项目十PLC及变频器.ppt

1．掌握变频器基本构成及其工作原理。 2．掌握变频器各种控制方式的特点及应用。 3．掌握变频器的选型方法。 4．熟悉变频器的安装、拆卸、保养和维护。 5．了解国内国外常用变频器的特点 * 项目十 变频器的使用 一、学习目标 二、学习任务 1.项目任务： 近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。如何选择性能好的变频其应用到工业控制中，是我们专业技术人员共同追求的目标。本项目的学习任务包含以下内容： （1）变频器的特点和发展； （2）变频器的组成和基本工作原理； （3）变频器的分类； （4）变频器的选型。 二、学习任务 2. 任务流程图 学 习 变频器的基础知识 分析变频器的控制特点 熟悉变频器的基本应用 认识常用变频器的外型 根据 机械负载选用变频器 变频调速系统的安装 变频器参数的设置 变频调速系统的调试 变频调速系统的故障分析 变频器调速系统的拆卸 三、环境设备 只 3 2A 熔管 8 只 3 RT18-32 熔断器底座 7 只 1 16A 三相电源插头 6 只 1 BK100、380/220、24V 控制变压器 5 只 1 DZ47-63 两极小型断路器 4 只 1 FX2N-48MR PLC 设备 3 只 1 MF47 万用表 2 套 1 常用电工工具 工具 1 备注 单位 数量 型号规格 名称 分类 序号 四、背景知识 1．变频器的特点和发展趋势： （1）使用变频器的目的 变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的：一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。 （2）变频器的功能和用途 变频器和交流电动机构成的可调速传动称为变频器传动，其功能用途如表10-2所示。 （3）变频调速系统节能 由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%-60% 四、背景知识 （4）变频器的发展趋势 ①实现高水平的控制 基于电动机和机械模型的控制策略，有矢量控制、磁场控制、直接传矩控制和机械扭振补偿等基于现代理论的控制策略，有滑模变结构技术、模型参考自适应技术、采用微分几何理论的非线性解耦、鲁棒观察器等基于智能控制思想的控制策略。 ②开发清洁电能的变流器 所谓清洁电能变流器是指变流器的功率因数为1，网侧和负载侧有尽可能低的谐波分量，以减少对电网的公害和电动机的转矩脉动。 ③缩小装置的尺寸 紧凑型变流器要求功率和控制元件具有高的集成度，其中包括智能化的功率模块、紧凑型的光耦合器、高频率的开关电源。 ④高速度的数字控制 Windows操作系统的引入使得可自由设计，图形编程的控制技术也有很大的发展。 ⑤模拟与计算机辅助设计(CAD)技术 电动机模拟器、负载模拟器以及各种CAD软件的引入对变频器的设计和测试提供了强有力的支持。 四、背景知识 2.变频器的组成及简单工作原理 变频器的功能就是将频率、电压都固定的交流电源变成频率、电压都连续可调的三相交流电源，按照变换环节有无直流环节可以分为交－交变频器和交－直－交变频器。现在使用的变频器绝大多数为交-直-交变频器，交-直-交变频器的电路组成框图如图下所示。由图下可见，电路组成包括4个组成部分：整流电路、中间电路、逆变电路和控制电路。 四、背景知识 （1）交-直-交变频器的主电路 主电路包括3个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路，电路组成如图下图所示，各部分的功能及工作原理如下： 四、背景知识 ①整流电路 整流电路通常是由二极管或可控硅构成的桥式电路组成。根据输入电源的不同，分为单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。我国常用的小功率的变频器多数为单相220V输入，较大功率的变频器多数为三相380V（线电压）输入。 ②中间电路 根据贮能元件不同，可分为电容滤波和电感滤波两种。由于电容两端的电压不能突变，流过电感的电流不能突变，所以用电容滤波就构成电压源型变频器，用电感滤波就构成电流源型变频器。 ③逆变电路 逆变电路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三极管按其导通顺序分别用 VT1～VT6表示，与三极管反向并联的二极管起续流作用。按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和180°导通型两种类型。逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是彼此相差120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的逆变。输出电压的频率取决于逆变器开关器件的切换频率，达到了变频的目的。 实际逆变电路除了基本元件三极管和续流二极管外，还有