1、變流與調(diào)速技術(shù)應(yīng)用 目 錄變頻技術(shù)課題二變頻器調(diào)速 課題三變頻器調(diào)速第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 一、能力目標(biāo) 1.熟練掌握變頻器外接正轉(zhuǎn)的電路接線方式。 2.熟悉相關(guān)參數(shù)功能。 3.掌握變頻器外接控制時各參數(shù)的設(shè)置方法。 4.能夠理解變頻器正轉(zhuǎn)控制的操作方式。 二、使用材料及工具 變頻器、低壓斷路器、交流接觸器、中間斷電器、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈、導(dǎo)線、常用電工工具、萬用表、低壓配電盤等。第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 三、項目要求 1.控制要求 用外接控制電路使變頻器進(jìn)入單方向運行

2、狀態(tài)，用接觸接觸器來控制變頻器的通、斷電，按下啟動按鈕變頻器接通，按下停止按鈕變頻器斷電，并有完善的保護(hù)措施，電動機的正轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)。本項目的實現(xiàn)以富士變頻器5000G11為例進(jìn)行。 2.主電路 主電路接線就是將變頻器與電源及電動機連接，按圖11-1完成主電路的接線。第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行圖11-2 繼電器控制的正轉(zhuǎn)運行電路第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 3.控制回路 圖11-2是由繼電器控制的正轉(zhuǎn)運行控制電路，接觸器KM控制變頻器輸入端的通斷電，即控制變頻器的運行和停止。電動機的啟動和停止由開關(guān)來控制。PS是變頻器的跳閘信號。變頻器的輸出頻率由變頻器面板操作給定。由于變頻器本身具備

3、過熱保護(hù)功能,因此不必再用FR對電機作過載保護(hù)。變頻器必須進(jìn)行可靠接地。圖11-2 繼電器控制的正轉(zhuǎn)運行電路第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 4.配電盤布置圖 如圖11-3所示完成配電盤的布置和安裝，并用萬用表逐個檢查元器件的好壞。圖11-3 配電盤布置圖第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 5.電動機的型號、參數(shù) 觀查電動機銘牌，記錄電動機的相關(guān)數(shù)據(jù)在表11-1中。 6.變頻器的參數(shù)設(shè)置 （1）按實驗線路圖接線，主電路和控制回路按要求正確連接。連接電源和空氣斷路器，空氣斷路器與變頻器，變頻器與電動機的連線，電動機按星形接法。 （2）檢查接線是否正確。額定電流（A）額定電壓（V）額定轉(zhuǎn)速（r/min）額定

4、頻率（Hz）功率因數(shù)額定功率（Kw）表11-1 電動機有關(guān)參數(shù)第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 （3）運行參數(shù)設(shè)置。在確保接線正確無誤的前提下，合上電源開關(guān)和空氣斷路器開關(guān)，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。 參數(shù)初始化制作，同時按STOP和鍵，H03設(shè)定1，然后按FUNC/DATA鍵，所有功能的設(shè)定值初始化。初始化完成后，H03的設(shè)定值自動恢復(fù)為0。 關(guān)閉變頻器數(shù)據(jù)保護(hù)功能，同時按STOP和鍵，F(xiàn)00設(shè)定為0，可以改變功能參數(shù)數(shù)值的大小，然后按FUNC/DATA鍵后，把0寫入到F00中。 根據(jù)電機的鉻牌設(shè)定電機的參數(shù)：設(shè)定驅(qū)動交流電動機極數(shù) （P01）、設(shè)定電動機的容量（P02）、設(shè)定電動機的額定電流值（P03）。

5、第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 設(shè)定最高輸出頻率（F03）、基本頻率（F04）、額定電壓（F05）、最高輸出電壓（F06）。 設(shè)置電機加速時間（F07）、減速時間（F08）。 設(shè)置電動機運行頻率設(shè)定方式F01=0，即變頻器的輸出頻率由變頻器的面板操作按鍵和來設(shè)定。 設(shè)置F02，電動機的運行控制命令由外部端口引入。第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 7.系統(tǒng)運行，記錄數(shù)據(jù) 將系統(tǒng)按要求連接和運行，觀察變頻器輸出不同頻率的各項參數(shù)，并將數(shù)值記錄在表11-2中。頻率值（HZ）電流（A）電壓（V）轉(zhuǎn)速（r/min）加速時間（s）減速時間（s）20 2530 35 40 45 50 60表11-2 變頻器單方向

6、運行參數(shù)第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 四、工藝要求 1.切不可將R、S、T與U、V、W端子接錯，否則，會燒壞變頻器； 2.系統(tǒng)的通、斷電操作符合安全操作規(guī)程的要求。 3.元器件畫法符合IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 4.元器件布置和所有接線符合國標(biāo)對低壓配電盤的有關(guān)規(guī)定。 5.按照電氣制圖的原則繪制圖形。第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 五、學(xué)習(xí)形式 本項目的學(xué)習(xí)形式建議以小組的形式進(jìn)行，為保證每名學(xué)生的動手能力每組以24人為宜。指導(dǎo)教師在講解項目要求時可采用集體的形式進(jìn)行，學(xué)生動手進(jìn)行項目時，指導(dǎo)教師在各組巡視、輔導(dǎo)，并可對個別學(xué)生現(xiàn)場提問。通過本項目的訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力、與人相處的能力和一定

7、的語言表達(dá)能力、按照職業(yè)規(guī)范要求進(jìn)行操作的能力。第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 六、檢測標(biāo)準(zhǔn) 1.通、斷電操作順序按要求正確操作。 2.正確、合理使用工具和儀表。 3.主回路接線規(guī)范，接線合理、排列有序，用萬用表檢查接線的方法正確。 4.正確預(yù)置變頻器的有關(guān)功能參數(shù)。 5.變頻器按要求工作，加、減速時間符合設(shè)定要求。 6.正確分析和處理通電運行中出現(xiàn)的具體問題。 第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 七、原理說明 變頻器單向運行控制是比較簡單，主電路采用QF空氣斷路器作為主電源的通斷控制，KM接觸器為變頻的通斷開關(guān)。KM閉合，變頻器通電；KM斷開，變頻器斷電?？刂齐娐分蠸B1和SB2為變頻器的通、斷按鈕

8、，當(dāng)SB1按下，KM線圈通電，其觸點吸合，變頻器通電；按下SB2，KM線圈失電，觸點斷開，變頻器斷電。變頻器的正向轉(zhuǎn)動由SB3控制，按下SB3，中間繼電器KA線圈得電吸合，其觸點將變頻器的FWD和COM短路，電動機正向轉(zhuǎn)動。此時KA的另一動合觸點封鎖SB2，使其不起作用，這就保證了變頻器在正向轉(zhuǎn)動期間不能使用電源開關(guān)進(jìn)行停止操作。當(dāng)需要停止時，必須按下SB4，使KA線圈失電，其動合觸點斷開（電動機減速停止），這時才可按下SB2，使變頻器斷電。因為變頻器的通斷電是在停止輸出狀態(tài)下進(jìn)行時，在運行狀態(tài)下一般不允許切斷電源。第一節(jié) 變頻器調(diào)速單方向運行 如圖11-1所示，PS是指富士變頻器的輸出接點3

9、0B與30C。一般變頻器的接點輸出端子多作為總報警輸出或作為輔助電路接通或切斷，當(dāng)變頻器正常工作時，30B與30C（PS）閉合，保證變頻器接通；當(dāng)變頻器工作故障跳閘時，30C與30B斷開，使變頻器斷電，30B與30A閉合，輸出報警信號。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 一、能力目標(biāo) 1.熟練掌握變頻器控制電動機正反轉(zhuǎn)的電路接線方式。 2.掌握變頻器外接控制時相關(guān)參數(shù)碼及參數(shù)值的選擇、設(shè)置方法。 3.掌握變頻器正反轉(zhuǎn)控制的操作方式。 4.掌握外部運行模式下變頻器的操作方法。 二、使用材料及工具 變頻器、低壓斷路器、交流接觸器、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈、導(dǎo)線、常用電工工具、萬用表、低壓配電盤、三相異步電

10、動機等。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 三、項目要求 1.控制要求 用外接控制電路使變頻器進(jìn)入雙方向運行狀態(tài)，用接觸接觸器來控制變頻器的通、斷電，用接觸接觸器KM來控制變頻器的通、斷電，通過交流接觸器來實現(xiàn)，按下啟動按鈕變頻器接通，按下停止按鈕變頻器斷電，并有完善的保護(hù)措施，電動機的正反轉(zhuǎn)由中間繼電器觸點吸合來實現(xiàn)。本項目的實現(xiàn)以富士變頻器5000G11為例進(jìn)行。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 2.主電路 主電路接線就是將變頻器與電源及電動機連接，練習(xí)時按圖12-1完成主電路的接線。 圖12-1 電動機變頻器連接圖第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 3.控制回路 控制回路如圖12-2所示，按鈕開關(guān)SB1

11、、SB2用于控制接觸器KM，從而控制變頻器接通或切斷電源，按鈕開關(guān)SB3用于控制正轉(zhuǎn)繼電器KA1，從而控制電動機的正轉(zhuǎn)運行；按鈕開關(guān)SB4用于控制反轉(zhuǎn)繼電器KA2，從而控制電動機的反轉(zhuǎn)運行，按鈕開關(guān)SB5用于控制停機。正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)運行只有在接觸器KM已經(jīng)動作、變頻器已經(jīng)通電的狀態(tài)下才能進(jìn)行。與動斷（常閉）按鈕開關(guān)SB1并聯(lián)的KA1、KA2觸點用以防止電動機在運行狀態(tài)下通過KM直接停機。圖中的PS是變頻器的跳閘信號。由于變頻器本身具備過熱保護(hù)功能,因此不必再用FR對電機作過載保護(hù)。變頻器必須進(jìn)行可靠接地。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行圖12-2 繼電器控制的正反轉(zhuǎn)運行電路第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行

12、 4.配電盤布置圖 如圖12-3所示完成配電盤的布置和安裝，并用萬用表逐個檢查元器件的好壞。圖12-3 配電盤布置圖第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 5.電動機的型號、參數(shù) 觀查電動機銘牌，記錄電動機的相關(guān)數(shù)據(jù)在表12-1中。 6.變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置 （1）按實驗線路圖接線，把主電路和控制回路按要求正確連接。連接電源和空氣斷路器，空氣斷路器與變頻器，變頻器與電動機的連線，電動機按星形接法。 （2）檢查接線是否正確。 額定電流（A）額定電壓（V）額定轉(zhuǎn)速（r/min）額定頻率（Hz）功率因數(shù)額定功率（Kw）表12-1 電動機有關(guān)參數(shù)第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 （3）在確保接線正確無誤的前提下，合

13、上電源開關(guān)和空氣斷路器開關(guān)，進(jìn)行變頻器參數(shù)設(shè)置。 參數(shù)初始化制作，同時按STOP和鍵，H03設(shè)定1，然后按FUNC/DATA鍵，所有功能的設(shè)定值初始化。初始化完成后，H03的設(shè)定值自動恢復(fù)為0。 關(guān)閉變頻器數(shù)據(jù)保護(hù)功能，同時按STOP和鍵，F(xiàn)00設(shè)定為0，可以改變功能參數(shù)數(shù)值的大小，然后按FUNC/DATA鍵后，把0寫入到F00中。 根據(jù)電機的鉻牌設(shè)定電機的參數(shù)：設(shè)定驅(qū)動交流電動機極數(shù) （P01）、設(shè)定電動機的容量（P02）、設(shè)定電動機的額定電流值（P03）。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 設(shè)定最高輸出頻率（F03）、基本頻率（F04）、額定電壓（F05）、最高輸出電壓（F06）。 設(shè)置電機加速

14、時間（F07）、減速時間（F08）。 設(shè)置電動機運行頻率設(shè)定方式F01=0，即變頻器的輸出頻率由變頻器的面板操作按鍵和來設(shè)定。 設(shè)置F02，電動機的運行控制命令由外部端口引入。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 7.系統(tǒng)運行，記錄數(shù)據(jù) 將系統(tǒng)按要求連接和運行，觀察變頻器輸出不同頻率的各項參數(shù)，并將數(shù)值記錄在表12-2中。頻率值（HZ）電流（A）電壓（V）轉(zhuǎn)速（r/min）加速時間（s）減速時間（s）正轉(zhuǎn)20 反轉(zhuǎn)25正轉(zhuǎn)30 反轉(zhuǎn)35 正轉(zhuǎn)40 反轉(zhuǎn)45 正轉(zhuǎn)50 反轉(zhuǎn)60表12-2 變頻器雙方向運行參數(shù)第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 四、工藝要求 1.切不可將R、S、T與U、V、W端子接錯，否則，會

15、燒壞變頻器。 2.系統(tǒng)的通、斷電操作符合安全操作規(guī)程的要求。 3.元器件畫法符合IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 4.元器件布置和所有接線符合國標(biāo)對低壓配電盤的有關(guān)規(guī)定。 5.按照電氣制圖的原則繪制圖形。 第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 五、學(xué)習(xí)形式 本項目的學(xué)習(xí)形式建議以小組的形式進(jìn)行，為保證每名學(xué)生的動手能力每組以24人為宜。指導(dǎo)教師在講解項目要求時可采用集體的形式進(jìn)行，學(xué)生動手進(jìn)行項目時，指導(dǎo)教師在各組巡視、輔導(dǎo)，并可對個別學(xué)生現(xiàn)場提問。通過本項目的訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力、與人相處的能力和一定的語言表達(dá)能力、按照職業(yè)規(guī)范要求進(jìn)行操作的能力。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 六、檢測標(biāo)準(zhǔn) 1.通、斷

16、電操作順序按要求正確操作。 2.正確、合理使用工具和儀表。 3.主回路接線規(guī)范，接線合理、排列有序，用萬用表檢查接線的方法正確。 4.正確預(yù)置變頻器的有關(guān)功能參數(shù)。 5.變頻器按要求工作，加、減速時間符合設(shè)定要求。 6.正確分析和處理通電運行中出現(xiàn)的具體問題。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 七、原理說明 變頻器的正反轉(zhuǎn)控制是變頻器的基本運行方式之一，可以由面板功能鍵進(jìn)行操作或由外接控制端子進(jìn)行操作。變頻器在實際使用中經(jīng)常用到控制各類機械正反轉(zhuǎn)。例如：前進(jìn)后退、上升下降、進(jìn)刀回刀等，都需要電動機的正反轉(zhuǎn)運行。 如圖12-3所示，按鈕鈕開關(guān)SB1、SB2用于控制接觸器KM的吸合或釋放，從而控制變頻器

17、的通電或斷電；按扭開關(guān)SB3用于控制正轉(zhuǎn)繼電器KA1吸合，從而控制電動機的正轉(zhuǎn)運行；按鈕開關(guān)SB4用于控制繼電器KA2的吸合，從而控制電動機的反轉(zhuǎn)運行；按鈕開關(guān)SB5用于控制停止。第二節(jié) 變頻器調(diào)速雙方向運行 當(dāng)按下SB1，KM線圈得電吸合，其主觸點接通，變頻器通電處于待機狀態(tài)。與此同時，KM的輔助動合觸點使SB1自鎖。這時如按下SB3，KA1線圈得電吸合，其動合觸點KA1接通變頻器FWD端子，電動機正轉(zhuǎn)。與此同時，其另一動合觸點閉合使SB3自鎖，動斷觸點斷開，使KA2線圈不能通電。如果要使電動機反轉(zhuǎn)，先按下SB5使電動機停止，然后按下SB4，KA2線圈得電吸合，其動合觸點KA2閉合，接通變頻

18、器REV端子，電動機反轉(zhuǎn)。與此同時，其另一動合觸點KA2閉合使SB4自保，動斷觸點KA2斷開使KA1線圈不能通電。不管電動機是正轉(zhuǎn)運行還是反轉(zhuǎn)運行，兩繼電器的另一組動合觸點KA1、KA2都將總電源停止按鈕SB2短路，使其不起作用，防止變頻器在運行中誤按下SB2而切斷總電源。第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 一、能力目標(biāo) 1.熟練掌握多擋轉(zhuǎn)速的外部接線。 2.掌握多擋轉(zhuǎn)速各參數(shù)的預(yù)置方法。 3.了解多擋轉(zhuǎn)速的操作步驟，掌握多擋轉(zhuǎn)速的控制方法。 4.了解多功能端子的含義和使用。 5.理解多擋速度各參數(shù)的意義。 二、使用材料及工具 變頻器、低壓斷路器、交流接觸器、中間繼電器、按鈕、指示燈、導(dǎo)線、常用電工

19、工具、萬用表、低壓配電盤、三相異步電動機等。第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 三、項目要求 1.控制要求 本項目中變頻器的通、斷電通過交流接觸器實現(xiàn)，三個選擇繼電器的動合觸點的組合實現(xiàn)三相異步電動機的擋轉(zhuǎn)速，依次分別為10HZ、25HZ、40HZ、50HZ，有指示燈指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，本項目的實現(xiàn)以富士變頻器5000G11為例。 2.主電路 主電路接線就是將變頻器與電源及電動機連接，按圖13-1完成主電路的接線。 第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行圖13-1 電動機變頻器連接圖第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 3.控制回路 圖13-2是由繼電器控制的多擋轉(zhuǎn)速運行電路，接觸器KM控制變頻器

20、輸入端的通斷電，即控制變頻器的運行和停止。電動機的啟動和停止由開關(guān)來控制。圖中的PS是變頻器的跳閘信號。由于變頻器本身具備過熱保護(hù)功能,因此不必再用FR對電機作過載保護(hù)，變頻器必須進(jìn)行可靠接地。圖13-2 繼電器控制的多擋運行電路第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 4.配電盤布置圖 如圖13-3所示完成配電盤各器件的布置和安裝，并用萬用表逐個檢查元器件的好壞。圖13-3 配電盤布置圖第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 5.電動機的型號、參數(shù) 觀查電動機銘牌，記錄電動機的相關(guān)數(shù)據(jù)在表13-1中。 6.變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置 （1）按實驗線路圖接線，把主電路和控制回路按要求正確連接。連接電源和空氣斷路器，空氣斷

21、路器與變頻器，變頻器與電動機的連線，電動機按星形接法。 （2）檢查接線是否正確。 額定電流（A）額定電壓（V）額定轉(zhuǎn)速（r/min）額定頻率（Hz）功率因數(shù)額定功率（Kw）表13-1 電動機有關(guān)參數(shù)第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 （3）在確保接線正確無誤的前提下，合上電源開關(guān)和空氣斷路器開關(guān)，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。 參數(shù)初始化制作，同時按STOP和鍵，H03設(shè)定1，然后按FUNC/DATA鍵，所有功能的設(shè)定值初始化。初始化完成后，H03的設(shè)定值自動恢復(fù)為0。 關(guān)閉變頻器數(shù)據(jù)保護(hù)功能，同時按STOP和鍵，F(xiàn)00設(shè)定為0，可以改變功能參數(shù)數(shù)值的大小，然后按FUNC/DATA鍵后，把0寫入到F00中。 根據(jù)電

22、機的鉻牌設(shè)定電機的參數(shù)：設(shè)定驅(qū)動交流電動機極數(shù)（P01）、設(shè)定電動機的容量（P02）、設(shè)定電動機的額定電流值（P03）。第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 設(shè)定最高輸出頻率（F03）、基本頻率（F04）、額定電壓（F05）、最高輸出電壓（F06）。 設(shè)置電機加速時間（F07）、減速時間（F08）。 設(shè)置F02，電動機的運行控制命令由外部端口引入，即由外部端子FWD、REV輸入運行命令。 設(shè)置輸入端子X1、X2、X3的功能 E01-預(yù)置為“0”，使X1端子具有多擋頻率選擇功能 E02-預(yù)置為“1”，使X2端子具有多擋頻率選擇功能 E03-預(yù)置為“2”，使X3端子具有多擋頻率選擇功能第三節(jié) 變頻器調(diào)速的

23、多擋運行 設(shè)置與各擋轉(zhuǎn)速對應(yīng)的頻率 C05-第1擋工作頻率：F1=10HZ C06-第2擋工作頻率：F2=25HZ C07- 第3擋工作頻率：F3=40HZ C08- 第4擋工作頻率：F4=50HZ第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 7.系統(tǒng)運行，記錄數(shù)據(jù) 將系統(tǒng)按要求運行，觀察變頻器輸出不同頻率的各項參數(shù)，并將數(shù)值記錄在表13-2中。頻率值（HZ）電流（A）電壓（V）轉(zhuǎn)速（r/min）線速度（m/min）輸入功率（KW）10 2540 5 0表13-2 變頻器多擋運行參數(shù)第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 四、工藝要求 1.切不可將R、S、T與U、V、W端子接錯，否則，會燒壞變頻器。 2.系統(tǒng)的通、斷電

24、操作符合安全操作規(guī)程的要求。 3.元器件畫法符合IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 4.元器件布置和所有接線符合國標(biāo)對低壓配電盤的有關(guān)規(guī)定。 5.按照電氣制圖的原則繪制圖形。第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 五、學(xué)習(xí)形式 本項目的學(xué)習(xí)形式建議以小組的形式進(jìn)行，為保證每名學(xué)生的動手能力每組以24人為宜。指導(dǎo)教師在講解項目要求時可采用集體的形式進(jìn)行，學(xué)生動手進(jìn)行項目時，指導(dǎo)教師在各組巡視、輔導(dǎo)，并可對個別學(xué)生現(xiàn)場提問。通過本項目的訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力、與人相處的能力和一定的語言表達(dá)能力，按照職業(yè)規(guī)范要求進(jìn)行操作的能力。第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 六、檢測標(biāo)準(zhǔn) 1.通、斷電操作順序按要求正確操作。 2.正

25、確、合理使用工具和儀表。 3.主回路接線規(guī)范，接線合理、排列有序，用萬用表檢查接線的方法正確。 4.正確預(yù)置變頻器的有關(guān)功能參數(shù)。 5.變頻器按要求工作，加、減速時間符合設(shè)定要求。 6.正確分析和處理通電運行中出現(xiàn)的具體問題。 第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 七、原理說明 變頻頻器的多擋速控制有著廣泛的應(yīng)用，如車床主軸變速、龍門刨床的主運行、高爐的加料料斗的提升等，因此所有的變頻器都具有多擋速功能。變頻器的多擋速是通過端子控制的，這些功能端子按照二進(jìn)制的規(guī)律組合接通時，變頻器輸出各擋轉(zhuǎn)速。 富士G11/P11變頻器的運行頻率除了按F01或C30所設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行頻率運行之外，還可以設(shè)定多擋頻率分步

26、運行。多擋頻率共可設(shè)置15種，這15種多擋頻率值分別預(yù)先設(shè)置在C05C19中。第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 當(dāng)需要按照預(yù)先設(shè)定的多擋固定頻率運行時，一般可通過以下方法操作，各接點輸入端子X1X9的任意選擇4個組合為信號輸端口。即設(shè)定選擇4個輸入端子相應(yīng)設(shè)定其功能數(shù)據(jù)為03，即可由它們的ON/OFF組合選擇多擋頻率。 端口主要參數(shù)值含義如表13-3所示。設(shè)定值功能0,1,2,3多步頻率選擇（115步）SS1SS2SS3SS84,5加減速時間選擇（3種）RT1RT210點動運行JOG11頻率設(shè)定1/頻率設(shè)定2表13-3 端口功能選擇表（E01E09參數(shù)值）第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 幾乎所有的變

27、頻器都設(shè)有多擋轉(zhuǎn)速的控制功能，其轉(zhuǎn)速擋的轉(zhuǎn)換是由外接的開關(guān)器件改變輸入端的狀態(tài)和組合來實現(xiàn)的。以富士5000G11S變頻器為例，指定9個多功能輸入端子中的任意3個相應(yīng)設(shè)定其功能數(shù)據(jù)為0、1、2、即可由它們的ON/OFF組合選擇多步頻率，最多可提供16擋不同頻率的運行速度。特別是與可編程序控制器聯(lián)合起來控制更方便，在需要經(jīng)常改變速度的生產(chǎn)機械上得到了廣泛應(yīng)用。 用旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制實現(xiàn)變頻器的多擋速控制，變頻器的7擋速是通過3個功能端子組合閉合控制的。表13-4中變頻器X1、X2、X3功能端子組合閉合時對應(yīng)的擋速表。表中“1”表示該端子與CM閉合；“0”表示該端子與CM斷開。 第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋

28、運行設(shè)定接點輸入信號組合選擇的頻率X3X2X1OFFOFFOFF在F01上選擇的頻率OFFOFFONC05多擋頻率1OFFONOFFC06多擋頻率2OFFONONC07多擋頻率3ONOFFOFFC08多擋頻率4ONOFFONC09多擋頻率5ONONOFFC10多擋頻率6ONONONC11多擋頻率7表13-4 各擋轉(zhuǎn)速與各輸入端狀態(tài)的關(guān)系（8擋）第三節(jié) 變頻器調(diào)速的多擋運行 由擋速表可見，X1、X2、X3功能端子按照表中的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行閉合時，得到17段速。在實際應(yīng)用中，由3個端子組合控制7種段速是行不通的，必須是每一種段速對于一個開關(guān)或是每一種段速對應(yīng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)的一個位置，這樣才便于應(yīng)用。由8位旋

29、轉(zhuǎn)開關(guān)控制7段速的過程為：旋轉(zhuǎn)開關(guān)通過一個轉(zhuǎn)換編碼器來控制X端子，其編碼器如圖13-2所示。該電路工作原理為：根據(jù)段速表13-4的邏輯關(guān)系，利用二極管的鉗位作用控制3個繼電器的吸合與釋放，也就是控制X1、X2、X3的閉合及斷開。例如：旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)至段速5，12V電壓通過連接在5點的兩只二極管使KA3和KA5得電吸合，其動合觸點將X1、X3閉合，得到段速5。電路的其他控制部分，如通、斷電、運行控制（正、反轉(zhuǎn)）以及保護(hù)等與前節(jié)介紹的相同。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 一、能力目標(biāo) 1.熟練掌握程序運行的參數(shù)設(shè)定方法。 2.掌握程序運行的操作方法。 3.理解程序運行各參數(shù)的意義。 4.能按要求正確操

30、作變頻器程序運行。 5.掌握程序運行中重復(fù)運行的方法。 二、使用材料及工具 變頻器、低壓斷路器、交流接觸器、中間斷電器、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈、導(dǎo)線、常用電工工具、萬用表、低壓配電盤等。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 三、項目要求 1.控制要求 本項目的實現(xiàn)以富士變頻器5000G11，變頻器根據(jù)設(shè)定的各段速頻率、各段速運行時間、各段速加減時間、各段速旋轉(zhuǎn)方向等按先后順序運行，有指示燈指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)。 2.主電路 主電路接線就是將變頻器與電源及電動機連接，按圖14-1完成主電路的接線。 第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行圖14-1 電動機變頻器連接圖第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行

31、3.控制電路 按圖14-2所示完成控制電路的接線。圖中QF為整個控制系統(tǒng)的斷路器。接觸器KM控制變頻器輸入端的通斷電，即控制變頻器的運行和停止。電動機的啟動和停止由開關(guān)來控制。的PS是變頻器的跳閘信號。由于變頻器本身具備過熱保護(hù)功能,因此不必再用FR對電機作過載保護(hù)。變頻器必須進(jìn)行可靠接地。圖14-2 繼電器控制的程序運行電路第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 4.配電盤布置圖 如圖14-3所示完成控制/指示面板上各器件的布置和安裝，并用萬用表逐個檢查元器件的好壞。圖14-3 配電盤布置圖第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 5.電動機的型號、參數(shù) 觀查電動機銘牌，記錄電動機的相關(guān)數(shù)據(jù)在表14-1中。 6.

32、變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置 （1）參數(shù)初始化制作，同時按STOP和鍵，H03設(shè)定1，然后按FUNC/DATA鍵，所有功能的設(shè)定值初始化。 （2）關(guān)閉變頻器數(shù)據(jù)保護(hù)功能，同時按STOP和鍵，F(xiàn)00設(shè)定為0，可以改變功能參數(shù)數(shù)值的大小，然后按FUNC/DATA鍵后，把0寫入到F00中。額定電流（A）額定電壓（V）額定轉(zhuǎn)速（r/min）額定頻率（Hz）功率因數(shù)額定功率（Kw）表14-1 電動機有關(guān)參數(shù)第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 （3）根據(jù)電機的鉻牌設(shè)定電機的參數(shù)：設(shè)定驅(qū)動交流電動機極數(shù) （P01）、設(shè)定電動機的容量（P02）、設(shè)定電動機的額定電流值（P03）。 （4）設(shè)定最高輸出頻率（F03）、基本頻率

33、（F04）、額定電壓（F05）、最高輸出電壓（F06）。 （5）設(shè)置電機加速時間1（F07）、電機加速時間2（E10）、電機加速時間3（E12）、電機加速時間4（E14）、電機減速時間1（F08）、電機減速時間2（E11）、電機減速時間3（E13）、電機減速時間4（E15）。 （6）設(shè)置電機的頻率設(shè)定方式F01=10，即頻率設(shè)定為程序設(shè)定。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 （7）設(shè)置C21動作選擇方式。C21=0，程序運行一個循環(huán)結(jié)束后停止；C21=1，程序運行反復(fù)循環(huán)，有停止命令輸入時即停止；C21=3，程序運行一個循環(huán)后，按最后的設(shè)定頻率繼續(xù)運行。 （8）設(shè)置C21C28，確定對映7個程序步的

34、每個程序步的運行時間、旋轉(zhuǎn)方向以及加、減速時間功能。參數(shù)的具體含義如表14-2所示。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行設(shè)定分配項目數(shù)據(jù)范圍運行時間0.006000S旋轉(zhuǎn)方向F: 正轉(zhuǎn)（逆時針方向）R：反轉(zhuǎn)（順時針方向）加、減速時間1:F07加速時間1,F08減速時間12:E10加速時間2,E11減速時間23:E12加速時間3,E13減速時間34:E14加速時間4,E15減速時間4表14-2 C21C28參數(shù)含義注:運行時間有效位數(shù)為3位,因此按前3位設(shè)定.例如: 500 R 2 加減速時間;加減速時間2 電機旋轉(zhuǎn)方向:反轉(zhuǎn)（順時針方向） 運行時間:500S 不使用的程序步可設(shè)定其運行時間為0.00。

35、運行時，將跳越該步，直接轉(zhuǎn)入下一步。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 （9）設(shè)定多步頻率的頻率設(shè)定值。 頻率設(shè)定定值按表14-3所示，指定用多步頻率功能設(shè)定。對應(yīng)“C05多步頻率1”“C11多步頻率7”設(shè)定各步頻率。 程序步號運行（設(shè)定）頻率1C05多步頻率12C06多步頻率23C07多步頻率34C08多步頻率45C09多步頻率56C10多步頻率67C11多步頻率7表14-3 多步頻率設(shè)定值第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 7.程序運行設(shè)定實例 根據(jù)上述功能參數(shù)設(shè)定步驟，將下列程序運行實例進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。 設(shè)定參數(shù)值以后，按下變頻器啟動按鈕SB2變頻器通電后，按下電機運行按鈕

36、SB3后，變頻器按設(shè)定的7步程序段運行。功能設(shè)定值運行（設(shè)定）頻率F01頻率設(shè)定110（程序運行）C211（運行一個循環(huán)結(jié)束）C2260.0F2C05多步頻率1C23100F1C06多步頻率2C2465.5R4C07多步頻率3C2555.0R3C08多步頻率4C2650.0F2C09多步頻率5C2772.0F4C10多步頻率6C2835.0F2C11多步頻率7第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 四、工藝要求 1.切不可將R、S、T與U、V、W端子接錯，否則，會燒壞變頻器。 2.系統(tǒng)的通、斷電操作符合安全操作規(guī)程的要求。 3.元器件畫法符合IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 4.元器件布置和所有接線符合國標(biāo)對低壓配電

37、盤的有關(guān)規(guī)定。 5.按照電氣制圖的原則繪制圖形。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 五、學(xué)習(xí)形式 本項目的學(xué)習(xí)形式建議以小組的形式進(jìn)行，為保證每名學(xué)生的動手能力每組以24人為宜。指導(dǎo)教師在講解項目要求時可采用集體的形式進(jìn)行，學(xué)生動手進(jìn)行項目時，指導(dǎo)教師在各組巡視、輔導(dǎo)，并可對個別學(xué)生現(xiàn)場提問。通過本項目的訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力、與人相處的能力和一定的語言表達(dá)能力，按照職業(yè)規(guī)范要求進(jìn)行操作的能力。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 六、檢測標(biāo)準(zhǔn) 1.通、斷電操作順序按要求正確操作。 2.正確、合理使用工具和儀表。 3.主回路接線規(guī)范，接線合理、排列有序，用萬用表檢查接線的方法正確。 4.正確預(yù)置變

38、頻器的有關(guān)功能參數(shù)。 5.變頻器按要求工作，加、減速時間符合設(shè)定要求。 6.正確分析和處理通電運行中出現(xiàn)的具體問題。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行 七、原理說明 程序運行是變頻器在生產(chǎn)機械、家用電器、運輸工具控制中常用的運行方法，它是將預(yù)先需要運行的曲線及相關(guān)參數(shù)按時間的順序預(yù)置到變頻器內(nèi)部，接通啟動信號后自動運行該曲線的一種方法。 幾乎所有的變頻器都設(shè)有多擋轉(zhuǎn)速的控制功能，其轉(zhuǎn)速擋的轉(zhuǎn)換是由外接的開關(guān)器件改變輸入端的狀態(tài)和組合來實現(xiàn)的。以富士5000G11S變頻器為例，指定9個多功能輸入端子中的任意4個相應(yīng)設(shè)定其功能數(shù)據(jù)為0、1、2、3，即可由它們的ON/OFF組合選擇多步頻率，最多可提供16

39、擋不同頻率的運行速度。特別是與可編程序控制器聯(lián)合起來控制更方便，在需要經(jīng)常改變速度的生產(chǎn)機械上得到了廣泛應(yīng)用。第四節(jié) 變頻器調(diào)速的多段運行變頻器需要預(yù)置的功能參數(shù)主要有： 1.輸出頻率按程序運行此指令是使變頻器按照設(shè)定的運行程序運行。 2.程序運行模式選擇此功能指令是設(shè)置程序運行的模式，一般有3種模式選擇。 （1）程序運行一個循環(huán)后停止； （2）程序運行反復(fù)循環(huán)； （3）程序運行一個循環(huán)后按某種速度繼續(xù)運行。 3.各段速頻率設(shè)置。 4.各段速運行程序設(shè)置。 包括各段的運行時間、加減速時間、旋轉(zhuǎn)方向等。例如G11S變頻器設(shè)定值為：C22=20F2。C22為第一段速功能碼；20為運行時間20s；F

40、為正向轉(zhuǎn)動；2為第二加、減速時間。變頻技術(shù)第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識第二節(jié) 變頻器的面板操作第三節(jié) 變頻器的參數(shù)預(yù)置第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 一、能力目標(biāo) 1.熟悉通用變頻器的結(jié)構(gòu)及各部分的作用，并能解釋具體的通用變頻器型號。 2.掌握通用變頻器外殼和端子蓋的拆卸和安裝。 3.熟悉通用變頻器主回路接線端子和控制回路接線端子的名稱及功能。 4.熟悉變頻調(diào)速系統(tǒng)的組成 二、使用材料及工具 螺釘旋具一套，變頻調(diào)速實訓(xùn)臺一臺、常用電工工具等。 第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 三、項目要求 1.熟悉變頻調(diào)速實訓(xùn)臺 認(rèn)真觀察所配的變頻實訓(xùn)板，找出變頻調(diào)速系統(tǒng)的各組成元器件，熟悉

41、各元器件的名稱、型號及名牌。本項目以FRENIC5000G11S/P11S系列變頻器為例。 2.解釋通用變頻器的型號 請解釋所配的變頻器的型號。通用變頻器的型號都是生產(chǎn)廠商自定的產(chǎn)品系列名稱，無特定意義，但一般包括電壓級別和標(biāo)準(zhǔn)可適用電動機容量，變頻器型號各項的意義解釋如圖8-1所示。 第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識圖8-1 變頻器型號解釋第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 3.熟悉通用變頻器的結(jié)構(gòu) （1）通用變頻器的外觀結(jié)構(gòu) 變頻器的外觀結(jié)構(gòu)如圖8-2所示。 圖8-2 通用變頻器的外觀結(jié)構(gòu)第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 （2） 變頻器的前蓋板、鍵盤面板和通風(fēng)蓋。 拆卸變頻器的前

42、蓋板 先松開變頻器前蓋板的固定螺絲如圖8-2所示，然后握住蓋板的上部，按圖8-3所示要領(lǐng)卸下前蓋板。圖8-3 通用變頻器前蓋板的拆卸第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 拆卸變頻器的鍵盤面板 在卸下前蓋板的情況下，松開鍵盤面板固定螺釘如圖8-4所示，按圖8-5所示方法卸下鍵盤面板。圖8-4 通用變頻器鍵盤面板 圖8-5 通用變頻器鍵盤面板的拆卸第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 卸下變頻器的通風(fēng)蓋 變頻器的頂部裝有一個通風(fēng)蓋，在其部有2個或3個通風(fēng)蓋。在卸下前蓋板的情況下，按圖8-6所示直接用手指或螺絲刀從內(nèi)部推出中間的外蓋的通風(fēng)蓋。圖8-6 通用變頻器通風(fēng)蓋的拆卸第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)

43、速基本知識 （3）通用變頻器接線端子 認(rèn)真觀察通用變頻器的各接線端子，并了解各端子的名稱和功能。已拆下前蓋板后的通用變頻器外觀圖及各連接端子如圖8-7所示。主電路端子和接地端子說明如表8-1所示，控制電路端子說明如表8-2所示。圖8-7 通用變頻器的外觀圖及各連接接線端子第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識端子標(biāo)記端子名稱說明L1/R，L2/S，L3/T主電路電源的輸入連接3相電源U，V，W變頻器輸出連接連接3相電動機R0，T0控制電源輔助輸入連接控制電路備用電源輸入（0.75kW沒有）連接于和主電路電源同一的交流電源P1，P（+）直流電抗器連接用連接直流電抗器（選件）P（+），DB外部制動電

44、阻連接用連接外部制動電阻（選件）（0.75kW以下）P（+），N（-）主電路中間直流電路中間直流電路電壓輸出，可連接外部制動單元（選件）電源再生單元（選件）G變頻器接地變頻器箱體的接地端子，應(yīng)良好接大地表8-1 主電路端子和接地端子功能第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識分類端子標(biāo)記端子名稱功能說明模擬量輸入13電位器用電源頻率設(shè)定電位器（15k）用電源（+10V dc）12設(shè)定電壓輸入 1按外部模擬輸入電壓命令值設(shè)定頻率 DC0 +10V/0 100% 按極性信號控制可逆運行：0 +10V/0 100% 反動作運行：+10 0V/0 100% 2輸入PID控制的反饋信號 3按外部模擬輸入電壓

45、命令值進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。（P11S無此功能） 輸入阻抗：22k表8-2 控制電路端子說明第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識C1電流輸入B 1. 按外部模擬輸入電流命令值設(shè)定頻率 n DC 4 20mA DC/0 100% n 反動作運行：20 4 mA DC /0 100% 2. 輸入PID控制的反饋信號 3. 通過增加外部電路可連接PTC電熱 * 輸入電阻：25011模擬輸入信號公共端模擬輸入信號的公共端子FWD正轉(zhuǎn)運行/停止命令端子FWD-CM間：閉合（ON），正轉(zhuǎn)運行；斷開（OFF），減速停止。REV反轉(zhuǎn)運行/停止命令端子REV-CM間：閉合（ON），反轉(zhuǎn)運行；斷開（OFF），減速停止第一

46、節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識接點輸入X1選擇輸入1按照規(guī)定，端子X0109的功能可選擇作為電動機自由旋轉(zhuǎn)外部報警、報警復(fù)位、多步頻率選擇等命令信號X2選擇輸入2X3選擇輸入3X4選擇輸入4X5選擇輸入5X6選擇輸入6X7選擇輸入7X8選擇輸入8X9選擇輸入9PLCPLC信號電源連接PLC的輸出信號電源（額定電壓24V（2227V）DCCM接點輸入公共端接點輸入信號的公共端子FMA、（11：公共端子）模擬監(jiān)視輸出模擬電壓0 +10VDC監(jiān)視信號可選擇以下信號之一作為其監(jiān)視內(nèi)容1.輸出頻率值（轉(zhuǎn)差補償前）2.輸出頻率值（轉(zhuǎn)差補償后）3.輸出電流 4.輸出電壓 5.輸出轉(zhuǎn)矩6.萬能AO 7.負(fù)載

47、率 8.輸出功率9.PID反饋值 10.PG反饋值 11.直流中間電路電壓第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識脈沖輸出FMP、（CM：公共端子）頻率值監(jiān)視（脈沖波形輸出）通過脈沖電壓輸出監(jiān)信號信號內(nèi)容和FMA信號相同 可連接的阻抗：最小10k晶體管輸出Y1晶體管輸出1變頻器以晶體管集電極開路方式輸出各種監(jiān)視信號，如正在運行、頻率到達(dá)、過載預(yù)報等信號。共有4路晶體管輸出信號Y2晶體管輸出2Y3晶體管輸出3Y4晶體管輸出4CME晶體管輸出公共端晶體管輸出信號的公共端子。端子CM和11在變頻器內(nèi)部相互絕緣。接點輸出30A,30B,30C總報警輸出繼電器變頻器報警停止后，通過繼電器接點輸出信號。接點容

48、量：AC250V 0.3A COS=0.3（低電壓指令對應(yīng)時為DC48V 0.5A）可選擇在異常時激磁或正常時激磁）Y5A,Y5C可選信號輸出繼電器可選擇Y1-Y4端子類似的選擇信號作為起輸出信號。通信DX+,DX-RS485通信輸入/輸出RS485通信的輸入/輸出信號端子。采用菊花鏈方式可最多連接31臺變頻器。SD通信電纜屏蔽層連接端連接通信電纜的屏蔽層。此端子在電氣上浮置。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 四、工藝要求 1.拆卸和安裝變頻器前蓋板和輔助板時要注意不能損壞變頻器。 2.正確使用電工工具。 五、學(xué)習(xí)形式 根據(jù)實驗室的具體條件可一人一組或幾人一組，先由學(xué)生自己熟悉實訓(xùn)臺，熟悉

49、各元器件的外型，名稱，型號及銘牌后，預(yù)習(xí)項目要求，然后根據(jù)項目要求自己動手做，教師到各組巡視；再由教師集中講解。有條件也可通過多媒體課件教學(xué)。 六、檢測標(biāo)準(zhǔn) 1.熟悉變頻調(diào)速系統(tǒng)各元器件的外型，名稱，型號及銘牌。 2.能解釋變頻器的型號。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 七、原理說明 1.交流異步電動機的調(diào)速方法及原理 根據(jù)感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)速表達(dá)式 n= （1-S） n1= （1-S） 60f1/p 式8-1 公式中 f1-電源的頻率 p-定子磁極對數(shù) S-轉(zhuǎn)差率 n1-電動機的同步轉(zhuǎn)速 可知，改變電動機轉(zhuǎn)速可以通過改變感應(yīng)電動機的定子磁極對數(shù)p, 電源的頻率f1和感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)差率S三種方

50、法來實現(xiàn)。 第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 （1）變極調(diào)速 由式8-1可知，改變電動機的極對數(shù)p，可改變電動機的同步轉(zhuǎn)速n1，從而達(dá)到調(diào)速的目的，這種調(diào)速方法稱為變極調(diào)速。（a） p=2 （b）p=1圖8-8 電動機的變極原理第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 通常生產(chǎn)廠家有專門的變極電動機可用于電動機的變極調(diào)速，它是將電動機的定子繞組各個接線端子都引到電動機外的接線盒，只要改變電動機定子繞組的接線方式，就可使電動機的磁極對數(shù)發(fā)生變化。如將定子繞組的兩線圈串聯(lián),形成的磁極數(shù)為兩對極,即p=2，如圖8-8（a）所示，則將定子繞組的兩線圈并聯(lián)，形成的磁極數(shù)為一對極,即p=1，如圖8-8（b

51、）所示。當(dāng)磁極對數(shù)減少一半，同步轉(zhuǎn)速就提高一倍，電動機轉(zhuǎn)速也幾乎升高一倍，這種電機又稱多速電機。異步電機定子變極調(diào)速的轉(zhuǎn)速幾乎是成倍的變化，因此調(diào)速平滑性差，但在每個轉(zhuǎn)速等級運行時有較硬的機械特性，其穩(wěn)定性好，對于不需要無極調(diào)速的生產(chǎn)機械，多速電動機得到較為廣泛的應(yīng)用。常用的異步電動機定子繞組變極接法有星形（Y）改為雙星形（YY）和三角形（）改為雙星形（YY）兩種。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 （2）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 由式8-1可知，改變電動機轉(zhuǎn)差率S，可以使電動機轉(zhuǎn)速變化，從而達(dá)到調(diào)速的目的。如在轉(zhuǎn)子回路串接調(diào)速電阻器，改變其電阻大小，即改變了轉(zhuǎn)子回路的電阻 r2，最大轉(zhuǎn)矩TM不變，臨界

52、轉(zhuǎn)差率SM（最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率）改變，電動機的轉(zhuǎn)差率S也跟著變化，從而使電動機的轉(zhuǎn)速改變。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串了電阻后，電動機的機械特性斜率增大，特性變軟，故改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的泛圍不大，僅為23，且串電阻后增加銅損耗，調(diào)速經(jīng)濟性差，在低速時，機械特性很軟，運行穩(wěn)定性差，且不能實現(xiàn)無極調(diào)速，但該方法簡單，設(shè)備投資小，因此只在不需要無極調(diào)速的，中、小容量的繞線型異步電動機中得到應(yīng)用。 第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 （3）交流變頻調(diào)速的基本原理及優(yōu)點 由式8-1可知，只要平滑地調(diào)節(jié)異步電動機的供電電源的頻率f1，就可以平滑地調(diào)節(jié)異步電動機的同步轉(zhuǎn)速n1，從而實現(xiàn)異步電動機的無極調(diào)速的目的，這就是變頻

53、調(diào)速的基本原理?，F(xiàn)只要設(shè)法改變?nèi)嘟涣麟妱訖C的供電頻率f1，就十分方便地改變了電動機的同步轉(zhuǎn)速n1，使電動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 表面上看來，只要改變電源的頻率f1，就可以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速大小，但實際上僅僅改變電動機的頻率并不能獲得良好的變頻特性。如果電源的電壓U1不變，只改變電源的頻率f1，當(dāng).頻率 f1從基頻（50HZ）往下調(diào)節(jié)（f150Hz），則使電機氣隙磁通M減弱，于是電動機的電磁轉(zhuǎn)矩Tem減小，使電動機的拖動能力也跟著減小，電動機得不到充分利用。這兩種變頻的情況都是實際運行中所不允許的。所以，真正應(yīng)用變頻調(diào)速時，一般需要同時改變電壓和頻率，以保持磁通基

54、本恒定。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 根據(jù)三相異步電動機定子繞組每相電動勢的有效值公式 E1=4.44f1N1KW1M 式8-2 公式中 E1 - 定子繞組每相電動勢的有效值； f1 - 電源的頻率； N1 - 定子繞組每相串聯(lián)的匝數(shù)； KW1 - 定子基波繞組系數(shù)； M - 每極氣隙主磁通量。 可知,只要控制好E1和f1，便可達(dá)到控制氣隙磁通M的目的，對此，需要考慮基頻以上和基頻以下兩種情況。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 基頻以下調(diào)速 由式8-2可知，若要保持氣隙磁通M不變,則當(dāng).頻率 f1從基頻（50HZ）往下調(diào)節(jié)（f150Hz）時,必須同時降低E1,使E1/ f1 = 常

55、數(shù),即采用恒定的電動勢、頻率比的控制方式。然而，定子繞組中的感應(yīng)電勢是難以直接控制的，當(dāng)電動勢較高時，可以忽略定子繞組的阻抗壓降，認(rèn)為定子的電壓U1E1，則得U1/ f1 = 常數(shù)，這是恒壓頻比的控制方式。 低頻時，U1和E1較小，定子阻抗壓降不能忽略。這時可人為的把電壓U1抬搞一些，以便近似的補償定子壓降。無補償?shù)暮銐侯l比控制特性如圖8-9中的曲線a所示，帶定子電壓補償?shù)暮銐侯l比控制特性如圖8-9中的曲線b所示。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識圖8-9 恒壓頻比控制特性 圖8-10 異步電動機的變頻調(diào)速控制特性第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 基頻以上調(diào)速 基頻以上調(diào)速時，頻率 f1

56、可以由基頻向上增加，但電壓U1卻不能增大得比額定值U1N還高。由式8-2可知，保持U1NE1，只能使磁通與頻率成反比的降低，相當(dāng)于直流電機弱磁升速的情況。 把以上兩種情況結(jié)合起來，可得圖8-10所示的異步電動機變頻調(diào)速控制特性。在基頻以下，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的性質(zhì)；在基頻以上，屬于恒功率調(diào)速的性質(zhì)。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 改變異步電動機電源的變頻、電壓，比改變電動機定子磁極對數(shù) p和轉(zhuǎn)差率S兩個參數(shù)簡單得多，而且異步電動機變頻調(diào)速能實現(xiàn)交流電機無級調(diào)速，調(diào)速時平滑性好，調(diào)速范圍較大，精度高，效率高加，起動電流低，對系統(tǒng)及電網(wǎng)無沖擊，節(jié)電效果明顯，變頻器體積小，便于安裝、調(diào)試、維修簡便

57、，易于實現(xiàn)過程自動化。加上近二十多年來，電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，性能可靠、匹配完善、價格便宜的變頻器不斷出現(xiàn)，變頻調(diào)速技術(shù)將會得到更為廣泛、普遍的應(yīng)用。目前，國外先進(jìn)國家的變頻技術(shù)也正向小型化，高可靠性，抗公害，多功能，高性能等方向發(fā)展，我國也在加快發(fā)展步伐，交流變頻調(diào)速將成為當(dāng)前電氣調(diào)速的主流。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 2.通用變頻器的基本知識 變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)制造的一種靜止的頻率變換器,其功用是利用半導(dǎo)體器件的通斷作用將頻率、電壓都固定的交流電源整流成直流電，再把直流電逆變成頻率、電壓都連續(xù)可調(diào)的交流電源。所謂“通用”，包含著兩方面的含義：一是可以和通用的鼠籠型異步電動機配

58、套使用；二是具有多種可供選擇的功能，適用于各種不同性質(zhì)的負(fù)載。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 （1）變頻器的分類 變頻器按其供電電壓分為：低壓變頻器 （ 110V， 220V， 380V ） 、中壓變頻器 （ 500V，660V ，1140V ） 和高壓變頻器 （ 3KV ，3.3KV ，6KV ，6.6KV ，10KV ）。 變頻器按直流電源的性質(zhì)分為：電流型變頻器和電壓型變頻器。 電壓型變頻器是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路的濾波是電容。電流型變頻器是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 變頻器按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分

59、為：脈幅調(diào)制（ PAM）變頻器和 脈寬調(diào)制（PWM）變頻器。 脈幅調(diào)制（ PAM）變頻器電壓的大小是通過調(diào)節(jié)直流電壓的幅值來實現(xiàn)的。 脈寬調(diào)制（PWM）變頻器電壓的大小是通過調(diào)節(jié)脈沖占空比來實現(xiàn)的，中、小容量的通用變頻器幾乎全采用此類調(diào)制方式。 變頻器按控制方式分為 ：U/f 控制方式，轉(zhuǎn)差頻率控制方式，矢量控制方式，矢量轉(zhuǎn)矩控制方式和直接轉(zhuǎn)矩控制方式。 變頻器按其功能用途分為：風(fēng)機、水泵用通用變頻器，恒轉(zhuǎn)矩通用變頻器，高頻通用變頻器，中頻通用變頻器，專用變頻器等。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 變頻器按其變換環(huán)節(jié)分為：交-交變頻器和交-直-交變頻器兩種。 交-交變頻器是把頻率固定的交流

60、電源直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電源。其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，變頻效率高，但其連續(xù)可調(diào)的頻率范圍窄，一般為額定頻率的一半以下。主要用于容量大、低速的場合。 交-直-交變頻器是先把工頻（50HZ）交流電源通過整流器整流為直流電，然后再把直流電逆變成頻率、電壓可調(diào)的交流電源，有中間直流環(huán)節(jié)進(jìn)行濾波，因而，又稱間接式變頻器。第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 （2）通用變頻器的基本結(jié)構(gòu) 通用變頻器的基本原理框圖如圖8-11所示，是由主電路，控制電路及操作、顯示三部分組成。圖8-11 通用變頻器的基本原理框圖第一節(jié) 認(rèn)識變頻器及交流調(diào)速基本知識 主電路 變頻器給負(fù)載提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分稱