的上端设定回避频率的上端 和下端频率:和下端频率: 如如43Hz43Hz、39Hz39Hz,则回,则回 避避39Hz39H
11、z43Hz43Hz; 设定回避频率值和回设定回避频率值和回 避频率的范围:避频率的范围: 如如41Hz41Hz、2Hz2Hz,则回,则回 避避39Hz39Hz43Hz43Hz; 只设定回避频率:只设定回避频率: 回避频率范围由变频回避频率范围由变频 器内定。器内定。 图图2-8 回避频率回避频率 文件: 变频器原理与应用02.14 变频器原理与应用 通用变频器的功能 6.多段速控制功能 段速控制功能段速控制功能 指不同时间段对应的输出频率不同指不同时间段对应的输出频率不同。 图图2-9 工业洗衣机速度轨迹工业洗衣机速度轨迹 文件: 变频器原理与应用02.15 变频器原理与应用 通用变频器的功能
12、 段速功能的设置与执行段速功能的设置与执行 按程序运行按程序运行 利用变频器内部的简易利用变频器内部的简易PLCPLC功能编制段速控制程序。功能编制段速控制程序。 由端子控制由端子控制 设置控制端子,使之的具有段速选择功能。设置控制端子,使之的具有段速选择功能。 图图2-10 多段速控制多段速控制 文件: 变频器原理与应用02.16 变频器原理与应用 通用变频器的功能 本讲学习了本讲学习了 2.1 频率控制功能 频率给定频率给定 极限频率极限频率 加、减速时间和曲线加、减速时间和曲线 回避频率回避频率 多段速控制功能多段速控制功能 下一讲继续学习下一讲继续学习 频率增益与频率偏置频率增益与频率
13、偏置 载波频率的设定载波频率的设定 文件: 变频器原理与应用02.17 变频器原理与应用 通用变频器的功能 7.频率增益和频率偏置功能 图图2-10 频率偏置频率偏置 频率给定来自模拟控制端子输入的信号,如:频率给定来自模拟控制端子输入的信号,如: 电压电压05V,010V;电流;电流420mA。 为了使为了使模拟信号模拟信号与与频率给定相匹配频率给定相匹配,需设置频率增益,需设置频率增益 和频率偏置。和频率偏置。 频率偏置频率偏置 当模拟控制信号为当模拟控制信号为0 0 时的频率频率给定值时的频率频率给定值 文件: 变频器原理与应用02.18 变频器原理与应用 通用变频器的功能 图图2-11
14、 频率增益频率增益 频率增益频率增益 频率给定(标幺值)变化范围与频率给定(标幺值)变化范围与 模拟控制信号(标幺值)变化范围的比率,模拟控制信号(标幺值)变化范围的比率, 即即f/X。 文件: 变频器原理与应用02.19 变频器原理与应用 通用变频器的功能 8.载波频率设置 应用脉宽调制技术控制逆变电路时,载波频率应用脉宽调制技术控制逆变电路时,载波频率 (三角波频率)可以在一定的范围内进行调整。(三角波频率)可以在一定的范围内进行调整。 载波频率对应着功率器件的开关频率载波频率对应着功率器件的开关频率 载波频率过高会导致功率器件过热载波频率过高会导致功率器件过热 载波频率过低则输出电压畸变
15、较大载波频率过低则输出电压畸变较大 变频器在出厂时都设置一个较佳的载波频率,变频器在出厂时都设置一个较佳的载波频率, 没有必要时可以不作调整。没有必要时可以不作调整。 文件: 变频器原理与应用02.20 变频器原理与应用 通用变频器的功能 小 结 重点重点:与频率控制相关的功能:与频率控制相关的功能 难点难点:频率增益与偏置:频率增益与偏置 2.1 频率控制功能 频率给定方式频率给定方式 通过操作面板通过操作面板 模拟输入端子:模拟输入端子:频率增益与偏置频率增益与偏置 开关输入端子:开关输入端子:多段速控制功能多段速控制功能 保护功能保护功能 上、下限频率、回避频率上、下限频率、回避频率 加
16、、减速时间和曲线加、减速时间和曲线 文件: 变频器原理与应用02.21 变频器原理与应用 通用变频器的功能 2.2 U/f 控制功能 本节主要内容: U/f 控制方式控制方式的含义的含义 完善完善U/f 控制方式控制方式的措施的措施 转矩补偿转矩补偿 节能运行控制节能运行控制 转差补偿转差补偿 本节将介绍与上述优化措施对应的控制功能。本节将介绍与上述优化措施对应的控制功能。 变频器调速系统的控制方式变频器调速系统的控制方式 基本方式:基本方式: U/f 控制控制 高级方式:矢量控制高级方式:矢量控制 文件: 变频器原理与应用02.22 变频器原理与应用 通用变频器的功能 1. U/f 控制方式
17、 图图2-12 U/f控制曲线控制曲线 U/f控制方式控制方式 在变频调速过程中为了保持主磁通的恒定在变频调速过程中为了保持主磁通的恒定 而使而使 U/f=常数常数 的控制方式的控制方式 这是变频器的基本控制方式这是变频器的基本控制方式。 文件: 变频器原理与应用02.23 变频器原理与应用 通用变频器的功能 2. 转矩补偿功能 转矩补偿转矩补偿 在在U/f控制方式下控制方式下, 利用增加输出电压来利用增加输出电压来提高电动机转矩提高电动机转矩的方法的方法。 转矩补偿转矩补偿的原因的原因 在基频以下调速时,须保持在基频以下调速时,须保持E1/1恒定,即保持主恒定,即保持主 磁通磁通m恒定。恒定
18、。 1较高时,保持较高时,保持U1/1恒定,即可近似地保持主磁恒定,即可近似地保持主磁 通通m恒定。恒定。 1较低时,较低时,E1/1会下降,导致输出转矩下降。会下降,导致输出转矩下降。 提高变频器的输出电压即可补偿转矩不足提高变频器的输出电压即可补偿转矩不足 不同工作场合对转矩补偿的要求不同不同工作场合对转矩补偿的要求不同 文件: 变频器原理与应用02.24 变频器原理与应用 通用变频器的功能 常用的补偿方法常用的补偿方法 线性补偿线性补偿 起动电压从起动电压从0 0提升到最大值的某一比例,提升到最大值的某一比例, U/f 仍保持线性关系。仍保持线性关系。 图图2-13 线性补偿线性补偿 文
19、件: 变频器原理与应用02.25 变频器原理与应用 通用变频器的功能 分段补偿分段补偿 起动过程中分段补偿起动过程中分段补偿,有正补偿有正补偿、负补偿两种负补偿两种。 正补偿:补偿曲线在标准正补偿:补偿曲线在标准U/f曲线的上方曲线的上方,适用适用 于于高转矩起动高转矩起动运行的场合运行的场合。 负补偿:补偿曲线在标准负补偿:补偿曲线在标准U/f曲线的下方曲线的下方,适用适用 于于低转矩起动低转矩起动运行的场合运行的场合。 图图2-14 分段补偿分段补偿 文件: 变频器原理与应用02.26 变频器原理与应用 通用变频器的功能 平方率补偿平方率补偿 补偿曲线为抛物线补偿曲线为抛物线。 低频时斜率
20、小低频时斜率小(U/fU/f比值小比值小) 高频时斜率大高频时斜率大(U/fU/f比值大比值大) 多用于风机和泵类负载的补偿多用于风机和泵类负载的补偿,达到节能目的达到节能目的 图图2-14 平方率补偿平方率补偿 文件: 变频器原理与应用02.27 变频器原理与应用 通用变频器的功能 3. 节能运行控制功能 节能运行控制功能节能运行控制功能 变频器将检测到的电动机运行状态变频器将检测到的电动机运行状态, 与变频器中储存的标准电动机的参数进行比较与变频器中储存的标准电动机的参数进行比较, 从而自动给出最佳工作电压的过程从而自动给出最佳工作电压的过程。 变频器预置为节能运行时变频器预置为节能运行时
21、,必须满足的条件必须满足的条件 变频器中已储存有实际电动机的参数变频器中已储存有实际电动机的参数。 变频器节能运行时变频器节能运行时,动态性能较差动态性能较差,因此多用于转因此多用于转 矩较稳定的负载中矩较稳定的负载中。 节能运行只能用于节能运行只能用于U/f控制方式下控制方式下,不能用于矢量控不能用于矢量控 制方式制方式。 文件: 变频器原理与应用02.28 变频器原理与应用 通用变频器的功能 4. 转差补偿功能 转差补偿转差补偿 当电动机转速随着负当电动机转速随着负 载转矩增加载转矩增加( (降低降低) )而而 下降下降( (升高升高) )时时, 变频器的输出频率自变频器的输出频率自 动升
22、高动升高( (降低降低) ), 以以补偿电动机转速变补偿电动机转速变 化化的过程的过程。 0 1 nnn 转差的含义转差的含义 文件: 变频器原理与应用02.29 变频器原理与应用 通用变频器的功能 转差补偿的目的转差补偿的目的 提高电动机的转速控制精度提高电动机的转速控制精度。 转差补偿转差补偿只能用于只能用于U/f控制方式下,不能用于控制方式下,不能用于 矢量控制方式。矢量控制方式。 转差补偿的设定范围:一般为转差补偿的设定范围:一般为0 01010HzHz。 文件: 变频器原理与应用02.30 变频器原理与应用 通用变频器的功能 小 结 重点重点:转矩补偿、转差补偿功能:转矩补偿、转差补
23、偿功能 难点难点:转矩补偿的原因:转矩补偿的原因 2.2 U/f 控制功能 U/f 控制方式控制方式 该方式下的特殊控制功能该方式下的特殊控制功能 转矩补偿功能转矩补偿功能 节能运行控制功能节能运行控制功能 转差补偿功能转差补偿功能 U/f=常数常数 的控制方式的控制方式 文件: 变频器原理与应用02.31 变频器原理与应用 通用变频器的功能 2.3 矢量控制功能 矢量控制是变频器的一种矢量控制是变频器的一种高性能高性能的控制方式,其的控制方式,其 控制原理类似于直流电动机。控制原理类似于直流电动机。 本节主要内容: 他励直流电动机的调速原理他励直流电动机的调速原理 三相异步电动机的矢量控制原
展开阅读全文