變頻器的應用～【基礎篇】1整理課件整流部分變頻器是什么？變頻器是：將商用交流電源通過整流回路變換成直流，將變換后的直流經過逆變回路變換成電壓、頻率可調節的交流電，利用交流三相異步電動機的轉速與頻率成正比的特點，通過改變電源的頻率和幅度以達到改變電機轉速的目的?！糇冾l器的基本構成商用電源逆變部分ＩＭ平波電容＋整流逆變直流電壓電源電壓輸出電壓◆變頻器的電壓波形變化輸出電壓的平均值是正弦波馬達正弦波ＰＷＭ（脈寬調制）控制方式2整理課件＋ＵＶＷＩＭ－ＩＰＭ馬達電源驅動回路?保護回路控制回路ＺＮＲ防沖擊回路ＩＰＭ（逆變回路）DC/DC電源變換回路

變頻器基本構成圖MDB（整流回路）MDB（整流回路）平波電容制動回路變頻器是什么？操作面板3整理課件變頻器是什么？變頻器的控制對象——三相異步電動機【三相異步電動機】

三相異步電動機主要由定子、轉子、轉軸組成，當在定子繞組上加上三相交流電壓時，將會產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場的速度由加在定子繞組上的三相交流電壓的頻率所決定。位于該磁場中的轉子繞組，將切割旋轉磁場的磁力線，根據電磁感應原理，在轉子繞組中將產生感應電動勢和感應電流，感應電流與旋轉磁場的磁通互相作用而產生電磁力，即轉矩。轉子及轉軸將沿著與旋轉磁場相同的方向旋轉。任意改變三相定子繞組的兩個電壓相位，即可使磁場旋轉的方向發生改變，電動機的轉向也將隨之變化，即可逆控制。旋轉磁場的轉速稱為同步轉速，同步轉速是根據電動機的極數和電源頻率來決定的。由于需要有轉矩輸出，電動機的實際轉速總是落后于同步轉速，它們之間的差值稱為轉差率。4整理課件變頻器的動作原理◆可變速運轉的原理0速度N轉矩

T額定轉矩啟動轉矩同步轉速Ｎ0（s=0）實際轉速Ｎ（s=1）最大轉矩動作領域電動機區（正力矩）發電機區（負力矩）◆異步電動機的速度—轉矩特性ｆ1轉差率ｓ＝Ｎ

0－ＮＮ

0Ｎ

0：同步轉速Ｎ：實際轉速【例：ｆ＝５０Ｈｚ、Ｐ＝４】●同步轉速Ｎ

0

Ｎ0＝１２０×５０４×（１－０）＝１５００（r/min）●轉差率ｓ＝０．１的速度Ｎ＝１２０×５０４×（１－０．１）＝１３５０（r/min）轉差Ｎ＝１２０×ｆＰ×（１－ｓ）［ｒ/min］Ｎ：馬達的轉速（r/min）ｆ：頻率（Hz）Ｐ：馬達的極數（P）ｓ：馬達的轉差率5整理課件變頻器的用途“節約能源”為什么使用變頻器會節省能源？●風機、泵等需要控制流量（風量）的場合，采用變頻器控制或擋板控制，其消耗的電力和流量（風量）的關系如右圖?！窳髁浚L量）小的場合，變頻器的節電的效果特別明顯。50%100%50%100%80%10%00節能效果61％91％76％22％變頻器控制擋板控制所需電力（％）風量［流量］（％）變頻器和擋板控制節能效果實例例：事物所中央空調系統的運行流量：８５％：２０００小時、６０％：２０００小時。合計４０００小時／年、馬達：１５ｋＷ×１臺●采用擋板控制的場合所需的電力（15kW×91%×2000小時）＋（15kW×76%×2000小時）＝50,100kWh風量８５％風量６０％●使用變頻器來控制馬達轉速時，所消耗的電力（15kW×61%×2000小時）＋（15kW×22%×2000小時）＝24,900kWh風量８５％風量６０％●一年間所節省的能源50,100kWh－24,900kWh＝25,200kWh/年6整理課件使用時需要特別注意的問題使用之前應認真閱讀產品的《使用手冊》，正確使用變頻器。使用錯誤會導致變頻器無法運行或降低使用壽命，最嚴重時可導致變頻器被損壞。１變頻器的選型要點２變頻器的安裝方法３變頻器的運行方式４變頻器的保護機能５故障事例“錯誤的使用方法”是導致故障的重要原因7整理課件變頻器的選型要點①電源（電源等級選擇）?相數：單相／三相?電壓：２００～２３０ＶＡＣ／３８０～４６０ＶＡＣ?頻率：５０／６０Ｈｚ?電源容量：應在變頻器額定電源容量以上注意?電源電壓的容許波動范圍為＋１０％、－１５％。?過高電壓的輸入會導致變頻器損壞。２００Ｖ型損壞！電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈※上限値＝（230VAC＋10%）×√2高電圧！◆電源電圧波形上限値（※）選擇與供電電源和電動機的額定電壓兩者相匹配的電壓等級。

8整理課件變頻器的選型要點故障電源投入時異常的電壓波形會導致變頻器內部的浪涌吸收元件（ZNR）損壞！浪涌吸收元件動作電壓（２００Ｖ型＝４２３Ｖ以上）電源ＯＮ整流部商用電源ＬＮ浪涌吸收器（ＺＮＲ）【標準沖擊電壓波形】1.250時間（μｓ）0浪涌電壓（％）10090500【損壞原因】浪涌吸收元件是抑制雷擊浪涌電壓的部品。高電壓的電源異常會導致浪涌吸收元件損壞。變頻器9整理課件變頻器的選型要點②馬達（額定電壓、容量的選擇）?種類：三相異步電動機?電壓：２００～２３０ＶＡＣ／３８０～４６０ＶＡＣ?容量：０．２、０．４、０．７５???ｋＷ?額定電流：１．４、２．４、３．６???Ａ根據變頻器的電壓選定?不要用變頻器驅動除三相異步電動機以外的任何負載。?單相馬達不能使用。?使用特殊馬達時，應注意。注意要點變頻器容量的選擇所選的變頻器容量應大于等于電動機容量。（變頻器容量≧馬達容量）所選的變頻器額定輸出電流應滿足電動機的額定電流。（變頻器額定輸出電流≧馬達額定電流）OK變頻器ｋＷ≧馬達ｋＷ變頻器ｋＷ＜馬達ｋＷ電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈根據變頻器的容量選定10整理課件Ｑ＆Ａ問題1使用一臺變頻器控制多臺馬達時，變頻器的容量應如何選擇？MCCBＩＭ１熱繼電器Th-1馬達額定電流Ｉ１變頻器ＩＭ２Th-2Ｉ２ＩＭnTh-nＩｎ?????電源◆選型要點變頻器的額定輸出電流＞馬達額定電流的總和

∑Ｉｎ（＝Ｉ1＋Ｉ2＋??＋Ｉn）注）為了保護馬達，請在各個馬達前安裝熱繼電器問題2用1臺變頻器切替使用2臺以上馬達時的注意事項是什么？MCCBＩＭ１熱敏繼電器Th-1馬達變頻器ＩＭ２Th-2電源MC1MC2電磁接觸器◆注意事項?應在變頻器和馬達停止的狀態下，進行

馬達切替。?請不要在變頻器運行中進行電磁接觸器的

ON/OFF操作。

注意：變頻器運行中接通馬達，會產生馬達額定電流的6~8倍的電流。

如一定要在變頻器運行中進行切換，應充分考慮由此產生的沖擊電流對變頻器和馬達的影響，選擇容量更大的變頻器和馬達。注意11整理課件Ｑ＆Ａ問題3用小容量的變頻器拖動輕負載的大容量電動機可以嗎？?不可以。?因為不同容量的電動機的電感量不同，容量大的電機波動電流大，易造成過流跳閘２．２ｋＷ輕負載運行變頻器１．５ｋＷ變頻器２．２ｋＷ２．２ｋＷ輕負載運行12整理課件變頻器的選型要點③變頻器的安裝環境?周圍溫度：－１０～＋５０℃?濕度：９０％ＲＨ以下?保護結構：ＩＰ２０／ＩＰ００注意?周圍溫度－１０～＋５０℃、濕度９０％ＲＨ以下，并且無特殊氣體的室內安裝。（ＶＦ-８Ｚ型是－１０～＋４０℃）?不要安裝在易燃易爆或震動較大的場合。?風雨水滴、金屬等異物掉入會導致變頻器的損壞。請安裝在控制箱或機器內，并注意散熱。IP

2

0保護結構的名稱人體及固體異物對應的保護程度變頻器的壽命受環境溫度的影響很大。

電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈水的侵入對應的保護程度IP20封閉型能防止手指或長度不超過80mm的類似物體觸及或接近殼內帶電或轉動部件。能防止直徑大于12mm的固體異物進入殼內。對水的侵入無特別防護。13整理課件變頻器的選型要點④變頻器外圍設備的選擇●斷路器：在選擇斷路器時，其動作特性應符合變頻器電流特性匹配的需要，避免因變頻器接入電源時產生的浪涌而誤動作，應使用產品說明書上所推薦的斷路器等級。

●熱繼電器：變頻器內置的熱敏元件是作為過負載保護之用的。

對于缺相保護，請使用帶缺相保護的熱敏繼電器。●電磁接觸器：一般使用時不需要電磁接觸器。如果安裝了電磁接器，不要用它控制變頻器的啟動或停止?！褫斎霝V波器：對外圍設備造成電氣干擾時使用?！窆β矢纳贫罅魅Γ盒韪纳乒β室蛩貢r予以連接。對抑制高次諧波有一定的效果。注意?電源側頻繁的進行ON／OFF操作會導致變頻器發生故障。?在變頻器運行時負載側進行ON／OFF操作，會產生很大的沖擊電流，導致變頻器異常跳閘。甚至損壞變頻器。

馬達的啟動和停止應使用變頻器的運行信號來進行。不要用電源側或負載側接裝的電磁接觸器控制變頻器的啟動、停止。電源斷路器（MCCB）變頻器帶缺相保護的熱繼電器馬達功率改善扼流圈14整理課件變頻器的選型要點故障變頻器運行中５０Ｈｚ電磁接觸器（或斷路器）ＯＮ?ＯＦＦ產生的沖擊電流是馬達額定電流的6倍以上如果輸出側安裝了電磁接觸器（或斷路器），在變頻器運行中進行ON／OFF操作，會產生很大的沖擊電流，導致變頻器損壞。?馬達的啟動和停止應使用變頻器的運行信號來進行不可！15整理課件變頻器的安裝方法■安全注意事項為防止受傷、事故，請務必遵守以下事項。?使用前請仔細閱讀“產品介紹”、“使用手冊”，以便正確使用。?確認在開始使用之前，您對此裝置及其安全信息和所有注意事項都已知曉。

【注意】嚴禁在通電的情況下，觸摸變頻器的內部和接線端子。

接線、維護?檢查時，在輸入電源ＯＦＦ（關）后，過

5分鐘以上再進行。

運行中散熱器、制動電阻會產生高溫請不要觸摸。以避免燙傷。輸出端子（Ｕ?Ｖ?Ｗ）請不要連接交流電源。以避免受傷·火災及機器的損壞。

施工前請再一次確認產品使用說明書上有關“安全注意”方面的事項。！危険16整理課件變頻器的安裝方法■安裝時的注意點

10cm以上10cm以上5cm以上5cm以上變頻器１．容許的周圍溫度：－１０～＋５０℃●變頻器的壽命受環境溫度的影響很大

。●不要在通風散熱不良的環境中安裝變頻器。

。

應在容許溫度范圍內使用

！！請不要在密封狹小的空間中安裝！●周圍的空間２．請垂直安裝變頻器

垂直安裝水平安裝橫向安裝●垂直以外的安裝會降低變頻器的散熱效果，產生問題、故障。３．請避開下列場所

●日光直射場所。

●有風雨、水滴、油滴的場所。

●木材等可燃性材質上安裝及靠近可燃物。

●漂浮油污、粉塵、棉塵的場所●發生可燃性氣體、腐蝕性氣體等的場所。

●振動大的場所●濕度大，有水汽的場所。

濕度在９０％以下！17整理課件變頻器的安裝方法■接線時的注意點

１．主回路端子接線

●輸入端子（Ｌ，Ｎ／Ｒ，Ｓ，Ｔ）接電源、

輸出端子（Ｕ，Ｖ，Ｗ）接馬達?！裰麟娐方泳€完畢，一定要確認連接是否牢固。

●請務必接上地線，以避免發生觸電及火災。●請確認商品的額定電壓與交流電源的電壓一致。以避免受傷·火災。●不要在輸出端子上連接交流電源。以避免發生故障。

注意ＬＮ電源側ＵＶＷ馬達側２．注意●在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。

●請勿對控制電路進行兆歐表的測量。

變頻器注意●在變頻器的電線間請勿進行絕緣電阻測試。馬達兆歐表測試（５００ＶＤＣ）?電線尺寸：２ｍｍ2｛１４ＡＷＧ}?緊固力矩：１．２Ｎ?ｍ（詳細內容請參照說明書）電源18整理課件變頻器的安裝方法■接線時的注意點

３．注意●變頻器的輸出端請勿安裝進相電容器或浪涌制動器。

●這會導致變頻器發生故障或使電容器等受損，如果已經接上了，請拆除。

注意進相電容輸出電壓波形電流【理由】變頻器的輸出電壓波形是高電壓脈沖波形，所以在進相電容器沖/放電中會產生過電流！變頻器馬達19整理課件變頻器的安裝方法■接線時的注意點

４．控制端子接線

●

控制信號線請使用屏蔽線，并與動力線或強電電路分離布線。（20cm以上）

＊防止電氣干擾造成誤動作。●控制信號線的接線長度應在30m以下。

＊防止電氣干擾造成誤動作。●控制端子請連接無電壓接點信號或開路集電極信號。

＊如果對這些端子施加電壓會損壞內部電路，導致故障?！裼瞄_路集電極輸出驅動感性負載時，請一定要連接續流二極管。×24VDC電源續流二極管VF0內部回路端子No.10端子No.11＋12VDC2kΩ端子No.5～9VF0內部回路端子No.320整理課件變頻器的運行方式■馬達的轉矩特性采用變頻器驅動通用異步電動機的時候，由于輸出含有高頻波成分，電機的溫升要有些增大，特別是低速時，電機的冷卻效果變差，故不可長時間低速運行。通用異步電動機在低速運行時，輸出力矩變低，需降低負載使用。１．容許連續運行的轉矩在變頻器的額定過負荷電流（150%1分鐘）范圍內，能輸出的最大力矩值。選擇V/F控制的時候，根據力矩提升的設定，力矩特性不同。２．短時間最大轉矩與使用商用電源直接驅動通用電機的始動力矩不同。用變頻器驅動的時候，請把電機的始動電流、加速時的電流控制在變頻器的過負荷額定電流以下。（推薦：額定電流×1.3以下）３．啟動轉矩21整理課件變頻器的保護機能■故障跳閘及處置

顯示符號異?，F象說明處置方法OC變頻器偵測輸出側有異常突增的過電流產生■檢查電機輸出功率與變頻器輸出功率是否相符合。■檢查變頻器與電機間的聯機機是否有短路現象?！鲈龃蠹铀贂r間（P10，12）

■檢查電機是否有超額負載。OU變頻器偵測內部直流高壓側有過電壓現象產生■檢查輸入電壓是否在變頻器額定輸入電壓范圍內，并監測是否有突波電壓產生。由于電機慣量回升電壓，造成變頻器內部直流高壓側電壓過高，此時可增加減速時間或加裝煞車電阻（選用）OH變頻器偵測內部溫度過高，超過保護位準■檢查環境溫度是否過高■檢查進出風口是否堵塞■檢查散熱片是否有異物■檢查變頻器通風空間是否足夠LU變頻器偵測內部直流高壓側過低■檢查輸入電源是否正常OL變頻器偵測輸出超過可承認受的電流耐量150%的變頻器額定電流，可承受60秒■檢查電機是否過載■減低P54轉矩提升設定值■增加變頻器輸出容量OL1■內部電子熱動電驛保護：電機負載過大■檢查P52電機額定電流值是否適當■檢查電機是否過載■檢查電子熱動電驛功能設定■增加電機容量22整理課件OL2■電機負載太大■檢查參數P60~P62設定值■檢查電機負載是否過大■檢查過轉矩檢出位準設定值OCR加速中過電流■電機輸出側短路■轉矩提升過高■加速時間太短■變頻器輸出容量太小■輸出聯機是否絕緣不良■增加減速時間■減低P54轉矩提升設定植■更換較大輸出容量之變頻器OCD減速中過電流產生：■電機輸出側短路■減速時間太短■變頻器輸出容量太小■輸出聯機是否絕緣不良■增加減速時間■更換較大輸出容量之變頻器OCN運轉中過電流產生：■電機輸出側短路■電機負載突增■變頻器輸出容量太小■輸出聯機是否絕緣不良■電機是否堵轉■更換較大輸出容量之變頻器EF外部端子異常端子閉合當多功能輸入端子M1~M5~GND（當設定外部異常功能）閉合時，變頻器停止輸出CF1內部存儲器IC資料寫入異常檢查輸入電源電壓正常后重新開機23整理課件CF2內部存儲器IC資料輸出異?！鰴z查變頻器內部電源板與控制板的連接器是否接合完整