变频器概述.ppt

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变频调速技术概述变频调速技术概述AReviewofinverter刘美俊刘美俊随随着着电电力力电电子子技技术术、计计算算机机技技术术，自自动动控控制制技技术术的的迅迅速速发发展展，交交流流调调速速取取代代直直流流调调速速已已成成为为现现代代电电气气传传动动的的主主要要发发展展方方向向之之一一，而而异异步步电电动动机机交交流流变变频频调调速速技技术术是是当当今今节节电电，改改善善工工艺艺流流程程以以提提高高产产品品质质量量和和改改善善环环境境，推推动动技技术术进进步步的的一一种种主主要要手手段段，它它以以其其优优越越的的调调速速和和起起制制动动性性能能、高高效效率率、高高功功率率因因数数和和显显著著的的节节电电效效果果而而广广泛泛应应用用于于风风机机、水水泵泵等等的的大大、中中型型笼笼型型感感应应电电动动机机，它它被被公公认认为为最有发展前途的调速方式。

最有发展前途的调速方式。

变频调速的控制原理变频调速的控制原理变频调速的主要元器件是变频器，异步电动机调速传动时，变频器根据电动机的特性对供电电压、电流、频率进行适当的控制，不同的控制方式所得到的调速性能、特性以及用途是不同的，按系统调速规律来分，变频调速主要有恒压频比（v/f）控制，转差频率控制，矢量控制和直接转矩控制四种结构形式。

V/F恒定控制恒定控制V/F恒定控制是在控制电动机的电源变化的同时控制变频器的输出电压，并使二者之比V/F恒定。

从而使电动机的磁通基本保持恒定。

它主要应用于范围要要求不高的场合。

如风机、水泵的节能调速，它的突出优点是可以进行电机的开环速度控制。

转差频率控制转差频率控制当气隙磁通不变时，异步电动机的转矩近似和转差频率成正比，因此，在恒磁通的条件下，通过控制转差频率，就可以实现转矩控制的目的，这就是转差频率控制的基本思想。

转差频率控制的PWM变频调速系统原理图如下图所示，转差频率控制的PWM变频调速系统原理图矢量控制矢量控制根据异步电动机的动态数学方程式，它具有和直流电动机的动态方程式相同的形式，因而如果选择合适的控制策略，异步电动机应能得到和直流电动相类似的控制性能，这就是矢量控制。

.直接磁场定向矢量控制原理图矢量控制技术在变频调速中已获得广泛应用，但它需要对电机参数进行正确估算，如何提高参数的准确性是一直研究的课题。

.直接转矩控制直接转矩控制直接转矩控制技术是1985年由鲁尔大学Depenbrock教授提出的，它用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩，采用定子状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。

它采用滞环比较控制电压矢量使得磁通，转矩跟踪给定值，响应迅速限制在一拍之内，且无超调，是一种高静动态性能的交流速方法常见品牌简介常见品牌简介近年来，随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的飞速发展，通用变频器在种类、性能和应用等方面都取得了很大提高，这些变频器已基本上能满足现代工业控制的需要，且用户的选择范围也非常大。

目前，国内市场上流行的通用变频器多达几十种，如，欧美国家的品牌有西门子、ABB、Vacon、DANFOSS（丹佛斯）、Lenze（伦茨）、KEB（科比）、C.T.（统一）、欧陆、Moeller、Schneider（施耐德）、SIEI（西威）等；日本产的品牌有富士、三菱、安川、三肯、日立、松下、东芝、明电、春日、东洋等；韩国生产的LG、三星、现代等；常见品牌简介常见品牌简介常见品牌简介常见品牌简介港澳台地区的品牌有普传、台安、台达、东元、正频、宁茂、九德松益、爱德利等；国产的品牌有康沃、安邦信、惠丰、森兰、阿尔法、时代、格立特、海利、佳灵、富凌、英威腾等。

欧美国家的产品以性能先进、适应环境性强而著称；日本产品则以外形小巧、功能多而闻名；港澳台地区的产品以符合国情、功能简单实用而流行；国产变频器则以大众化、功能简单、专用、价格低的优势而获得广泛应用。

1.德国西门子新型变频器西门子公司推出两种新型号变频调速器G110和G150,该型号变频器作为西门子Sinamics家族的成员，其特点是单相输入，且能广泛应用于诸如水泵、风机等负载。

西门子公司称这是目前最安静和最轻巧的机型。

G110单相变频器的功率覆盖了0.123kW的范围，设计简单、低成本，目前作为西门子Micromaster4系列变频器的补充部分，G150比现有的MasterDrive工程型变频器使用更简单,容量范围75800kW，这种变频器提供了西门子传动固有的PROFIBUS接口。

据测试，在全功率运行下G150变频器产生72dB水平的噪音，从而不需安装隔音设施；西门子公司称，如果电力的主回路连接部分是安装在集中式低压系统的话，空间就能节省到原来的70左右。

西门子西门子MicroMaster440变频器变频器-MicroMaster440是全新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。

它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。

主要特征：

主要特征：

200V-240V10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW；380V-480V10%，三相，交流，0.37kW-250kW；矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制；高过载能力，内置制动单元；保护功能保护功能过载能力为200额定负载电流，持续时间3秒和150额定负载电流，持续时间60秒；过电压、欠电压保护；变频器、电机过热保护接地故障保护，短路保护闭锁电机保护，防止失速保护西门子西门子MicroMaster430变频器变频器西门子西门子西门子西门子MicroMaster430MicroMaster430变频器变频器变频器变频器-MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。

功率范围7.5kW至250kW。

具有高度可靠性和灵活性。

控制软件可以实现专用功能：

多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。

主要特征：

主要特征：

380V-480V10%，三相，交流，三相，交流，7.5kW-250kW；风机和泵类变转矩负载专用；风机和泵类变转矩负载专用；牢固的牢固的EMC（电磁兼容性）设计；（电磁兼容性）设计；控制信号的快速响应；控制信号的快速响应；西门子西门子西门子西门子MicroMaster430MicroMaster430变频器变频器变频器变频器控制功能控制功能线性v/f控制，并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制（FCC），多点v/f控制；内置PID控制器；快速电流限制，防止运行中不应有的跳闸；具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程；集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块；过载能力为过载能力为140140额定负载电流，持额定负载电流，持续时间续时间33秒和秒和110110额定负载电流，额定负载电流，持续时间持续时间6060秒秒;过电压、欠电压保护；过电压、欠电压保护；变频器过温保护；变频器过温保护；接地故障保护，短路保护；接地故障保护，短路保护；。

电动机过热保护；。

电动机过热保护；保护功能保护功能保护功能保护功能西门子西门子MicroMaster420变频器变频器MicroMaster420是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。

它友好的用户界面，让你的安装、操作和控制象玩游戏一样灵活方便。

全新的IGBT技术、强大的通讯能力、精确的控制性能、和高可靠性都让控制变成一种乐趣。

主要特征主要特征1200V-240V10%，单相，单相/三相，三相，交流，交流，0.12kW-5.5kW；2380V-480V10%，三相，交流，三相，交流，0.37kW-11kW；3模块化结构设计，具有最多的灵模块化结构设计，具有最多的灵活性；活性；4标准参数访问结构，操作方便。

标准参数访问结构，操作方便。

控制功能控制功能线性V/F控制，平方V/F控制，可编程多点设定V/F控制；最新的IGBT技术，数字微处理器控制；集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板；具有7个固定频率，4个跳转频率，可编程；捕捉再起动功能；保护功能保护功能过载能力为150额定负载电流，持续时间60秒；过电压、欠电压保护；变频器过温保护；接地故障保护，短路保护；电动机过热保护；闭锁电机保护，防止失速保护。

西门子西门子MicroMaster410变频器变频器MicroMaster410是全新一代紧凑是全新一代紧凑型标准变频器。

它小巧、灵活、安装型标准变频器。

它小巧、灵活、安装简单、使用方便。

适合用于食品和饮简单、使用方便。

适合用于食品和饮料工业，纺织工业，包装工业，还可料工业，纺织工业，包装工业，还可用于对传动链的驱动。

是小功率紧凑用于对传动链的驱动。

是小功率紧凑型应用的理想选择。

型应用的理想选择。

200V-240V10%，单相，交流，单相，交流，0.12kW-0.75kW；结构紧凑，采用自冷式散热器，无冷结构紧凑，采用自冷式散热器，无冷却风扇；却风扇；集成的集成的RS485通讯接口；通讯接口；丰富的模块化选件。

丰富的模块化选件。

主要特征主要特征主要特征主要特征控制功能控制功能线性V/F控制，平方V/F控制，多点设定V/F控制；最新的IGBT技术，数字微处理器控制；捕捉再起动功能；在电源消失或故障时具有自动再起动功能；灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；快速电流限制，防止运行中不应有的跳闸；具有3个固定频率，1个跳转频率，且可编程；过载能力为过载能力为150额定负载电流，额定负载电流，持续时间持续时间60秒；秒；过电压、欠电压保护；过电压、欠电压保护；变频器过温保护；变频器过温保护；接地故障保护；接地故障保护；电动机过热保护；电动机过热保护；防止失速。

防止失速。

保护功能保护功能保护功能保护功能FR-F540系列变频器系列变频器FR-A540（L）FR-A540（L）变频器变频器变频器变频器1.功率范围：

功率范围：

0.4800KW（3相相380V，FRA540（L）系列）系列）2.采用先进磁通矢量控制方式，调速比可达采用先进磁通矢量控制方式，调速比可达1：

120（0.5-60Hz）3.可拆卸式风扇和接线端子，维护方便。

可拆卸式风扇和接线端子，维护方便。

4.柔性柔性PWM，实现更低噪音运行。

，实现更低噪音运行。

5.内置内置RS485通信口，并可支持各种常用的通信口，并可支持各种常用的现场。

现场。

6.PID等多种功能适合各种应用场合。

等多种功能适合各种应用场合。

产品简介产品简介产品简介产品简介FR-E520（S）系列变频器系列变频器产品简介产品简介小型、高性能小型、高性能FRE500（FRPA0202简易型面板须另外购买）简易型面板须另外购买）1功率范围：

功率范围：

0.47.5KW（三相三相380V，FRE540系列）系列）0.47.5KW（三相三相220V，FRE520系列）系列）0.42.2KW（单相单相220V，FRE520S系列）系列）2用磁通矢量控制，实现用磁通矢量控制，实现1Hz运行运行150%转矩输出。

转矩输出。

3ID，15段速度等功能选择。

段速度等功能选择。

4内置内置RS485通信口。

通信口。

5柔性柔性PWM，实现更低噪音运行。

实现更低噪音运行。

6可选择可选择FRPA0202简易型面板或简易型面板或FRPU04CH型型LCD显示面板。

显示面板。

FR-F700系列变频器系列变频器FR-V540LFR-V540L系列变频器系列变频器系列变频器系列变频器产品简介产品简介FRV500矢量控制器FRV540（L）系列矢量控制1容量范围：

1.5KW250KW（3相380VFRV540（L））2适合技术要求应用场合，例如：

电梯、印刷机械/造纸机械（张力控制），卷绕机械，轧钢机械（速度/转矩协调控制）。

3控制方法：

闭环矢量控制4调速范围：

1：

15000-1500rpm速度范围内可以实现100%恒力矩输出。

日立日立L100系列变频器系列变频器VVVF通用型变频（通用