❶ 常用变频电机的控制电路是怎样的
变频电机的控制原理
通常变频电机的控制策略为:基速下恒转矩控制、基速以上版恒功率控制、超高速范围弱权磁控制。
基速:由于电机运转时会产生反电动势,而反电动势的大小通常与转速成正比。因此当电机运转到一定速度时,由于反电动势大小与外加电压大小相同,此时的速度称为基速。
恒转矩控制:电机在基速下,进行恒转矩控制。此时电机的反电动势E与电机的转速成正比。又电机的输出功率与电机的转矩及转速乘积成正比,因此此时电机功率与转速成正比。
恒功率控制:当电机超过基速后,通过调节电机励磁电流来使电机的反电动势基本保持恒定,以此提高电机的转速。此时,电机的输出功率基本保持恒定,但电机转矩与转速成反比例下降。
弱磁控制:当电机转速超过一定数值后,励磁电流已经相当小,基本不能再调节,此时进入弱磁控制阶段。
当变频器输出频率大于50Hz频率,那么电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。如果电机以大于50Hz频率速度运行时,那么电机负载的大小必须要给予考虑,这样主要是防止电机输出转矩的不足。
❷ 变频器控制部分的电路图
发给你两份看看。不过他们说的很对,这么大功率的和小功率的差别很大,即使同样功率不同品牌也差别很大,你是什么公司呀!晕
❸ 变频器控制回路
变频器主要由三部件组成:
主电路部分:整流器,平波回路,逆变器。
控制电内路部分:运算电容路,检测电路。驱动电路,保护电路。
功率部件。
变频器(frequency transformer)一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。
❹ 变频器的工作原理,包括电路图等解释
变频器工作原理
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
整流器
最近大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。
平波回路
在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。
逆变器
同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路
是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
(1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。
(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。
(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 (4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
❺ 变频器控制电路的工作原理
各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或/60Hz(50Hz),等等。通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器,变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。
2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变?
r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.例如:4极电机 60Hz 1,800 [r/min],4极电机 50Hz 1,500 [r/min],电机的旋转速度同频率成比例。
本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以不适和改变该值来调整电机的速度。另外,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。n = 60f/p,n: 同步速度,f: 电源频率 ,p: 电机极数,改变频率和电压是最优的电机控制方法 。如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生,变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压,例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。
❻ 变频器的控制电路接线图
,零碎线头必须清除干净,零碎线头可能造成异常,失灵和故障,必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时,要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。
❼ 变频器控制线路接线图
零碎线头必须清除干净,零碎线头可能造成异常,失灵和故障,必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时,要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。
❽ 我用的是变频器来控制一台电机,用plc控制变频器,既有自动控制,也有手动,控制电路怎么画
要看你怎么定义手动控制了。1.一般来说闭环控制里面有手动和自动的区分,也就是说手动的时候是人工设定运行频率,而自动的时候是PLC自动根据反馈来设定频率,这种的话控制电路不需要特别设计,手动和自动是一样的。不同的是在程序里面,PID里面有自动和手动控制位。
2.如果是想让变频器手动的时候不受PLC控制,而自动的时候受PLC控制,那么也就是常说的远程和本地了。这个时候修改变频器参数(通道选择)即可。这个手动和自动电路是一致的,不需要单独为手动设计。
3.如果是想在自动的时候让变频器控制电机,而手动的时候就是直接给市电,那么需要设计手动自动切换电路了。一般用一个接触器控制电机的启停;另外用2个接触器控制电机的通道切换,即一个接触器的源端是连接市电,另一个是连接变频器的输出端。切换的话就按钮之间互锁和自保持电路即可。
❾ 能不能发个变频器的控制电动机转速的电路图给我
变频器控制电机转速的接法都是标称接法。
除了接法外,还需要根据实际情况进行参数的设定。
如果仅仅是控制转速,建议选台达的,它的面板上就有一个旋钮,直接控制转速。
❿ 变频器的操作控制回路怎样接线啊是多少伏的 电压啊
变频器的接线
1、主电路接线
(1) 变频器输入(R、S、T),输出(U、V、W)绝对不能接错
(2)将变频器接地端子良好的接地(如果工厂电路是零地共用,那就要考虑单独取地线)
多台变频器接地,各变频器应分别和大地相连,不允许一台变频器的接地和另一台变频器的接地端连接后再接地。
(3)将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上(漏电开关,空气开关应选择好的生产厂家)
2、控制电路的接线
(1) 模拟量控制线应使用屏蔽线,屏蔽一端接变频器控制电路的公共端(COM),不要接变频器地端(E)或大地,另一端悬空。
(2) 开关量控制线允许不使用屏蔽线,但同一信号的两根线必须互相绞在一起,绞合线的绞合间距应尽可能小。
三、改善变频器的功率因数
为了改善功率因数或安装场所距大容量电源很近时,必须加直流电抗器和交流电抗器。除改善功率因数外,还有以下作用:
(1) 抑制输入中的浪涌电流
(2) 削弱电源电压不平衡所带来的影响
电抗的选用:
(1) 电抗器电压降不大于额定电压的3%。
(2) 当变压器容量大于500KVA或变压器容量超过变频器容量10倍以上时,应配电抗器。
四、变频器的抗干扰
1、 外界对变频器的干扰
主要来源于电源进线。当电源系统投入其它设备(如电容器)或由于其它设备的运行(如晶闸管等换相设备)时,容易造成电源的畸变,而损坏变频器的开关管。在变频器的输入电路中串入交流电抗器可有效抑制来源于进线的干扰。
2、 变频器对外界的干扰
(1) 干扰信号的传播方式
空中辐射方式 以电磁波的方式对外辐射
电磁感应方式 通过线间电感而感应
静电感应方式 通讯线间电容而感应
线路传播方式 通过线源网络而传播
(2) 抗干扰措施
A 变频器侧
感应方式传播的干扰信号,通过正确的布线和采用屏蔽线来消弱
线路传播的干扰信号,可以在线路中串入小电感来消弱
辐射传播的干扰信号,通过吸收方法来消弱(无线电抗干扰滤波器)
在变频器输出侧和电机间串入滤波电抗器,可以不仅起到抗干扰作用,还可以消弱由于高次谐波引起的附加转矩,改善电动机的运行特性。
在变频器的输出侧,绝对不允许用电容器来吸收谐波电流。
B 仪器侧
电源隔离法 仪器电源侧接入隔离变压器
信号隔离法 信号侧用光电耦合器隔离
五、变频器的防雷
防雷 在变频器中,一般都设有雷电吸收网络,主要防止瞬间的雷电侵入,使变频器损坏 。但在实际工作中,特别是电源线架空引入的情况下,单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷电活跃地区,这一问题尤为重要,如果电源是架空进线,在进线处装设变频专用避雷器(选件),或有按规范要求在离变频器20m的远处预埋钢管做专用接地保护。如果电源是电缆引入,则应做好控制室的防雷系统,以防雷电窜入破坏设备。实践表明,这一方法基本上能够有效解决雷击问题。
六、变频器的制动部件选用。
1制动单元(选配部件)
当变频器所驱动的控制设备需要快速制动时,需选用制动单元释放电机制动时回馈至直流母线上的能量。
2制动电阻(选配部件)
不同功率等级变频器的制动电阻选用如下所示。
电压等级V 电机功率kW 电阻阻值欧/并联数目 电阻功率kW
电机功率kW 电阻阻值欧/并联数目 电阻功率kW
380 0.75 400 0.25 37 16 9
1.5 400 0.25 45 13.6 9
2.2 250 0.25 55 20/2 12
3.7 150 0.4 75 13.6/2 18
5.5 100 0.5 90 20/3 18
7.5 75 0.8 110 20/3 18
11 50 1.0 132 20/4 24
15 40 1.5 160 13.6/4 36
18.5 30 4.0 200 13.6/5 45
22 30 4.0 220 13.6/5 45
30 20 6.0 280 13.6/6 54
3制动部件的连接(举例)
制动电阻的安装[7.5kW以下] 制动控制单元的安装[11kW以上]
(二)变频器的调试、注意事项
变频器在调试时,应采取的基本步骤有带电源空载测试、带电机空载运行、带负载试运行、与上位机联机统调等;完成这些步骤应注意的问题:
1、在将变频器接通电源前需要检查它的输入、输出端是否符合说明书要求;
2、特别要看是否有新的内容增加,认真阅读注意事项;
3、检查接线是否正确和紧固。
一般的变频器均有运行(RUN)、停止(STOP)、编程(PROG)、数据/确认(DATA/ENTER)、增加(UP、▲)、减少(DOWN、▼)、等6个键,不同变频器操作键的定义基本相同。此外有的变频器还有监视(MONTTOR/DISPLAY)、复位(RESET)、寸动(JOG)、移位(SHIFT)等功能键。
一、 变频器接通电源试运行(不接电机)
接上电源后,按运行(RUN)键运行变频器到50HZ,用万用表测量变频器的输出(U V W)相电压应平衡(370V-400V)。按停止键后,再接上电机线。
二、变频器带电机空载运行
1.设置电机的功率、极数,要综合考虑变频器的工作电流。
2.设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。
3.将变频器设置为自带的键盘操作模式,按寸动键、运行键、停止键,观察电机是否反转,是否能正常地启动、停止。
4.熟悉变频器运行发生故障时的保护代码,观察热保护继电器的出厂值,观察过载保护的设定值,需要时可以修改。 三、带载试运行
1.手动操作变频器面板的运行停止键,观察电机运行停止过程及变频器的显示窗,看是否有异常现象。如果有现象,相应的改变预定参数后再运行。
2.如果启动.停止电机过程中变频器出现过流保护动作,应重新设定加速、减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩,而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电机转动惯量或电机负载变化,按预先设定的频率变化率升速或减速时,有可能出现加速转矩不够,从而造成电机失速,即电机转速与变频器输出频率不协调,从而造成过电流或过电压。因此,需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间,使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设定,若在启动过程中出现过流,则可适当延长加速时间;若在制动过程中出现过流,则适当延长减速时间。另一方面,加、减速时间不宜设定太长,时间太长将影响生产效率,特别是频繁启、制动时。
3.如果变频器在限定的时间内仍然保护,应改变启动/停止的运行曲线,从直线改为S形、U形线或反S形、反U形线。电机负载惯性较大时,应该采用更长的启动停止时间,并且根据其负载特性设置运行曲线类型。
4.如果变频器仍然存在运行故障,应尝试增加最大电流的保护值,但是不能取消保护,应留有至少10%-20%的保护余量。
5.如果变频器运行故障还是发生,应更换更大一级功率的变频器。
6.如果变频器带动电机在启动过程中达不到预设速度,可能有两种情况:
(1)系统发生机电共振,可以从电机运转的声音进行判断。采用设置频率跳跃值的方法,可以避开共振点。一般变频器能设定三级跳跃点。V/f控制的变频器驱动异步电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动,在电机轻载或转动惯量较小时更为严重。普通变频器均备有频率跨跳功能,用户可以根据系统出现振荡的频率点,在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。
(2)电机的转矩输出能力不够,不同品牌的变频器出厂参数设置不同,在相同的条件下,带载能力不同,也可能因变频器控制方法不同,造成电机的带载能力不同;或因系统的输出效率不同,造成带载能力会有所差异。对于这种情况,可以增加转矩提升量的值。如果达不到,可用手动转矩提升功能,不要设定过大,电机这时的温升会增加。如果仍然不行,应改用新的控制方法,比如日立变频器采用V/f比值恒定的方法,启动达不到要求时,改用无速度传感器空间矢量控制方法,它具有更大的转矩输出能力。对于风机和泵类负载,应减少降转矩的曲线值。
四、变频器与上位机相连进行系统调试
在手动的基本设定完成后,如果系统中有上位机,将变频器的控制线直接与上位机控制线相连,要考虑并将变频器的操作模式改为端子控制。根据上位机系统的需要,调定变频器接收频率信号端子的量程0-5V或0-10V,以及变频器对模拟频率信号采样的响应速度。如果需要另外的监视表头,应选择模拟输出的监视量,并调整变频器输出监视量端子的量程。
在调试时可能会遇到这种情况,如上位机给出信号后,变频器不执行。因为有的上位机只接受交流信号,不接受直流信号,而变频器的控制信号大多是直流信号,这时可以考虑外加继电器。
(三) 保养和维护
由于变频器使用环境的变化,如温度、湿度、烟雾等的影响,以及变频器内部元器件的老化等因素,可能会导致变频器发生各种故障。因此,在存贮、使用过程中必须对变频器进行日常检查,并进行定期保养维护。
一、 日常维护
在变频器正常开启时,请确认如下事项:
1、 电机是否有异常声音及振动。
2、 变频器及电机是否发热异常,环境温度是否过高。
3、 负载电流表是否与往常值一样。
4、 变频器的冷却风扇是否正常运转。
二、定期维护
变频器定期保养检查时,一定要切断电源,待监视器无显示及主电路电源指示灯熄灭后,才能进行检查。检查内容如表所示。
检查项目 检查内容 异常对策
主回路端子、控制回路端子螺丝钉 螺丝钉是否松动 用螺丝刀拧紧
散热片 是否有灰尘 用4~6kg/cm2压力的干燥压缩空气吹掉
PCB印刷电路板 是否有灰尘 用4~6kg/cm2压力的干燥压缩空气吹掉
冷却风扇 是否有异常声音、异常振动 更换冷却风扇
功率元件 是否有灰尘 用4~6kg/cm2压力的干燥压缩空气吹掉
铝电解电容 是否变色、异味、鼓泡 更换铝电解电容
四、故障检测
OH:机器过热
过热是平时会碰到的一个故障。当遇到这种情况时,首先会想到散热风扇是否运转,风扇是否堵转,周围环境温度是否过高,变频器通风不良,温度检测电路故障。
POFF:欠电压
输入电源是否缺相,输入电源接线端子松动,输入电源电压波动大。检查整流是否有问题,直流电压是否低于380V
OU、:过压
我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短,由于再生负载而导致的过压(加制动单元),然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题,最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障,一般的电压检测电路的电压采样点,都是中间直流回路的电压。
OCU、OCS:过电流
这可能是变频器里面最常见的故障了。我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如电流限制,加速时间过短都有可能导致过电流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了,如霍尔传感器,霍尔线故障。变频器输出侧是否短路。
OL:过载
加速时间太短,电机负载太重,电机有卡死现象。
HE:电流传感器故障
霍尔线没有接好,传感器损坏,电流检测电路有故障。
OCU1:硬件保护
这是最常见的故障。变频器三相输出UVW相有短路现象,外部用电设备干扰,IGBT,IPM模块损坏。
以下就是变频器主回路故障简易测试:
技术人员凭借数字式万用表根据上图可简单判断主回路器件是否损坏。(主要是整流桥,IGBT,IPM)
为了人身安全,必须确保机器断电,并拆除输入电源线R 、S、T和输出线U、V、W后放可操作!
首先把万用表打到“二级管”档,然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测:
1、 黑色表笔接触直流母线的负极P(+),红色表笔依次接触R、S、T,记录万用表上的显示值;然后再把红色表笔接触N(-),黑色表笔依次接触R、S、T,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题,反之相应位置的整流模块或软启电阻损坏,现象:无显示。
2、 红色表笔接触直流母线的负极P(+),黑色表笔依次接触U、V、W,记录万用表上的显示值;然后再把黑色表笔接触N(-),红色表笔依次接触U、V、W,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器IGBT逆变模块无问题,反之相应位置的IGBT逆变模块损坏,现象:无输出或报故障。