变频器的工作原理及基本功能

　　变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

　　变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

　　下图所示为变频器硬件结构图，在主回路中有整流模块、滤波器、制动电阻及单元、逆变模块等组成;在控制回路中有开关电源、风扇驱动电路、接触器驱动电路、残压检测电路、缺相掉电检测电路、驱动保护电路等组成。

　　从变频器的电源端子RST引入三相正弦交流电，由于是工频50HZ的交流电，通过整流模块全桥整流后，把交流电转变成直流电(整流过后的直流电压随输入电压的高低平均电压大概在513V，峰值在537V左右;通常在380±15%是能够顺利工作的);再通过两组电解电容组成的滤波器使交流电转换为直流电的电路中，滤波电容会使电子电路的工作性能更稳定;最后通过逆变模块(IGBT)逆变成交流电，给三相异步电动机提供电源。

　　变频器的运行频率可通过操作面板上的功能键，或功能参数码预置，或外部模拟量端子控制，或由上位机通过通讯数据控制。

　　变频器可实现最优加减速控制，根据电动机的负载状态自动设定加减速的最短时间，或者在设定的最短加减速时间内，将加减速电流控制在充许值之内。

　　变频器具有转矩提升、转差补偿、转矩限定、捕捉再启动功能，还具有矢量控制、PID控制等功能。

　　变频器具有对变频器自身的故障保护和电动机的故障保护。对变频器自身的故障保护功能有过载保护、过电流保护、再生过电压保护、冷却风机异常等。对电动机的故障保护功能有接地保护、过载保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护、缺相保护、超频保护、失速保护等。

　　由于变频器的开关器件是大功率的晶体管，其过流能力比晶闸管小，所以其容量选择正确与否直接与其使用安全有关。 与电动机的功率和负载相匹配。相同容量的变频器驱动电动机的能力因电动机所带负载性质的不同而不同，相同功率的电动机，因负载性质不同所需的变频器的容量也不相同。其中平方转矩负载(风机)所需的变频器的容量较恒转矩负载的低。通常情况下变频器已直接地给出了适合驱动电动机的额定功率或其视在功率，在化工行业对于风机、水泵这类平方转矩负载，可按电动机功率来选择相应的变频器。而在以下情况下还必须增大变频器的容量：①电动机短时间起动机械惯量较大的负载；②要求电动机频繁进行加、减速；③在希望的加减速时间内，电机最大电流大于变频器的过载容量(当l mi

　　节能减排和可持续发展的策略已成为全社会的发展的新趋势，“十二五”时期，我们国家发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期。锡林浩特北车热源厂现建有4台设计结构相同的58MW循环流化床锅炉。一期1#、2#锅炉一次风机、引风机采用液力耦合器调速，运行成本相比来说较高，维护工作量大。二期3#、4#锅炉在建设初期就决定采用调速节约能源的效果较好、性能较高、稳定性可靠的希望森兰SBH系列高压变频器作为循环水泵、一次风机、引风机的变频调速装置。本文主要就希望森兰SBH系列高压变频器在锡林浩特市北车热源厂集中供热工程建设项目中循环水泵供水上的应用进行介绍。 一、前言 锡林浩特市属北温带大陆性气候，年平均气温1.7℃，平均海拔高度988.5米，冬季时间比较久，供热时间为7

　　在循环水泵供水上的应用案例 /

　　在变频器由于选型不当或者疏忽而导致使用时发生故障的现象在工控行业时有发生。那么如何避免故障的出现，就需要对变频器的选型有一定的了解。下面随着小编来了解下 变频器 选型的需要注意的几点吧。 （1）根据负载特性选择变频器，如负载为恒转矩负载需选择siemens MMV／MDV变频器，如负载为风机、泵类负载应选择siemens ECO变频器。 （2）选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外应最大限度地考虑变频器的输出含有高次谐波，会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流增加10％而温升增加约20％。所以在选择电动机和变频器时，应

　　案例介绍 本案例是利用稳联技术Modbus转Profinet网关WL-ABC3010把三菱FR-A700变频器接入到西门子1200PLC。实现Profinet转Modbus的通讯协议的互转。 用到设备有：三菱FR-A700系列的变频器1台；西门子PLC1台； 一、初始配置步骤 1、硬件连接之后打开博图，安装兴达易控提供的GSD文件，建立1200与Modbus转Profinet网关的连接，给PNMD485-K20网关配置名称（网关IP地址与电脑、PLC在同一网段）； 2、如果默认状态下点击更新列表--分配名称； 3、给Modbus转Profinet网关添加通讯modbus指令（填写从站站号和寄存器地址）； 4、设

　　配置 /

　　控制板自带7个DI端口，编号为DI1～DI7。DI端口的内部硬件上配有24Vdc检测用电源，用户只需将DI端口与COM端口短接，即可给变频器输入该DI的信号。 在出厂值状态下，F5-13=00000，DI端口短接时为有效（逻辑1）的信号；当DI端口悬空，则该DI为无效（逻辑0）的信号；用户也能改变DI端口的有效模式，即DI端口短接时为无效（逻辑0）的信号。 当DI端口悬空，则该DI为有效（逻辑1）的信号，此时需要将F5-13对应位作修改为1即可，该两个功能码分别对应DI1～DI5的有效模式设定。 变频器对DI端口的输入信号还设置了软件滤波时间（F5-10），可提高抗干扰水平。对于DI1～DI3输入端口

　　DI端口？ /

　　变频电机是指通过变频器改变电源频率控制电机转速的电机。工作原理是将交流电源经过变频器转换成特定频率和电压的交流电源，然后再输入到电机中，根据控制器设定的频率和电压，实现电机转速精准控制。通过改变输入频率和电压，能改变电机运行的速度和力矩，从而适应不一样负载下的运行要求。变频电机具有启动平稳、转速精准、效率高、噪音低等特点，大范围的应用于电梯、风机、水泵、机床等领域。 变频电机的功能特点 变频电机是一种能自动调速的电机，它的功能特点如下： 1. 能够节能：变频电机可以依据负载的需求自动调整转速，以此来实现节能减排的目的。 2. 运行平稳：变频电机由于自动调速，运行平稳，避免了机械冲击和振动，延长了设备的常规使用的寿命。 3. 降低噪音：由

　　随着电力电子技术的发展，变频器在电力电子系统、工业等诸多领域中的应用日益广泛，变频器产生的高次谐波对公用电网产生的危害也日益严重。这中间还包括：1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线会使线）谐波影响各种电器设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热，使绝缘老化，寿命减少以至损坏；3）谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，引起严重事故；4）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作；5）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使

　　在自动感应电动机出现以来，交流发电机的形式已经存在变频操作。更改发电机的转速，并更改其输出频率。在高速晶体管出现之前，这是改变电机转速的主要途径之一，但由于发电机转速变慢降低了输出频率而不是电压，频率变化受到限制。 因此，我们的角度来看一下变频器的组件，看看它们是如何实际一起工作的，以改变频率和电机转速。 01 变频器元件-整流器 由于在交流模式下很难改变交流正弦波的频率，变频器的第一项工作就是将波形转换为直流。为了使它看起来像AC，操作DC相对容易。所有变频器的第一个组成部分是一个被称为整流器或转换器的设备，如下图所示： 变频整流器 整流器电路将交流电转换成直流电，其工作方式与电池充电器或电弧焊机的方式大致相同。它使用一个二极

　　的？ /

　　通信原理 [Principles of Communications] (周炯槃,庞沁华,续大我,吴伟陵,杨鸿文 著)

　　(陈白宁)

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