第1章变频器应用概论新.ppt

新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l1.1 变频器的外端子与应用变频器的外端子与应用l变频器是用于电动机调速的工业电力电子电器，变频器是用于电动机调速的工业电力电子电器，内部控制内部控制核心是单片机。可进行参数预置，可进行远程通讯控制，核心是单片机。可进行参数预置，可进行远程通讯控制，是一个智能数控调速系统。是一个智能数控调速系统。l变频器为了正常工作，其变频器为了正常工作，其外部要有一系列的控制端子外部要有一系列的控制端子，控，控制端子分为主电路端子、输入控制端子和输出指示端子。制端子分为主电路端子、输入控制端子和输出指示端子。l为了确定变频器的工作状态，变频器有一系列的为了确定变频器的工作状态，变频器有一系列的功能参数功能参数，只有通过参数预置，变频器才能达到预想的工作状态。即只有通过参数预置，变频器才能达到预想的工作状态。即我们想让变频器从事什么样的工作（例如我们想让变频器从事什么样的工作（例如PID恒压供水控恒压供水控制、矢量速度控制、降速制动控制等），就将和该控制有制、矢量速度控制、降速制动控制等），就将和该控制有关的参数预置到变频器中去。关的参数预置到变频器中去。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l1.1.1主电路端子主电路端子l该端子是连接电源的该端子是连接电源的RST端子端子 、连接电动机的、连接电动机的UVW端子以端子以及连接制动电阻、直流电抗器及连接制动电阻、直流电抗器的端子等。的端子等。RST端子通过隔离开关和接触器端子通过隔离开关和接触器接到交流电源上；接到交流电源上；UVW端子通过端子通过电缆连接到电动机。电缆连接到电动机。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论 1.1.2.输入控制端子输入控制端子1.模拟量输入控制端子模拟量输入控制端子该端子一般有两个，一个是模拟电压控该端子一般有两个，一个是模拟电压控制端子，多由电位器控制；一个制端子，多由电位器控制；一个 是模是模拟电流控制，多作为拟电流控制，多作为PID控制反馈端控制反馈端子。多用于电动机调速。子。多用于电动机调速。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l应用：变频器在进行闭环应用时，模拟电压端子（应用：变频器在进行闭环应用时，模拟电压端子（12）作）作为信号给定；模拟电流端子（为信号给定；模拟电流端子（C1）作为反馈信号输入端。）作为反馈信号输入端。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论2）数字输入控制端子）数字输入控制端子 该端子用开关控制，闭合有效，断开无效。该端子用开关控制，闭合有效，断开无效。应用：运行控制、段速控制、复位控制、应用：运行控制、段速控制、复位控制、报警控制等。报警控制等。现在新型变频器多为一端多能，即多功端现在新型变频器多为一端多能，即多功端子。通过参数预置，选择所需功能。子。通过参数预置，选择所需功能。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论99为参数化，参数化后还可以设置其他功能。例如：例如：如果选定输入数字端子如果选定输入数字端子1，该端子又作为反转控制，则该端子又作为反转控制，则参数设置为：参数设置为：P0701=12，当该端子闭合，电动机反转当该端子闭合，电动机反转运行。运行。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论富士变频器共有富士变频器共有9个多功能端子，分为个多功能端子，分为X1X9，用参数，用参数E01E09设置，设置，E01=20，X1有效，功能为有效，功能为PID切换，闭合切换，闭合PID无效。无效。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论3.输出信号指示控制端子输出信号指示控制端子1）模拟量输出指示端子）模拟量输出指示端子 输出指示端子，用于指示输输出指示端子，用于指示输出频率、输出电流、输出电压出频率、输出电流、输出电压等，由功能参数值决定可指示等，由功能参数值决定可指示的输出量，是一个复合功能输的输出量，是一个复合功能输出端子。各个物理量指示的切出端子。各个物理量指示的切换由键盘上的功能转换键控制。换由键盘上的功能转换键控制。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l富士变频器富士变频器l由由F30设置指示模设置指示模l拟量的比率，拟量的比率，l由由F31设置指示量。设置指示量。l如：如：F31=0，指示，指示l输出频率。输出频率。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l1.频率指示应用频率指示应用新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论2）数字（开关）量输出）数字（开关）量输出指示端子指示端子 输出开关信号，用于输出开关信号，用于监视变频器所处的工作监视变频器所处的工作状态。分为集电极开路状态。分为集电极开路输出指示端子输出指示端子 和继电和继电器输出报警端子。器输出报警端子。3）应用）应用新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论富士变频器数字指示端子共富士变频器数字指示端子共5个，用个，用Y1Y5表示，用表示，用E20E24参数选择，参数选择，E20定义定义Y1，E21定义定义Y2，例如：例如：E21=0，Y1端子指示变频器正在运行中。端子指示变频器正在运行中。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论该图为端子应用连接图。该图为端子应用连接图。继电器接点输出报警端子继电器接点输出报警端子 主要作为变频器报警用。主要作为变频器报警用。变频器故障跳闸时，内部变频器故障跳闸时，内部触点动作，控制外部电路触点动作，控制外部电路报警。报警。集电极开路输出端子集电极开路输出端子 作为运行中指示。作为运行中指示。模拟端子用于频率输出指模拟端子用于频率输出指示。示。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l4.通讯端子接口通讯端子接口l该端子接口是该端子接口是PLC、上位机和变频器进行通讯控制时所用、上位机和变频器进行通讯控制时所用端子。该端子一般都为端子。该端子一般都为RS232和和RS485串行通讯接口。串行通讯接口。l结论：结论：变频器为了实现控制功能，必须通过端子来进行。变频器为了实现控制功能，必须通过端子来进行。选用了哪个端子，必须选用了哪个端子，必须通过参数预置，该端子才能生效。通过参数预置，该端子才能生效。新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l1.2 变频器控制中的电流和电压变频器控制中的电流和电压l变频器拖动的是电动机，电动机流过什么电流，变频器就变频器拖动的是电动机，电动机流过什么电流，变频器就输出什么电流，所以必须分析电动机的电流情况。输出什么电流，所以必须分析电动机的电流情况。l1.2.1异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理l1.旋转磁场与转速差旋转磁场与转速差l转速差为：转速差为：n=n1 nlnI 2TlI2转子电流转子电流lT转子转矩转子转矩l由于由于I2是来自定子电流是来自定子电流I1 故有：故有：n I2 T I1新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l2.结论：结论：l电动机的输出电流电动机的输出电流I1和负载转矩和负载转矩TL、转速差、转速差n 成正比。成正比。l 电动机的转子转速低于旋转磁场的转速电动机的转子转速低于旋转磁场的转速n。l n 随着电动机的转矩随着电动机的转矩 T 的变化而变化，定子电流的变化而变化，定子电流I1也也随着随着 T 的变化而变化。当的变化而变化。当 T 增加时，增加时，IN上升，电动机的上升，电动机的转速转速n下降。因为电动机的转矩下降。因为电动机的转矩T就是负载转矩就是负载转矩TL，所以，所以有有l TL（T）I1 n n 新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l1.2.2 旋转磁场的转速旋转磁场的转速l1.由定子电流产生旋转磁场由定子电流产生旋转磁场新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l2.旋转磁场的转速旋转磁场的转速l旋转磁场的转速和磁极的对数有关，异步电动机有旋转磁场的转速和磁极的对数有关，异步电动机有2极、极、4极、极、6极、极、8极、极、10极等，每极等，每2极为一对，极为一对，4极极=2对、对、6极极=3对、对、8极极=4对、对、10极极=5对等。磁场转速表达式为对等。磁场转速表达式为l式中，式中，f1电源频率，单位电源频率，单位Hz；P 磁极对数，磁极对数，P=1,2,3.；n1旋转磁场的转速旋转磁场的转速，单位单位r/min。l4极电动机的转速为：极电动机的转速为：n1=1500r/min，n=1450r/min，l n=1500r/min-1450r/min=50r/minpfn1160新疆博识通咨询有限公司新疆博识通咨询有限公司0991-8866928 中国工业自动化培训网中国工业自动化培训网 Http:/第第1章章 变频器应用概论变频器应用概论l3.将转速差将转速差n换算为转差频率换算为转差频率fl上述上述4极电动机的额定极电动机的额定f为：为：l f=502/60=1.33Hzl电动机起动过程：电动机起动过程：l当电动机从当电动机从0速起动时，速起动时，n1上升到额定上升到额定f 时，此时电动机时，此时电动机转子如果还没有转动，电动机达到了额定转矩，同时达到转子如果还没有转动，电动机达到了额定转矩，同时达到额定电流。如果因为负载重转子还是转不起来，额定电流。如果因为负载重转子还是转不起来，n1继续上继续上升，升，f进一步增大，进一步增大，I1进一步增