辽河油田维修电工技术比赛变频器培训PPT格式课件下载.ppt

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否则可能发生触电事故。

v6变频器关闭电源后，在充电指示灯熄灭前，其端子上仍带电，不能接触。

v7不能采用接通和断开主电路电源的方法来控制变频器的运行和停止。

否则可能引起事故。

v8若变频器设置了自动重起功能，当发生跳闸停止情况时，按跳闸原因会自动实现再起动，此过程中不能靠近电动机及所拖动的机械，以免危险。

v9变频器可以很容易地实现由低频到高频的运行，务必确定电动机及其拖动机械的工作频率范围。

1.2变频器使用注意事项1严禁将变频器的输出端子U、V、W连接到AC电源上。

2变频器要正确接地，接地电阻小于1010。

3变频器存放两年以上，通电时应先用调压器逐渐升高电压。

存放半年半年或一年一年应通电运行一天。

4变频器断开电源后，待几分钟后方可维护操作，直流母线电压（P+，P-）应在2525VV以下。

5.避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。

6.不准将P+、P-、PB任何两端短路。

7.主回路端子与导线必须牢固连接。

8.变频器驱动三相交流电机长期低速运转时，建议选用变频电机。

9.变频器驱动电机长期超超过过5050HZHZ运行时，应保证电机轴承等机械装置在使用的速度范围内，注意电机和设备的震动、噪音。

10.变频器驱动减速箱、齿轮等需要润滑机械装置，在长期低速运行时应注意润滑效果。

11.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点，应设置跳跃频率避开共振点。

12.变频器与电机之间连线过长，应加输出电抗器。

13.严禁在变频器的输入侧使用接触器等开关器件进行频繁启停操作。

14.电机首次使用或长期放置后使用，必须对电机进行绝缘检测。

使用500500VV电压型兆欧表检测，电机绝缘电阻大于55MM。

15.对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。

对电机绝缘检测时必须将变频器与电机连线断开。

16.在变频器的输出侧，严禁连接功率因数补偿器、电容、防雷压敏电阻。

17.变频器的输出侧严禁安装接触器、开关器件。

18.变频器在海拔10001000米以上地区使用时，须降额使用。

19.变频器输入侧与电源之间应安装空气开关和熔断器。

20.变频器输出侧不必安装热继电器。

21.变频器使用寿命变频器使用寿命影响变频器寿命的元件大致有三种：

自身冷却风扇上电时限流电阻短路接触器中间环节大容量电解电容注意：

前两个元件是机械磨损元件，一般寿命为五五年年，第三个元件规定为五五年年，一般情况下五年后测量一下电容值，如果小于额定值的80%80%就应更换，实际上，如果变频器一直连续运行，电解电容可用十年十年。

控制线应与主回路动力线分开，控制线采用屏蔽电缆。

22.变频器与负载的配置变频器与负载的配置变频器长期工作电流I变长=I电115%（I电-电动机额定电流）变频器短期工作电流（可持续12分钟）I变短=I变150%（I变-变频器额定电流）变频器瞬时工作电流（可持续数秒钟）I变瞬=I变180%二二.电动机的基础知识电动机的基础知识1.异步电动机构造和原理异步电动机构造和原理图图2-12-1异步电动机构造异步电动机构造aa）外形外形bb）定子定子cc）转子转子2.2.旋转原理旋转原理图图2-22-2三相交流异步电动机旋转原理三相交流异步电动机旋转原理aa）三相交流电流三相交流电流bb）三相绕组三相绕组cc）旋转原理旋转原理33.电动机定子和转子的能量传递电动机定子和转子的能量传递图图2-32-3能量传递能量传递aa）从电能转变成机械能从电能转变成机械能bb）定子与转子能量传递定子与转子能量传递4.定子和转子电流间的关系定子和转子电流间的关系图图2-4电流特性：

输入电机电流=励磁电流+转矩电流输出电流取决于负载的大小5.电动势平衡示意图电动势平衡示意图图图2-52-5定子侧电动势平衡图定子侧电动势平衡图6.6.负载改变时的速度变化负载改变时的速度变化图图2-62-6负载变化、速度变化负载变化、速度变化aa）负载较轻负载较轻bb）机械特性机械特性cc）负载较重负载较重7.7.异步电动机的特性异步电动机的特性:

启动力矩启动力矩电动机停止，通电后电动机停止，通电后,电动机产生的力矩电动机产生的力矩Ts=1.25TN;

最大转矩最大转矩电动机在最大转差电动机在最大转差Sm时，产生的最大转矩时，产生的最大转矩Tm;

空载电流空载电流空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步空载电流主要是励磁电流，转速几乎达到同步;

电动状态电动状态电机产生转矩，带动负载转动电机产生转矩，带动负载转动;

再生制动状态再生制动状态由于负载原因，电机实际转速超过同步转由于负载原因，电机实际转速超过同步转速，即设备带动电机转动速，即设备带动电机转动.三.变频器调速原理380V50HZf=0500HZ图图33-1-1变频调速变频调速变频调速变频调速ff变极对数调速变极对数调速PP变转差率调速变转差率调速SS1.1.变频调速原理变频调速原理2.交交直直交变频器基本结构交变频器基本结构图图3-23-2交交直直交变频器主回路图交变频器主回路图整整流流器器滤滤波波器器逆逆变变器器3.三相逆变桥示意图三相逆变桥示意图图图3-33-3三相逆变桥三相逆变桥4.开关元器件应满足的条件开关元器件应满足的条件图图3-43-4开关元器件的条件开关元器件的条件11.能承受足够大的电压和电流2.2.允许长时间频繁接通和关断33.接通和关断的控制十分方便开关元器件应满足的条件开关元器件应满足的条件IGBT的特点的特点：

耐压1200V开关频率高达3040KHZ驱动电路电流小，功耗很少6.GTR大功率晶体管大功率晶体管图图3-53-5GTRGTR逆变桥逆变桥7.IGBT绝缘栅晶体管绝缘栅晶体管图图3-63-6IGBTIGBT逆变桥逆变桥38050HZ8.变频器主电路图变频器主电路图图图3-73-7变频器主电路结构图变频器主电路结构图9.整流和滤波电路整流和滤波电路图图3-83-8整流和滤波电路整流和滤波电路10.充电过程的限流电路充电过程的限流电路图图3-93-9合上电源时的充电过程合上电源时的充电过程11.逆变电路的基本结构逆变电路的基本结构图图3-103-10逆变电路的结构逆变电路的结构aa）逆变电路逆变电路bb）输出电压波形输出电压波形cc）输出电压等效波形输出电压等效波形变频器的内部结构和主要功能变频器主电路各器件作用12.电动机状态电动机状态图图3-113-11电动机状态电动机状态aa）空载示意图空载示意图bb）矢量图矢量图cc）电路图电路图dd）电压、电流曲线电压、电流曲线13.励磁状态励磁状态图图3-123-12励磁状态励磁状态aa）带载示意图带载示意图bb）矢量图矢量图cc）电路图电路图dd）电压、电流曲线电压、电流曲线aa）重载示意图重载示意图bb）矢量图矢量图cc）电路图电路图dd）电压、电流曲线电压、电流曲线14.发电机状态发电机状态图图3-133-13发电机状态发电机状态反反并联二极管的作用并联二极管的作用：

电机绕组磁场作功，发电状态，电流电机绕组磁场作功，发电状态，电流通过反并联二通过反并联二极管流向直流电路。

极管流向直流电路。

15.磁通传递能量磁通传递能量图图3-143-14异步电动机的能量传递异步电动机的能量传递磁通量须恒定磁通量须恒定TM=KTI2MCOS2磁路饱和磁路饱和励磁电流畸变，产生尖峰电流励磁电流畸变，产生尖峰电流磁通量磁通量磁路饱和电流增大磁路饱和电流增大磁通量磁通量电机转矩电机转矩TTMM下降下降16.变频不变压磁通饱和变频不变压磁通饱和图图3-153-15频率下降出现磁通饱和频率下降出现磁通饱和17.磁路饱和的结果磁路饱和的结果图图3-163-16励磁电流饱和与磁通的关系励磁电流饱和与磁通的关系aa）简单磁路简单磁路bb）磁通不饱和磁通不饱和cc）磁通深度饱和磁通深度饱和18.保持磁通不变保持磁通不变图图3-173-17保持磁通不变的途径保持磁通不变的途径变频须变压变频须变压：

定子绕组电动势定子绕组电动势：

E1=4.44K1N1f1U1E1故故U1=KMf1=KU1/f1=常数常数故故U1/f1=常数常数故要保持故要保持恒定，只要变频又变压恒定，只要变频又变压19.定子等效电路定子等效电路图图3-183-18定子等效电路定子等效电路aa）定子绕组定子绕组bb）等效电路等效电路cc）电动机的磁通电动机的磁通20.PAM20.PAM（脉幅调制脉幅调制）整流变压整流变压逆变变频逆变变频图图3-193-19脉幅调制脉幅调制整整流流变变压压逆逆变变变变频频21.PWM图图3-203-20脉宽调制脉宽调制整整流流逆逆变变变变频频变变压压脉脉宽宽调调制制22.正弦脉宽调制正弦脉宽调制（SPWM）图图3-21正弦脉宽调制正弦脉宽调制（SPWM）23.实现实现SPWM（单极性单极性）图图3-22单极性调制单极性调制变频器是一种电源变换的设备，给电动机提变频器是一种电源变换的设备，给电动机提供的电源必须满足电动机的使用要求。

即输供的电源必须满足电动机的使用要求。

即输出正弦波形的电压和电流。

出正弦波形的电压和电流。

逆变逆变SPWM等幅不等宽的矩形脉冲波形面等幅不等宽的矩形脉冲波形面积，与正弦波形面积等效。

积，与正弦波形面积等效。

逆变器的特性：

24.双极性双极性SPWM图图3-23双极性调制双极性调制25.双极性调制的死区及影响双极性调制的死区及影响图图3-24双极性调制的死区及影响双极性调制的死区及影响载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较载波频率提高，电磁噪音减少，电机获得较理想的正弦电流曲线。

理想的正弦电流曲线。

开关频率高，电磁幅射增大，输出电压下降，开关频率高，电磁幅射增大，输出电压下降，开关元件耗损大。

开关元件耗损大。

载波频率的特性载波频率的特性26.低速转矩下降低速转矩下降（11）电动机在）电动机在ffxxffNN时的时的机械特性机械特性图图3-25U/f=恒定值条件下的机械特性恒定值条件下的机械特性27.转矩下降的原因分析转矩下降的原因分析U1下降下降I1r1在在U1中的比例增大中的比例增大28.低频电压补偿低频电压补偿图图3-26电压补偿原理电压补偿原理UU的大小随负载电流而变化的大小随负载电流而变化U/FU/F的比值只能设定一次；

的比值只能设定一次；

所以负载变动时不能始终工作在最佳状所以负载变动时不能始终工作在最佳状态，即轻载时磁路易饱和。

态，即轻载时磁路易饱和。

电压补偿的特性电压补偿的特性29.矢量控制简述矢量控制简述1）直流调速直流调速图图3-27直流电动机的调速特点直流电动机的调速特点2）矢量控制的原理矢量控制的原理图图3-28矢量控制原理示意图矢量控制原理示意图等等效效变变换换30.在额定转速上的比较在额定转速上的比较图图3-29额定转速上的比较额定转速上的比较a）异步电动机特性异步电动机特性b）直流电动机特性直流电动机特性四、电动机调速特点四、电动机调速特点1.1.变频器的输出电流变频器的输出电流图图4-14-1电动机的电流电动机的电流2.电流和功率的关系电流和功率的关系图图4-2转速下降转速下降.输出功率下降输出功率下降.节能节能变频器各部分电流关系：

变频器输出电流IM取决于负载转矩，当负载转