學習情境2

認識變頻器認識變頻器一、了解通用變頻器二、認識西門子SINAMICS變頻器三、G120變頻器的安裝與接線一、了解通用變頻器

1、電力電子器件是變頻器發展的基礎第一代電力電子器件是出現于1956年的晶閘管。

（半控型器件）第二代電力電子器件是以門極可關斷（GTO）晶閘管和電力晶體管（GTR）為代表。（電流自關斷器件）其開關頻率仍然不高，一般在5kHz以下。第三代電力電子器件是以電力MOS場效應晶體管（MOSFET）和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）為代表。（電壓自關斷器件）其開關頻率可達到20kHz以上。第四代是以智能功率模塊（IPM）為代表，IPM是以IGBT為開關器件，但集成有驅動電路和保護電路。1、在節能方面的應用（1）節能的前景：在2003年的中國電力消耗中，60-70％為動力電，而在總容量為5．8億千瓦的電動機總容量中，只有不到2000萬千瓦的電動機是帶變頻控制的。據分析，在中國，帶變動負載、具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦。

（2）節能的原理：（以風機水泵為例）根據流體力學原理，軸功率與轉速的三次方成正比。當所需風量減少，風機轉速降低時，其功率按轉速的三次方下降。因此，精確調速的節電效果非常可觀。與此類似，許多變動負載電機一般按最大需求來生產電動機的容量，因而設計裕量偏大。而在實際運行中，輕載運行的時間所占比例卻非常高。如采用變頻調速，可大大提高輕載運行時的工作效率。因此，變動負載的節能潛力巨大。

2、在自動控制系統方面的應用3、在產品工藝和質量方面的應用

由于變頻器內置有32位或16位的微處理器，具有多種算術邏輯運算和智能控制功能，輸出頻率精度高達0.01%-0.1%，還設置有完善的檢測、保護環節。因此，變頻器在自動化控制系統中獲得了廣泛的應用。例如：化纖工業中的卷繞、拉伸、計量、導絲；玻璃工業中的平板玻璃退火爐、玻璃窯攪拌、拉邊機、制瓶機；電弧爐自動加料、配料系統以及電梯的智能控制等。變頻器還廣泛用于傳動、起重、擠壓和機床等各種機械設備控制領域，它可以提高工藝水平和產品質量，減少設備的沖擊和噪聲，延長設備的使用壽命。采用變頻調速控制后，使機械系統簡化，操作和控制更加方便，有的甚至可以改變原有的工藝規范，從而提高了整個設備的功能。變頻器的應用4、在家用電器方面的應用變頻器的應用除了工業相關行業，在普通家庭中，節約電費、提高家電性能、保護環境等方面也受到越來越多的關注，變頻家電成為變頻器的另一個廣闊市場。帶有變頻控制的冰箱、洗衣機、家用空調等，在節電、減小電壓沖擊、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的優勢。變頻器的分類二、認識西門子SINAMICS變頻器

西門子G120變頻器

G120內置式變頻器由控制單元CU、功率模塊PM、操作面板BOP/IOP以及變頻器系統其他部件組成，通常稱之為標準變頻器。三、G120變頻器的安裝與接線

變頻器的設置場所為了使變頻器能穩定地工作，發揮所具有的性能，必須確保設置環境能充分滿足IEC標準及國標對變頻器所規定環境的允許值。總體要求是：電氣室應濕氣少、無水浸入；無爆炸性、燃燒性或腐蝕性氣體和液體，粉塵少；裝置容易安裝；應有足夠的空間，使維修檢查容易進行；應備有通風口或換氣裝置以排出變頻器產生的熱量；應與易受變頻器產生的高次諧波和無線電干擾影響的裝置隔離；安裝在室外必須單獨按戶外配電裝置設置。G120變頻器安裝與接線

變頻器的機械安裝

（1）安裝功率模塊附件

G120變頻器安裝與接線

（2）安裝功率模塊

① 將功率模塊安裝在控制柜中。

② 保持與控制柜中其他組件之間的最小間距。

③ 垂直安裝功率模塊，電源和電機端子朝下。

④ 根據功率模塊端子配置連接電機電纜和電源電纜。

⑤ 使用緊固件，按照要求的緊固扭矩（3Nm）對功率模塊進行固定和安裝。G120變頻器安裝與接線

（3）安裝控制單元