变频调速基本知识.doc

PAGE 3 一、变频调速的定义 由三相异步电动机的转速公式：n= 可知，电动机的转速n随电源频率f的变化而变化，改变电源频率f就可改变电动机的转速n，利用变频器可实现三相异步电动机的无级调速，这就是变频调速的定义。 二、交－直－交变频器原理框图 目前，变频调速器最常用的结构框图为交－直－交，交－直为整流，就是把交流电变成直流电；直－交为逆变，逆变就是将直流电变为频率可调的交流电。 交—直变换 1、全波整流电路：VD1—VD6 在中、小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或二极管模块。 当三相线电压为380V时，整流后的峰值电压为537V，平均电压为515V。 2、滤波电路：C1、C2 由于受电解电容的电容量和耐压能力的限制，滤波电路通常由若干个电容器并联成一组，又由两个电容器组C1和C2串联而成。因为电解电容器的电容量有较大的离散性，故电容器组C1和C2的电容量常不能完全相等。其结果是各电容器组承受的电压UD1和UD2不相等，使承受电压较高的一侧的电容器组容易损坏。 为了使UD1和UD2相等，在C1和C2旁各并联一个阻值相等的均压电阻RC1和RC2。 3、限流电路：由限流电阻RL和短路开关SL组成 （1）限流电阻RL的作用： 变频器在接入电源之前，滤波电容C上的直流电压UD=0。因此，当变频器刚接入电源的瞬间，将有一个很大的冲击电流经整流桥向滤波电容，使整流桥可能因此而受到损坏。如果电容器的容量很大，还会使电源电压瞬间下降而形成对电网的干扰。限流电阻RL就是为了削弱该冲击电流而串接在整流桥和滤波电容之间的。 （2）短路开关SL的作用： 限流电阻RL如长期接在电路内，会影响直流电压UD和变频器输出电压的大小。所以，当UD增大到一定程度时，令短路开关SL接通，把RL切出电路。SL大多由晶闸管构成，在容量较小的变频器中，也常由继电器的触点构成。 4、电源指示 电源指示灯除了表示电源是否接通外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，表示滤波电容器C上的电荷是否已经释放完毕。 由于C的容量较大，而切断电源双必须在逆变电路停止工作的状态下进行，所以C没有快速放电的回路，其放电时间往往长达数分钟。又由于C上的电压较高，如不放完，对人身安全将构成威胁。故在维修变频器时，必须等电源指示灯完全熄灭后才能接触变频器内部的导电部分，所以，电源指示灯也具有提示保护的作用。 直—交变换 1、三相逆变桥电路：V1—V6 目前中小容量的变频器中，逆变器件大部分使用IGBT管。 2、续流电路：VD7—VD12 为电动机绕组的无功电流返回直流电路时提供通路。 当频率下降从而同步转速下降时，为电动机的再生电能反馈至直流电路提供通路。 为电路的寄生电感在逆变过程中释放能量提供通路。 （三）能耗制动电路 1、作用： 在变频调速系统中，电动机的降速和停机，是通过逐渐减小频率来实现的。在频率刚减小的瞬间，电动机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电动机的转速未变。当同步转速低于转子转速时，转子绕组切割磁力线的方向相反了，转子电流的相位几乎改变了180°，使电动机处于发电状态，也称为再生制动状态。 电动再生的电能经续流二极管VD7—VD12全波整流后反馈到直流电路中，由于直流电路的电能无法回输给电网，只能由C1和C2吸收，使直流电压升高，称为“泵升电压”。过高的直流电压将使变流器件受到损害。因此，当直流电压超过一定值时，就要求提供一条放电回路，将再生的电能消耗掉。这一条放电回路，就是能耗制动电路。 2、构成：由制动电阻RB和制动单元VB构成 制动电阻RB用于消耗掉直流电路中的多余电能，使直流电压保持平稳。 制动单元VB的功能是控制放电回路的工作。具体地说，当直流回路的电压UD超过规定的限值时，VB导通，使直流回路通过RB释放能量，降低直流电压。而当UD在正常范围内时，VB将可靠截止，以避免不必要的能量损失。 三、模块好坏的判断 用万用表的二极管或电阻档进行测量，正确结果如下： P+ R、S、T、U、V、W- 不通 R、S、T、U、V、W+ 通 N+ R、S、T、U、V、W- 通 R、S、T、U、V、W+ 不通 四、安装说明 1、安装接线时，R、S、T（或L1、L2、L3）输入端接电源，U、V、W输出端与负载相连，千万不要接反了，否则会将变频器烧毁。 2、接地端子必须良好接地，一方面可以防止电击或火灾事故，另外能降低噪声。接地线要粗而短，变频器系统应连接专用接地极。 3、P1、P+为功率因数改善用直流电抗器的连接端子，无电抗器时短接。 4、P（+）、N（-）为变频器直流母线的正、负极，N千万不要当作接地端，更不能接地。 五、常规控制接线 1、电机启、停的控制方式 （1）面板控制 通过面板上的键盘来进行如启动、停止、正转、反转、复位等操作