最新版變頻器教育用資料安川（上海）驅(qū)動控制事業(yè)部2006.12.201《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!目錄

第1章：電機的原理和控制方法

第2章：變頻器的原理和特性

第3章：變頻器的運行特性

第4章：變頻器驅(qū)動、外圍器件的選定

第5章：變頻器的功能和優(yōu)點

第6章：變頻器驅(qū)動的注意點

第7章：高次諧波和噪音

第8章：保養(yǎng)?點檢

第9章：附錄《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!1章：電機的原理和控制方法2《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!(a)鼠籠式感應電機的結(jié)構(gòu)（全封閉外扇形的例子）?感應電機的結(jié)構(gòu)②輸出軸①定子外殼⑾端子箱⑩外風扇③定子線圈⑦軸承⑨內(nèi)風扇⑤轉(zhuǎn)子短路環(huán)⒀風扇罩⑥轉(zhuǎn)子鐵芯④定子鐵芯⑿中心高（機座號）⑧端蓋(b)鼠籠式轉(zhuǎn)子（除去鐵芯部分）1-1-2.感應電機的結(jié)構(gòu)4短路環(huán)轉(zhuǎn)子導體《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!NSBFIF：力B：磁力線密度I：電流1-1-4.螺旋法則速度（ν）電壓（E）（感應電壓）磁場（磁力線密度B）速度磁場電壓左手螺旋法則右手螺旋法則6《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!

三相電機，使用三相交流電代替磁鐵的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了【旋轉(zhuǎn)磁場】。UVWUV相VWU’V’W’80πωｔ2π（２極）旋轉(zhuǎn)磁場的原理U,V,W

線圈的始繞點U’,V’,W’線圈的終繞點1-1-6.旋轉(zhuǎn)磁場的原理（一）UVWU’V’W’1個周期（電流）三相交流磁場方向三相交流（電源）和磁場方向感應電機U相《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!將上式換算一下，得到如下結(jié)果。因而■同步旋轉(zhuǎn)速度

旋轉(zhuǎn)磁場的速度又叫同步旋轉(zhuǎn)速度(NS)，此速度由定子線圈結(jié)構(gòu)所決定的磁極數(shù)（極數(shù)）P和電源頻率f決定。■旋轉(zhuǎn)速度

轉(zhuǎn)子的速度N(min-1)比同步旋轉(zhuǎn)速度NS略慢。此相差的量叫做轉(zhuǎn)差。NS:同步旋轉(zhuǎn)速度(min-1)f:頻率(Hz)10(min-1)(min-1)NS：是由電機的規(guī)格決定的固有值。S

：根據(jù)負載大小變化的值感應電機的速度1-1-7.感應電機的速度《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!12360018000(4P,60Hz的時候(min-1))感應電機的特性1-1-9.感應電機的特性（一）額定旋轉(zhuǎn)速度同步旋轉(zhuǎn)速度600700500-1800起動電流額定電流空載電流轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩額恒轉(zhuǎn)矩反相制動領(lǐng)域反相制動轉(zhuǎn)差（額定）電動領(lǐng)域再生制動領(lǐng)域（感應發(fā)電機）電流《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!三相鼠籠式感應電機根據(jù)起動轉(zhuǎn)矩的不同進行的分類形式起動轉(zhuǎn)矩JISC4210形式記號我社適用普通鼠籠形125%以上CQ3.7kW以下特殊鼠籠形1100%以上K1K2極5.5kW以上特殊鼠籠形2150%以上K2F4極5.5kW以上6極5.5kW以上高起動轉(zhuǎn)矩形200%以上－D－高電阻鼠籠形－－U循環(huán)起動電機141-1-10.三相鼠籠式感應電機的分類《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!（ｍｉｎ-1）16感應電機的速度變化感應電機的控制方式1-1-12.感應電機的控制方式pSｆ負載轉(zhuǎn)矩電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和負載轉(zhuǎn)矩的交點為運行速度極數(shù)大P改變方式（極數(shù)切換電機）S改變方式定子電壓控制S改變方式轉(zhuǎn)子電阻控制f改變方式（定子頻率控制變頻驅(qū)動）頻率小電壓小轉(zhuǎn)子電阻大《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!18形式結(jié)構(gòu)使用環(huán)境保護記號（代表例）全封閉形電機外部氣流不會流入電機內(nèi)部的封閉式結(jié)構(gòu)。?普通的環(huán)境（屋內(nèi)）?周圍溫度特殊的場所?溫度高的場所?在熱帶使用時?水滴、灰塵相對較多的場所BODYJP44全封閉外扇形全封閉形，并且使用旋轉(zhuǎn)軸上的風扇，使外殼表面冷卻的結(jié)構(gòu)。JP44全封閉外扇形1-1-13.電機的種類（二）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!(増安型，耐壓，內(nèi)壓)20形式結(jié)構(gòu)使用環(huán)境保護記號（代表例）防爆形(増安型、耐壓、內(nèi)壓)在有爆發(fā)性氣體的場所，能不受阻礙的運行的結(jié)構(gòu)。（全封閉形、或全封閉外扇形）?有爆炸性氣體的場所JPE44粉塵防爆形即使在有粉塵的場所中使用，也不會發(fā)生爆炸、火災的結(jié)構(gòu)。（全封閉形、或全封閉外扇形）?有塵埃的場所JPE44防爆形1-1-13.電機的種類（四）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!電機額恒轉(zhuǎn)矩的計算公式如下所示。■例題

7.5kW4P，額定旋轉(zhuǎn)速度1740(min-1)的場合額恒轉(zhuǎn)矩TM＝974×電機額恒功率P(kW)額定旋轉(zhuǎn)速度N(r/min)(kgf?m)額恒轉(zhuǎn)矩TM＝974×7.51740(kgf?m)＝4.19額恒轉(zhuǎn)矩TM＝電機額恒功率P(W)額定旋轉(zhuǎn)速度N(min-1)(N?m)602π×額恒轉(zhuǎn)矩TM＝7.5×1031740(N?m)＝41.2602π×22電機額恒轉(zhuǎn)矩1-2-1.電機額恒轉(zhuǎn)矩MKS單位：M（米）,K（千克）,S（秒）SI單位：SystemInternational1kgf=9.8(N)〈MKS單位的場合〉〈SI單位的場合〉〈MKS單位的場合〉〈SI單位的場合〉《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!■

負載轉(zhuǎn)矩變動的場合

負載轉(zhuǎn)矩增大時，電機旋轉(zhuǎn)速度減慢（轉(zhuǎn)差增大）；負載轉(zhuǎn)矩減小時，旋轉(zhuǎn)速度加快。此時，負載轉(zhuǎn)矩越大，電機電流也越大。■ 電機外加電壓變化時。

電機的發(fā)生轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比。電壓降低的話，則電機旋轉(zhuǎn)速度減慢。 （轉(zhuǎn)差增大）電壓變動和速度變化負載變動和速度變化24負載變動和電壓變動負載轉(zhuǎn)矩一定負載轉(zhuǎn)矩小負載轉(zhuǎn)矩大輸出轉(zhuǎn)矩1-2-3.負載變動和電壓變動輸出轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩電壓大電壓小旋轉(zhuǎn)速度《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!7.5kW4P的例●在日本國內(nèi)，由于電源頻率會因地區(qū)不同而異，因此標準電機備有三種規(guī)格。三額定值的比較1-2-5.三額定值的比較26《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!變頻率器的輸出電壓不會高于電源電壓。因此，頻率超過50Hz或60Hz(基波頻率)時，輸出電壓為定值。電機電壓(V)，頻率(f)和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系如下所示。K：參數(shù)I：電流Φ：磁力線由于只有頻率變動，如上示所示電機電流值如果一定時，則轉(zhuǎn)矩和頻率呈反比關(guān)系。此領(lǐng)域稱之為「恒功率領(lǐng)域」。頻率超過50Hz/60Hz時的運行情況轉(zhuǎn)矩1-2-7.頻率超過50Hz和60Hz時的運行情況28《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁! ２）什么是IPM電機？

由電樞（固定側(cè)）和勵磁（旋轉(zhuǎn)側(cè)）構(gòu)成。 電樞上繞有三相線圈，這和感應電機一樣，是形成旋轉(zhuǎn)磁場用的。 磁場是由永磁鐵形成的N，S極的磁極。 這種關(guān)系就如下圖所示，定子上的旋轉(zhuǎn)磁極（N，S極）和轉(zhuǎn)子磁極（n，S極），模塊化。 旋轉(zhuǎn)磁場N，S極旋轉(zhuǎn)時，磁極S，n極被吸引，并以同樣速度旋轉(zhuǎn)。

SNSn電樞（定子）勵磁（轉(zhuǎn)子）旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)方向1-2-8.IPM電機（二）30《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!2章：變頻器的原理和特性32《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!交流交流直流2-1.變頻器的結(jié)構(gòu)（二）電圧電流IMU脈沖列輸出RS電圧電流電圧電流多功能模擬輸出（輸出頻率、電流等）故障輸出多功能接點輸出（運行中、速度一致等）多功能輸入順控公共點模擬輸入（速度設定）脈沖列輸入數(shù)字操作器模擬監(jiān)視電源輸入端子輸出端子整流回路平滑回路逆變換回路正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)(二極管)(電容)通信輸入（IGBT）34《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!三相變頻器

基本回路2-2.變頻器的原理（二）三相變頻器基本回路S1S2S3S4S5S6U-VV-WW-U06012018024030036060120180240300°“a”開關(guān)圖輸出電壓三相交流的形成方法UVPNS3S1S5S4S6S2直流電源電機W【區(qū)間“a”的電流流動】36《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!變頻器使用的主要半導體電子元件2-2.變頻器的原理（四）38《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!~PNCMC

電阻短路用電磁接觸器RD3D2D1D6D5D440VVEdVS抑制浪涌電流的電阻整流器部和浪涌電流控制回路VS（V）2-4.整流器的控制特性二極管平滑電容《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!三相電源IM電壓電

流檢出N0t加減速

中斷信號V0fPWM

信號

發(fā)生器基極驅(qū)動器電壓

指令加減速調(diào)整器V/f設定器頻率指令速度(頻率)

指令晶體管基極信號電流檢出器電機變頻器整流器42V/f控制PWM變頻器2-6.V/f控制和矢量控制（一）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!(a)電機一相的等價回路(b)矢量圖

V:電機端子電壓r1:定子線圈電阻E:電機（內(nèi)部）感應電壓r2:轉(zhuǎn)子線圈電阻I1:電機定子電流l1:定子線圈漏電感I2:電機轉(zhuǎn)子電流M:勵磁電感IM:勵磁電流（定子電流的勵磁電流成分）S:轉(zhuǎn)差θ：位相角Φ：功率因數(shù)角感應電機的等價回路和矢量圖2-6.V/f控制和矢量控制（三）44《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!矢量控制時的瞬時電流演算１．電機定子電流 I1=IM2+I２2２．勵磁電流、轉(zhuǎn)子電流相位差 tanθ=――

因此，θ=tan-1――３．將對應于轉(zhuǎn)差S的頻率作為fS、

則從電機定子頻率ｆ得到

反應電勢E從轉(zhuǎn)子電流I2得到 E=2πfM×IM=I2×――

從上述兩式得到 fS=――×――×――I2IMr2S1r2I22πMIM４．和電機的旋轉(zhuǎn)數(shù)N對應的頻率fn為 （P：極數(shù)）5．因此變頻器的輸出頻率f為

６．定子頻率f和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速ω（=2πf）成比例，由ω的積分，

相位角能夠變動。

Φ=∫ωdt=∫2πfdt７．由上面的θ和（Φ+θ），就能得到

電機定子電流的瞬時相位。3.的補充

,代入后I2IM2-6.V/f控制和矢量控制（五）46《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!規(guī)格無PGV/f控制帶PGV/f控制無PG矢量2控制帶PG矢量控制基本控制電壓/頻率控制（開環(huán)）帶速度補償電壓/頻率控制無PG電流矢量控制帶PG電流矢量控制速度檢出器不要要（脈沖發(fā)生器）不要要（脈沖發(fā)生器）速度檢出用選購件不要要不要要速度控制范圍1：401：401：2001：1000起動轉(zhuǎn)矩150％／3Ｈｚ150％／3Ｈｚ150％／0.3Ｈｚ150％／0ｍｉｎー１速度控制精度±2～3％±0.03％±0.2％±0.02％轉(zhuǎn)矩限制不可不可可能可能轉(zhuǎn)矩控制不可不可可能可能適用例●多軸驅(qū)動●電機參數(shù)不明的現(xiàn)有產(chǎn)品的替換●只能進行線間電阻的自學習●簡易速度反饋控制●脈沖發(fā)生器裝在機械軸側(cè)的用途●可變速驅(qū)動用途●簡易伺服驅(qū)動●高精度速度控制●轉(zhuǎn)矩控制2-6.V/f控制和矢量控制（七）48《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!１、モード選択を、オートチューニングモードに切替えます。V/F控制帶PGV/F控制線間電阻線間電阻1T1-00電機1/2的選擇――――――――2T1-01自學習模式選擇２２０１２０１２3T1-02電機輸出功率0.400.400.400.400.400.400.400.404T1-03電機額定電圧――200200―180180―5T1-04電機額定電流1.901.901.901.901.901.991.991.996T1-05電機基頻――60.060.0―58.358.3―7T1-06電機的極數(shù)――４４―４４―8T1-07電機基本轉(zhuǎn)速――18001800―17501750―9T1-08PG脈沖數(shù)―――――600600―10※Ｔ１－００通常不顯示。只有在選擇了多功能模擬輸入電機切換指令時，才顯示。（Ｈ１－０１～1０中的某一個設為１６）停止形旋轉(zhuǎn)形停止形線間電阻的停止形自學習無PG矢量控制順序參數(shù)No名稱自學習時設定參數(shù)一覽帶PG矢量控制旋轉(zhuǎn)形

按RUN鍵，自學習開始Ａ１－０２＝３Ａ１－０２＝2（４）Ａ１－０２＝1A1-02=0FEQ200V0.4kw4P

自學習的方法30ＹＡSＫＡＷＡ帶PG：EEK-IM180V0.4kw4P11自學習結(jié)束后，按Menu鍵，然后按Enter鍵就可以運行了2-8.自學習（二）50《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!變頻器的

電流限制電流(%)旋轉(zhuǎn)速度(r/min)負載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩(%)V/f控制的場合起動轉(zhuǎn)矩3-1.加速特性起動時，1.5Hz時負載轉(zhuǎn)矩比電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大，電機不旋轉(zhuǎn)。2Hz時，電機轉(zhuǎn)矩增大，開始運行。52《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!變頻器輸出頻率

(???是設定的加速時間)電機旋轉(zhuǎn)速度電機電流加速時間自動延長峰值電流被限制在一定值以下54加速中失速防止3-1.加速特性（二）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!56減速時間設定值td轉(zhuǎn)差

(負)N緊急減速的場合轉(zhuǎn)差：負ffN,tN緩慢減速的場合轉(zhuǎn)差:正減速時間（td）電機的運行模式轉(zhuǎn)差

td＞自由運行停止時間電動（電動領(lǐng)域）正

td＜自由運行停止時間再生（發(fā)電領(lǐng)域）負減速特性3-2.減速特性（一）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!變頻器

輸出頻率負荷58運行中失速防止3-3.運行中失速防止過負載《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!變頻器負載電機輸出變頻器

輸出電流變頻器

輸入電流電源功率

電流電機損失

電機效率IM變頻器損失

變頻器效率電機60●變頻器效率＝―――――――＝――――――變頻器輸出輸出變頻器輸入輸出+損失●綜合效率＝―――――――＝變頻器效率×電機效率電機輸出變頻器輸入●電機效率＝――――――電機輸出電機輸入輸入輸出電流相關(guān)圖3-5.變頻器的效率和功率因數(shù)（一）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!ereSeter-Ser-teS-teS-ret-ret-S電源相電壓電源電流R相S相T相高次諧波電流的產(chǎn)生EDC整流器Ver-SereSetｉrｉSｉt電源線間電壓3-5.變頻器的效率和功率因數(shù)（三）62《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!*1.電抗器和變頻器間的接線盡力設短在5m以下。

尺寸比電源連接線稍寬。*2.G7的200V級18.5—110kW的機種

400V級18.5—300kW的機種內(nèi)置直流電抗器。功率因數(shù)改善效果在93—95%左右。*3. 不設置電抗器的場合。INV一般的電源功率因數(shù)是60—90％、具體會因電源阻抗不同，而有差異。■功率因數(shù)改善效果電源功率因數(shù)93～95%(100%負載時)64IMR

S

TU

V

WNFB電源變頻器1+2+務必取下端子間

的連接片接線距離

設為5m以下電機UZDA-B功率因數(shù)改善用電抗器UX*1*2*3DC電抗器的連接例3-5.變頻器的效率和功率因數(shù)（五）DC電抗器《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!回路方式輸入電流波形輸入電流柱形圖高次諧波含有率12相整流15711高次諧波次數(shù)12％正弦波電源再生整流器3％PNPN++66不同電源的變頻器輸入電流波形例23-5.變頻器的效率和功率因數(shù)（七）DC電抗器+AC電抗器的場合是28%《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!變頻器產(chǎn)品系列ＰＭ驅(qū)動器0.10.20.40.751.53.75.55575110160容量（kW）超級節(jié)能可調(diào)速驅(qū)動器VarispeedF7S無PG對應IPM電機矢量控制?遞減轉(zhuǎn)矩負載用超級節(jié)能可調(diào)速驅(qū)動器VS-686SS5

?恒轉(zhuǎn)矩負載用

?遞減轉(zhuǎn)矩負載用高性能電流矢量控制通用變頻器VarispeedF7節(jié)能＆強勁矢量控制ＩＭ驅(qū)動器電梯專用變頻器VarispeedL7感應?同步電機兼用

矢量控制IM/PM兼用驅(qū)動器300小型超級節(jié)能

可調(diào)速驅(qū)動器VarispeedV7picoPM電機無傳感器控制環(huán)保型電機驅(qū)動器矩陣變頻器VarispeedAC節(jié)能驅(qū)動器227.545VSminiV7VSminiJ7三相200V級三相400V級單相200V級VarispeedG7VarispeedF7三相400V級三相400V級三相200V級三相200V級三相400V級單相200V級三相200V級三相400V級VarispeedAC三相200V級VarispeedL7三相200V級Varispeed

V7

pico三相200V級三相400V級三相400V級VarispeedF7SVS-686SS5三相400V級三相200V級三相200V級高性能＆適應環(huán)境矢量控制通用變頻器VarispeedG7３電平控制小型通用矢量控制變頻器VSminiV7超小型電圧矢量控制小型通用變頻器VSminiJ7接觸器型

超小型?低噪音４－１．安川變頻器系列一覽表68《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!電機選擇變頻器選擇電機種類

電機功率變頻器功率變頻器機種周圍器件?選購件控制柜機械規(guī)格運行方法負載的種類和特性變頻器的功率選擇變頻器的機種選定變頻器的機種選擇周圍器件?選購件設置方法投資效果決定探討項目決定項目功率選擇的順序4-1.功率選擇的基本思考方法（二）70《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!

變頻電機（恒轉(zhuǎn)矩1:10的例）標準電機低速領(lǐng)域的電機過熱預警※低速領(lǐng)域時，外部分扇轉(zhuǎn)速低，所以冷卻能力降低。因此，如果在低速時不降低負載的話，就會有電機過熱的可能性。即使在低速領(lǐng)域，也沒問題※是設計為變頻器用的、即使在低速時使用，溫度也在規(guī)格值以內(nèi)。＜注意點＞上述特性是連續(xù)運行時容許的轉(zhuǎn)矩。起動時等電機短時間發(fā)生的轉(zhuǎn)矩，則標準電機和恒轉(zhuǎn)矩電機沒有差別。標準電機容許負載特性變頻電機容許負載特性60320

0.5

55

72變頻器專用電機和標準電機的不同點4-1.功率選擇的基本思考方法（四）容許負載轉(zhuǎn)矩容許負載轉(zhuǎn)矩連續(xù)連續(xù)《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!負載轉(zhuǎn)矩加速轉(zhuǎn)矩減速轉(zhuǎn)矩TLTaTdTaTLTd＝必要的抱閘轉(zhuǎn)矩必要的電機轉(zhuǎn)矩（Ta＋TL）Ta＝2π?j?N60×ta①能起動嗎電機起動轉(zhuǎn)矩要比負載的起動轉(zhuǎn)矩大。TL＝f?V2πN１×（N?m）η②能加速嗎電機轉(zhuǎn)矩要在加速所必須的轉(zhuǎn)矩（Ta+TL）以上④電機的溫度沒問題嗎溫度上升在規(guī)定值以內(nèi)。③能減速嗎?減速時必須有抱閘轉(zhuǎn)矩。?減速時有能量消耗或電源反饋能力嗎。電機輸出轉(zhuǎn)矩的大小是關(guān)鍵。轉(zhuǎn)矩因電機功率、變頻器功率、控制方式、BOOST量而改變。變頻器的反饋能力是關(guān)鍵。反饋能力因變頻器功率和制動單元的選擇而改變。運行曲線和負載轉(zhuǎn)矩的計算f=9.8F(kgf?m)4-2.根據(jù)運行曲線選擇tatd2π?j?N60×tdTA＝TB=（Td－TL）74《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!(a)電動模式(b)再生制動模式IM商用

電源機械能電流流向電流流向iS＞0*1制動電阻器（放電電阻器）

*2監(jiān)視直流電壓，若直流電壓超過規(guī)定值，晶體管ON，進行放電。晶體管是變頻器內(nèi)置制動晶體管，另外使用制動單元。IM商用

電源機械能旋轉(zhuǎn)能位置能電流流向i＋*1R*2

(ON)熱能S＜0

電流流向和再生制動4-3.制動電阻的選擇（二）76《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!TB：最大制動轉(zhuǎn)矩（N?m）PBmax：最大制動功率（kW）Teq：等價通電時間（SeC）PBave：中最大的一個：此例是PB2

負載時間率：等價模型：電阻消耗功率起升負載4-3.制動電阻的選擇（四）PBaveTeq=tB0PTTeq=tBTBmaxPBmax78《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!3.制動單元的過電流耐量和內(nèi)置晶體管的過負載耐量

3-1制動單元的場合 制動電流

3-2內(nèi)置晶體管的場合 制動轉(zhuǎn)矩

動作時間制動電阻的選擇4-3.制動電阻的選擇（六）IBIBtBtTT使用率（晶體管ON的時間）最大制動功率200V級的場合380V（A）電機的額定轉(zhuǎn)矩最大制動轉(zhuǎn)矩（%）（%）（秒）80《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!外圍器件(1)4-4.外圍器件和選購件（二）名稱使用目的選擇時的注意事項電源變壓器主要在從高圧向低圧降圧場合設置。變頻器輸入側(cè)的電源變壓器功率，因電機效率、變頻器功率因數(shù)、或負載狀態(tài)等而變化。接線用斷路器進行短路事故時的電源系統(tǒng)的保護或接線的過負載保護請選擇額定電流在變頻器額定電流1.5倍以上的斷路器。漏電斷路器防止觸電事故，或進行接地保護防止漏電火災對于已經(jīng)設置的變頻器，會有漏電斷路器誤動作的情況。可以實施以下的對策。?使用帶高次諧波抑制功能的漏電斷路器。?提高感應電流。?降低變頻器的載波頻率。電磁接觸器確保電源和變頻器之間切實斷開。電磁接觸器在運行準備時請設為ON。電機的運行/停止通過變頻器輸入的信號進行控制。（注）有突入電流抑制電阻器的斷線可能。保護制動電阻器連接制動電阻器的場合，在熱繼電器的接點設置電磁接觸器OFF的時序，防止火災。82《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!標準配置RS-422/485通信功能（MEMOBUS/ModbuS協(xié)議），若另外再加裝通信選擇卡則能對應主要的現(xiàn)場網(wǎng)絡。能夠容易地實現(xiàn)和上位電腦或PLC的連接，生產(chǎn)設備的集中管理，減少接線。7系列變頻器MECHATOROLINKMEMOBUSLONWORKSControlNetCANOpenDeviCeNetCC-LinkProfibuS-DPInterbuS-S對應各種控制器的SYSTEM4-4.外圍器件和選購件（四）

84《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!5章：變頻器的功能和優(yōu)點86《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!88No優(yōu)點技術(shù)內(nèi)容主要注意點5需電氣制動由于在加減速時將機械能在變頻器內(nèi)轉(zhuǎn)換為電能，電機將自動剎車。在零速附近給電機直流，成為發(fā)電制動（DB）狀態(tài)，實現(xiàn)制動。僅變頻器的制動力是20%。外加制動電阻（外選件）時，可增加制動力。要注意電阻功率。６可進行惡劣環(huán)境的電機速度控制由于使用鼠籠形電機，可方便的采用防爆形，防水形，屋外形或特殊形狀的電機。防爆用電機應和變頻器配套進行防爆試驗認定。７能高速運轉(zhuǎn)若是商用電源，最高轉(zhuǎn)數(shù)是3600min-1(2P60Hz)或3000min-1(2P50Hz)，通用變頻器的頻率可達到400Hz(12000min-1)，高頻率變頻器的頻率可達到3000Hz(180000min-1)左右。通用電機只提高頻率是無法實現(xiàn)高速化的。(有120Hz左右可實現(xiàn)正常使用的情況)還必須考慮其他機械強度。(f)60Hz120Hz(V)400Hz電氣制動變頻器的使用時的優(yōu)點ー２5-1.變頻器使用時的優(yōu)點（二）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!變頻器輸出電圧變頻器輸出電流變頻器輸入電流150%150%100%電流100%電流100%電壓(100%速度)ttt變頻器運行時的電機

及電源側(cè)電流5-1.變頻器使用時的優(yōu)點（四）90《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!軟件功能概要5-2.功能（二）92功能名稱對象用途目的功能說明參數(shù)編號停止方法選擇一般機械符合機械特性停止根據(jù)制動轉(zhuǎn)矩或機械慣性，選擇減速停止、自由運行停止、直流制動停止等。b1起動時直流制動風機、泵等、被帶動旋轉(zhuǎn)的機械自由運行中的電機起動自由運行中的電機旋轉(zhuǎn)方向不明的場合，進行自動直流制動，使電機停止后再起動b2商用電源/變頻器切換運行風機?泵、擠出機等商用電源和變頻器的自動切換電機不停止就可以進行商用電源運行和變頻器運行的切換。b3速度搜索運行風機、卷揚機等慣性負載驅(qū)動自由運行中的電機起動自由運行中的電機不停止，就自動按設定頻率運行。不需要電機速度傳感器。b3H1PID控制泵、空調(diào)等自動程序控制變頻器內(nèi)部進行PID演算、演算結(jié)果作為自身的頻率指令，進行圧力?流量?風量等恒定控制。b5DWELL功能離心機等的重慣性負載平穩(wěn)進行重慣性負載的加減速加速/減速中、使輸出頻率暫時保持，防止電機進入失速狀態(tài)。b6《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!○××(a)縱向安裝(b)水平安裝(C)橫向安裝94變頻器的安裝6-1.變頻器的安裝環(huán)境和安裝方法（一）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!下部外殼安裝螺釘200V級，400V級15kW以下，請取下單體上部和下部的外殼。上部外殼(單觸)96周圍溫度-10～45℃周圍濕度90％RH以下振動全封閉形控制柜的安裝方式6-1.變頻器的安裝環(huán)境和安裝方法（四）全封閉形控制柜上部外殼柜內(nèi)上部空氣溫度冷卻扇柜內(nèi)安裝型變頻器下部外殼變頻器入氣溫度冷卻扇下部外殼周圍溫度《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!98一般標準電機的容許負載特性運行運行停止ｔT％ED＝――×100％ｔT6-2.接線（二）（或15分）（或20分）（或40分）連續(xù)頻率（Hz）轉(zhuǎn)矩《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!7章：高次諧波和干擾100《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!102干擾和高次諧波的不同點7-1-1.高次諧波及其影響《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!(高次諧波電流的抑制)(a)AC電抗器的場合+變頻器電機AC電抗器商用

電源(b)DC電抗器的場合+變頻器電機DC電抗器商用

電源電抗器的連接方法7-1-2.高次諧波對策104《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!收音機機械變頻器電源變壓器增幅器電子

器件干擾的傳播途徑7-2-1.干擾的種類（一）106傳感器《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!變頻器M電子

器件傳感器信號線④電源④電磁感應干擾7-2-1.干擾的種類（三） ２）電磁感應干擾108《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!變頻器內(nèi)產(chǎn)生的干擾，以輸入側(cè)或輸出側(cè)的電纜為天線向空中發(fā)散，對外圍器件產(chǎn)生影響的干擾就是放射干擾(⑤)。放射干擾不僅限于電纜，電機的機殼或變頻器的控制柜都有可能成為天線。變頻器M電子器件傳感器⑤電源⑤⑤⑤⑤⑤放射干擾7-2-1.干擾的種類（四） ４）放射干擾110《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!擋板(鋼板)動力線擋板(鋼板)信號線信號線底部?管道的場合放架子上的場合干擾對策例：接線的分離7-2-3.干擾對策（一）絕緣物導電體112《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!變頻器變頻器0V

(公共端)0V

(公共端)中繼端子變頻器自身的干擾對策7-2-3.干擾對策（三）114《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!電機116在線間電抗器的急變點（電機端子部）產(chǎn)生浪涌波的反射。浪涌電壓的產(chǎn)生和反射7-3.浪涌電壓（一）（一個脈沖的上升部分）產(chǎn)生波反射波變頻器端子部外加的浪涌電壓《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!PWM變頻器濾波器電機端子電壓

(無濾波器的場合)沒有設置濾波器的場合，輸出電壓上升時會產(chǎn)生浪涌電壓，使電機的絕緣劣化。電機118使用濾波器抑制

浪涌電壓對電機影響7-3.浪涌電壓（三）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!3電平控制方式的特點120３電平控制軸電壓7-3.浪涌電壓（五）2電平控制方式（原來）3電平控制方式放射（無線電）干擾浪涌電壓電源傳導(電源)干擾變頻器電機漏電流相電壓電平相電壓電平線間電壓線間電壓相電壓2電平、線間3電平的輸出電壓波形相電壓3電平、線間5電平的輸出電壓波形直流母線電壓電平電平抑制效果電平《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!(b)軸電壓測定實例(軸－軸間)(C)軸電壓波形(Hz)商用電源驅(qū)動1227-4.軸電壓軸電壓的實際測定例(a)軸電壓測定回路例(軸－軸間)（轉(zhuǎn)子）（定子）（直結(jié)側(cè)）測定器無感應電阻（1k?）變頻器V/f特性：恒轉(zhuǎn)矩電機變頻器商用電源變頻器驅(qū)動軸電壓《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!8章：保養(yǎng)?點檢123《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!(根據(jù)JEMA資料)125日常點檢和定期點檢8-2.點檢項目《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!(注)市場上銷售的鉗形表，因廠家不同而存在特性方面的不同。

尤其是低頻率時，測定值有極端偏小的傾向，這一點還請注意。127測定時的注意點8-4.主回路的測定方法（一）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!測定時的注意點8-4-1.測定時的注意事項測定項目注意點電源回路輸入電流由于變頻器是電容輸入形，容易發(fā)生電流不平衡。分別測定輸入電流的三相電流，然后取其平均輸入電流值。

電源電源阻抗范圍輸入電流的波形會因這個值而變化。輸入電流不平衡測定點變壓器輸出電壓的微小差別，會成為電流大幅不平衡的原因。輸入功率通常用二重功率計算法。電流不平衡在5%以上場合，適宜用三重功率計算法。

輸入功率因數(shù)由于高次諧波含有率較大，功率因數(shù)計測定的值會有很大的誤差。因此請按下面的公式計算出輸入功率因數(shù)。電源阻抗由于有電源阻抗，輸入電流波形會大幅變化。如果通過變頻器功率換算，有0.5%左右的電源阻抗，則表明測定上沒有問題。IM變壓器

變頻器129電流不平衡率（最大電流）-（最小電流）額定輸入電流（平均值）輸入功率因數(shù)（%）輸入功率輸入電壓輸入電流（三相平均實際值）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!變頻器自身的保護過電流故障OC過電壓故障OV接地GF主回路低電壓UV1冷卻扇過熱OH制動晶體管故障rr變頻器過負載OL2電機過負載OL1過轉(zhuǎn)矩檢出OL3，OL4點燈CPU故障CPF過轉(zhuǎn)矩檢出OL3,OL4閃爍不足轉(zhuǎn)矩檢出UL3,UL4閃爍變頻器過熱警告(OH2)散熱片過熱警告(OH)保護電機過熱的保護其他運行的狀態(tài)不適宜保護功能動作的警告警告131保護功能的目的和種類8-5-1.保護功能《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!9章：附錄133《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!轉(zhuǎn)矩慣量計算公式9-1-2.轉(zhuǎn)矩慣量計算公式（一）

■直線運動■旋轉(zhuǎn)運動（M）（IM）WNMNMNLNLJLVD（減速機）（減速機）135V：負載的速度W：負載的重量NM：電機的轉(zhuǎn)速負載的轉(zhuǎn)動慣量負載軸的轉(zhuǎn)動慣量減速比《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!搬運臺車的實例9-2-1.搬運臺車的實例（一）137《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁!搬運臺車例9-2-1.搬運臺車的實例（三）探討內(nèi)容計算公式結(jié)果單位負載轉(zhuǎn)動慣量JL1.24kg?m2電機軸的轉(zhuǎn)動慣量JM參考樣本恒轉(zhuǎn)矩1：100,5.5kw,1750min-1＝0.02550.0255kg?m2轉(zhuǎn)動慣量ΣJ1.27kg?m2加速轉(zhuǎn)矩TA40.54N?m制動轉(zhuǎn)矩TB（減速轉(zhuǎn)矩）13.57N?m電機容量的確定過負載耐量的確認過負載耐量是，加速轉(zhuǎn)矩的150%1分鐘

可以

由此可以認為電機容量5.5ｋW是適宜的139《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁!搬運臺車例9-2-1.搬運臺車的實例（五）探討內(nèi)容計算公式結(jié)果單位電阻額定功率PR286W制動電阻的確定根據(jù)樣本286W以上，求得104.2Ω～9.6Ω。390W40ΩLKEB-23P7制動單元的確定內(nèi)置晶體管時可以內(nèi)置晶體管的場合，制動轉(zhuǎn)矩的制動單元場合，確認制動電流的過負載耐量制動轉(zhuǎn)矩動作時間使用率從過負載耐量表中讀取即可141《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁!0.10.5911823635459071261018015270203603054050900701260100(%)1800(秒)ＴｔB％ED=×100Ｔ

ｔB9-3-1.制動電阻資料?反復減速、工周周期刻度（t=1800秒以下）?非反復減速、制動時間刻度（t=1800秒以上）320deg250deg150deg[工作周期][制動時間：ｔB]制動電流制動時間制動電阻功率増加率（GRZG形不燃性繞線電阻）2.42143《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁!②VSminiV7,VSminiC的場合9-3-2.內(nèi)置晶體管的過負載耐量（二）

內(nèi)置晶體管過負載耐量200V級0.4kw至7.5kw,400V級0.4kw至7.5kw145《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁!④VarispeedF7,G7,VS616-G5的場合9-3-2.內(nèi)置晶體管的過負載耐量（四）內(nèi)置晶體管過負載耐量200V級0.75kw至15kw,400V級0.75kw至15kw147《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁!②CDBR－2022B的場合9-3-3.制動單元的過電流耐量（二）

149《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁!④CDBR－4030B的場合9-3-3.制動單元的過電流耐量（四）

151《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁!⑥CDBR－4220B的場合9-3-3.制動單元的過電流耐量（六）

153《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁!電機以動力為主要目的的電機以動態(tài)應答為主要目的的電機直流電機（并勵、串勵、復勵）交流電機感應電機（鼠籠式、線圈式）同步電機（磁場線圈式、永磁式）渦流電機（VS-MOTOR）伺服電機直流伺服電機

交流伺服電機（SM形、IM形）3電機的種類1-1.電機的種類和特性

1-1-1.電機的種類《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁!阿拉戈圓盤(若使磁鐵旋轉(zhuǎn)，則圓盤也隨之旋轉(zhuǎn))若使磁鐵旋轉(zhuǎn)，則鼠籠式的轉(zhuǎn)子也同方向隨之轉(zhuǎn)動。磁極旋轉(zhuǎn)軸鋁盤5NS1-1-3.阿拉戈圓盤NS短路環(huán)轉(zhuǎn)子導體FLFReIMI2旋轉(zhuǎn)磁場φ《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第81頁!電流的方向磁力線的方向右螺旋A、右手螺旋法則電流的方向B、線圈的電流和磁力線的方向磁力線的方向電流的方向線圈的

始繞點線圈的

終繞點從紙的表面向里面的方向從紙的里面向表面的方向7電流產(chǎn)生的磁力線1-1-5.電流產(chǎn)生的磁力線《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第82頁!4極電機的旋轉(zhuǎn)磁場（ａ）線圈的配置（ｂ）三相交流電流U相V相W相UVW1-1-6.旋轉(zhuǎn)磁場的原理（二）9《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第83頁!SNSNNSSNSNNSSNNNNSSS2p4p8p6p(a)同步旋轉(zhuǎn)速度(min-1)(b)極數(shù)(p)11極數(shù)和同步旋轉(zhuǎn)速度1-1-8.極數(shù)和同步轉(zhuǎn)速《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第84頁!感應電機的特性表1-1-9.感應電機的特性（二）名稱含義和特性起動轉(zhuǎn)矩給停止中的感應電機外加電壓時，電機所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。通常在額恒轉(zhuǎn)矩的125%以上（3.7kW以下）最大轉(zhuǎn)矩隨著起動了的電機轉(zhuǎn)速的加快，電機所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也増加，不久到達最大值。此最大值的轉(zhuǎn)矩稱之為最大轉(zhuǎn)矩。起動電流給停止中的感應電機外加電壓時，電機所流過的電流。通常為額定電流的6～7倍。空載電流空載時（不需要驅(qū)動負載的轉(zhuǎn)矩的場合。例如、電機單體運行的場合）的電流。此時的速度大致等同于同步轉(zhuǎn)速。電動領(lǐng)域電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動負載機械旋轉(zhuǎn)的領(lǐng)域。再生制動領(lǐng)域電機在負載機械的的拖動下，以高于同步轉(zhuǎn)速的速度運行的領(lǐng)域。此時負載機械的（旋轉(zhuǎn)）能量通過電機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽颠€給電源（電機作為感應發(fā)電機運行）反相制動領(lǐng)域想使負載機械快速停止時所使用的方法（具體是將三相電源中的2相交換），相當于使旋轉(zhuǎn)磁場反方向（相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向）場合的領(lǐng)域。此時負載機械的動能消耗在電機轉(zhuǎn)子上。但此情況若發(fā)生在機械停止后（因制動轉(zhuǎn)矩），則機械會反方向（旋轉(zhuǎn)磁場的方向）旋轉(zhuǎn)，因此必須檢測電機是否停止并切斷回路。13《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第85頁!電機的基本記號ＦＥＱ－附加記號保護?外罩形機械?起動特性FE：全封閉外扇形EE：全封閉形BD：防滴保護形FG：耐壓防爆形I：變頻器K：外力冷卻扇M：帶PGΦ：屋外F：防爆C：防腐蝕1：法蘭1形5：法蘭5形7：法蘭7形8：法蘭8形起動轉(zhuǎn)矩型號應用K100%以上特殊鼠籠形1種2P5.5kw以上Q125%以上普通鼠籠形3.7kw以下F150%以上特殊鼠籠形4P,6P5.5kw以上D200%以上高起動轉(zhuǎn)矩形151-1-11.電機的基本記號《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第86頁!*不帶端子箱的結(jié)構(gòu)，在保護記號前加“BODY”。17形式結(jié)構(gòu)使用環(huán)境保護記號（代表例）保護形外殼上有開口，使電機外部和內(nèi)部空氣可以流通。開口的大小應使直徑12mm以上的圓棒不能通過。?普通的環(huán)境（室內(nèi)）＊BODYJP20防滴形開放形，但與垂直夾角15°以內(nèi)落下的水滴不會直接或沿電機表面，滲入電機內(nèi)部。?普通的環(huán)境（室內(nèi)）?周圍溫度特殊的場所?有水滴的場所JP12防滴保護形滿足保護形、防滴形兩者條件的結(jié)構(gòu)。JP22防滴保護形1-1-13.電機的種類（一）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第87頁!19形式結(jié)構(gòu)使用環(huán)境保護記號（代表例）屋外形常置于室外，經(jīng)久耐用的結(jié)構(gòu)。（全封閉形、或全封閉外扇形）?全天候的場所?有腐蝕性氣體或液體的場所JPW44防腐蝕形在有腐蝕性的酸、堿、有害氣體的場所，能不受阻礙的運行的結(jié)構(gòu)。（全封閉形、或全封閉外扇形）JPC44屋外形防腐蝕形1-1-13.電機的種類（三）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第88頁!磁通量和電壓、頻率的關(guān)系如下所示。■例題

速度減半(60Hz→30Hz)的場合

為使磁通量保持恒定，按照上面的式子，設置變頻器的輸出電壓和頻率。200100電壓（Ｖ）03060

21頻率（Hz）實際上，為了補償電機的電壓降，低頻率時的電壓要提高150%-200%。變頻器驅(qū)動時的電機特性1-2.變頻器驅(qū)動時的電機特性恒定頻率電壓∝磁通=ΦfVVfVHzVHz===2006010030()()()()恒定《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第89頁!SNSNNS2p4p則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速N(min-1)，可以如下表示。因此、■旋轉(zhuǎn)速度

以同步速度NS為基準，定義轉(zhuǎn)差率S，■旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度（NS）NSfp=120()1‐min()NNSS=-1()1‐min()1‐min1-2-2.電機的旋轉(zhuǎn)速度

■

例題

ｆ=60Hz,P=4P，S=3%NM＝(min-1)120×604(1-0.03)×＝1800×0.97＝174623《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第90頁!■變頻器驅(qū)動時的特征

?由于是從低頻起動，起動電流與商用電源運行時相比得到大幅控制。

?旋轉(zhuǎn)速度和電源頻率無關(guān)可任意設定。(V/f運行的例子）電機電流?轉(zhuǎn)矩特性比較1-2-4.電機電流和轉(zhuǎn)矩特性比較25變頻器的過載耐量電流電流轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第91頁!●各額定電源的額定電流以I(200/50),I(200/60),I(220/60)表示，則有以下的關(guān)系

50Hz時的電流為最大。 I(200/50)＞I(200/60)＞I(220/60)

可以看出，50Hz和60Hz時的電機額恒轉(zhuǎn)矩不同。50Hz和60Hz的不同點1-2-6.50Hz和60Hz的不同點50Hz時的轉(zhuǎn)矩：60Hz時的轉(zhuǎn)矩：●50Hz時，轉(zhuǎn)矩（力）大，電機的電流也大。因此電機的溫升要比60Hz時的高。20%UP27《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第92頁!SＮSＮ轉(zhuǎn)矩磁力線１）IPM電機的旋轉(zhuǎn)原理 IPM電機的旋轉(zhuǎn)原理，就是利用同步狀態(tài)下的磁鐵轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩，這兩個轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機制。IPM…InteriorPermanentMagnet（磁鐵轉(zhuǎn)矩＋磁阻轉(zhuǎn)矩=IPM電機）SＮSＮ定子線圈轉(zhuǎn)子SＮ磁鐵轉(zhuǎn)矩定子線圈轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩永磁鐵和固定線圈的相互作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩1-2-8.IPM電機（一）磁阻轉(zhuǎn)矩定子線圈產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場流向轉(zhuǎn)子，并和轉(zhuǎn)子線圈相互作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩29《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第93頁!下表是鼠籠式感應電機和SPM電機、IPM電機、ISM電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同點，以及特性、特征的不同點。種類項目感應電機（IM）SPM電機IPM電機ISM電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)（剖面圖）系列名通用電機AC伺服電機VS-686SS5VariSpeedF7S超節(jié)能電機原理說明?電流流入轉(zhuǎn)子排，轉(zhuǎn)子以比旋轉(zhuǎn)磁場延遲一轉(zhuǎn)差的速度旋轉(zhuǎn)。?只產(chǎn)生磁鐵轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子以和旋轉(zhuǎn)磁場同樣的速度旋轉(zhuǎn)。?產(chǎn)生磁鐵轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子以和旋轉(zhuǎn)磁場同樣的速度旋轉(zhuǎn)。?起動（加速）時，按轉(zhuǎn)子導體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩加速，當接近同步速度時，由永磁鐵拉入同步。功率范圍0.2～20000kw～11w0.4～300kw0.4～3.7kw體積○◎（小）◎（小）◎（小）效率○◎◎◎功率因數(shù)○◎（高）◎（高）◎（高）1-2-8.IPM電機（三）31《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第94頁!33變頻器的結(jié)構(gòu)2-1.變頻器的結(jié)構(gòu)（一）整流回路(整流器部)直流中間回路(平滑回路部)逆變換回路(變頻器部)交流電(商用電源)交流可變頻率?

可變電壓控制回路部M電機（VVVF）交流交流直流電壓電壓電壓電流電流電流《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第95頁!RS4S3S1S2直流

電源Ｒ＋－＋－

交流的形成方法＋－Ed單相變頻器的原理2-2.變頻器的原理（一）＋－0電流波形S1S4ONS1S4ONS2S3ONONONON開關(guān)S1,S4S2,S3+Ed-Ed35《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第96頁!IM電機三相交流Ed直流電源＋－晶體管變頻器基本回路+Ed-Ed2-2.變頻器的原理（三）絕緣柵雙極晶體管

IGBT37《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第97頁!EdEd(Ed:直流電壓)輸出電壓波形EdEd平均輸出電壓39電壓形變頻器的控制方式2-3.變頻器的控制特性《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第98頁!峰值過高Itt峰值變小，

防止二極管的破損I(a)無抑制浪涌電流的電阻時(b)有抑制浪涌電流的電阻時4100浪涌電流2-5.浪涌電流控制回路《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第99頁!額定電壓電壓(V)恒轉(zhuǎn)矩負載的場合高起動轉(zhuǎn)矩負載的場合E/f

一定電機定子線圈

電壓降低的補償量電壓

偏差頻率f(Hz)額定頻率V/f一定43在V/f控制方式下，當E/f磁通量保持恒定時，會補償電機定子線圈的電壓降低量。V/f控制時的電壓—頻率特性2-6.V/f控制和矢量控制（二）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第100頁!tN－＋PWM

控制÷×××速度指令轉(zhuǎn)矩指令加減速

調(diào)整器速度反饋信號速度控制器速度控制電流指令演算器電流振幅指令轉(zhuǎn)矩電流

指令各相電流指令計算器瞬時電流控制回路轉(zhuǎn)差

頻率指令勵磁電流

指令速度控制，

轉(zhuǎn)矩控制

切換器電流相位指令＋φ三相(或二相)

電流反饋信號PG(速度檢出器)

(脈沖發(fā)生器)電機電流檢出器變頻器整流器三相電源θM45矢量控制PWM變頻器2-6.V/f控制和矢量控制（四）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第101頁!2-6.V/f控制和矢量控制（六）實際電機變頻器電機控制假想電機電壓（交流）電機電流實際值誤差電機電流推定值觀測增益磁通（推定值）速度（推定值）+-磁通觀測器的概略圖47《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第102頁!2-7.自學習（一）●１．何謂自學習功能

用矢量控制驅(qū)動參數(shù)不明的電機場合，只需設定電機銘牌值，就能使電機自動運行、電機參數(shù)（適用電機的電氣參數(shù)）自動被設定的功能。

變頻器自學習和伺服系統(tǒng)的自學習（調(diào)查負載的大小）從根本上說是不一致的。●２．自學習的必要性

選擇矢量控制或電機導線過長時，或者想最適宜地使用變頻器內(nèi)置的各功能時，自學習是很必要的。

矢量控制是不受磁通和轉(zhuǎn)矩干撓的，按指令控制轉(zhuǎn)矩的控制方式。使用矢量控制時必須把電機參數(shù)設定給變頻器。若電機參數(shù)不吻合，將得不到矢量控制原有的特性。

即便使用V/f控制，若電機電纜過長，會由于電纜阻抗導致輸出電壓損耗，使電機失速。為解決這一問題，最大限度地發(fā)揮電機的功能，自學習是很有必要的。

因此，運行前請務必進行自學習。●３．電機參數(shù)

為確保高速（額定頻率的約90%以上）領(lǐng)域的性能，選擇電機時，請選擇電機的額定電壓在變頻器輸入電源電圧90%以下的電機。變頻器的輸入電壓和電機額定電壓相同的場合，會出現(xiàn)變頻器的輸出電壓不足，亂調(diào)或振動等情況，得不到矢量控制原有的性能。 沒有特別指定電機額定電圧的場合，請按如下方法選擇額定電壓的電機。 ?200V級（200V/220V電源）：電機額定電圧180V ?400V級（400V/440V電源）：電機額定電圧360V

變頻器輸入電源電壓在上述情況以外的場合，或只為抑制輸出電流而提高電機電圧的場合，請選擇變頻器輸入電源電圧（公稱電圧）的約90%作為額定電壓的電機。●４．自學習的分類 F7內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)形、停止形、線間電阻（停止）的3種自學習模式。 請參照下表，實施最適宜的自學習。49《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第103頁!3章：變頻器的運行特性51《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第104頁!(a)加速時間設定適宜的場合(b)加速時間的設定過短的場合53加速特性ｆIIｆtttt3-1.加速特性（一）

變頻器功率和電機功率相同時的過載能力

變頻器功率大于電機功率時的過載能力

輸出頻率f

電機轉(zhuǎn)速N

轉(zhuǎn)差大

額定電流

額定電流《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第105頁!直流電壓變頻器輸出頻率電機電流RUN信號55失速防止功能的實際測定例3-1.加速特性（三）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第106頁!變頻器輸出頻率

(???是設定的減速時間)電機旋轉(zhuǎn)速度直流電壓直流母線電壓被限定在一定值以下57減速時間自動延長減速中失速防止3-2.減速特性（二）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第107頁!59t直流制動時間ftf直流電流NNt直流制動開始頻率f直流電流直流制動時間Nf

（ａ）減速停止時直流制動（ｂ）全領(lǐng)域直流制動（C）自由運行停止停止特性3-4.停止特性《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第108頁!(a)商用電源運行(b)變頻器運行VIφ61※INV的輸入電流是包含高次諧波的歪波電流。因此說INV的輸入電流是包含高次諧波的綜合實效電流。按上面公式所算出來的功率因數(shù)，有時會和功率因數(shù)計實測的值不同。輸入電壓?電流波形3-5.變頻器的效率和功率因數(shù)（二）電機功率因數(shù)有效電流皮相電流有效電流有效電流無效電流變頻器輸入電流電源電壓變頻器輸入電流==+=××3211cosmj+=變頻器功率因數(shù))???,13,11,7,5(IK=k

各成分高次諧波電流相對于基波的比率是《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第109頁!■功率因數(shù)改善效果電源功率因數(shù)90%(100%負載)AC電抗器的連接方法3-5.變頻器的效率和功率因數(shù)（四）■連接方法連接到變頻器的輸入側(cè)R

S

TMCCB電源AC電抗器變頻器X

YZU

VWAC電抗器63《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第110頁!回路方式輸入電流波形輸入電流柱形圖高次諧波含有率未采用高次諧波對策高次諧波次數(shù)88％交流電抗器插入

1571138％直流電抗器插入33％PNPNPN+++65不同電源的變頻器輸入電流波形例１3-5.變頻器的效率和功率因數(shù)（六）《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第111頁!4章：變頻器驅(qū)動、外圍器件的選定67《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第112頁!功率范圍（kW）控制方式制動方式速度控制

轉(zhuǎn)矩控制200V級４００V級V/f電阻放電電源再生控制范圍精度（％）VSminiJ7單相0.1～1.5三相0.1～3.7三相0.2～3.7○――1：40±2～3―VSminiC單相100V0.1～0.75-○○―1：40±2～3―VSminiV7單相0.1～3.7三相0.1～7.5三相0.2～7.5○○―1：40±2～3―○±1VariSpeedF7三相0.4～110三相0.4～300○○―1：40±2～3――○1：100±0.2VariSpeedF7S三相0.4～75三相0.4～160○○―1：10±0.2―VariSpeedG7三相0.4～110三相0.4～300○○―1：40±2～3―○1：200±0.2○○1：1000±0.02○VS-686SS5三相0.4～75三相0.4～160○○―1：10±0.2―三相0.4～300○1：500±0.02○無PG矢量帶PG矢量4-1.功率選擇的基本思考方法（一）69《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第113頁!負載負載特性負載例速度―轉(zhuǎn)矩特性定轉(zhuǎn)矩?相對速度而言負載轉(zhuǎn)矩一定的負載?摩擦負載?重力負載?傳送帶?起重機?卷揚機?壓縮機?其他摩擦負載、和重力負載?負載轉(zhuǎn)矩和速度無關(guān)，保持一定?輸出和速度成正比T＝KT：轉(zhuǎn)矩P＝KNK:比例參數(shù)P：輸出平方遞減轉(zhuǎn)矩?負載轉(zhuǎn)矩隨速度降低減小的負載?風機?鼓風機?泵?其他流體負載?負載轉(zhuǎn)矩和速度的平方成正比?輸出和速度的三次方成正比T＝KN2P＝KN3

定輸出?相對速度而言輸出一定的負載?中心驅(qū)動的張力卷揚機?機床的主軸電機?旋板機?負載要求的輸出一定?負載轉(zhuǎn)矩和速度成反比T＝K／NP＝K遞減輸出?相對速度而言負載轉(zhuǎn)矩變化的負載?持有低輸出負載和恒轉(zhuǎn)矩負載的中間性質(zhì)的負載?恒轉(zhuǎn)矩負載、恒功率負載的中間的速度ー轉(zhuǎn)矩?輸出特性負載轉(zhuǎn)矩負載輸出速度轉(zhuǎn)矩?輸出負載轉(zhuǎn)矩負載輸出速度轉(zhuǎn)矩?輸出代表性的負載轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩?輸出01.01.02.0負載轉(zhuǎn)矩負載輸出1.02.02.0轉(zhuǎn)矩?輸出1.01.01.01.01.04-1.功率選擇的基本思考方法（三）負載轉(zhuǎn)矩負載輸出2.071《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第114頁!「變頻器功率（ｋＷ）」＝「電機功率（ｋＷ）」 １）標準三相電機的極數(shù)＝２Ｐ，４Ｐ例１有必要探討變頻器功率

１）電機極數(shù)＝６Ｐ以上 ２）電機額定電圧200Ｖ（或４００Ｖ）以下 ３）１臺變頻器驅(qū)動２臺以上電機 ４）需要短時間加減速的場合→負載慣性大的場合 5）運行←→停止的頻度高例２●檢查要點：變頻器額恒功率電流≧1.05×電機額定電流×電機臺數(shù)。但是2臺以上的電機運行的場合，所有電機同時起動?停止。變頻器使用時的注意事項4-1.功率選擇的基本思考方法（五）73《變頻器教育用資料》課件共156頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第115頁!加減速時的頻率和