變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
變頻器主要用來通過調(diào)整頻率而改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,因此也叫變頻調(diào)速器。
調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展歷程:
在變頻器出現(xiàn)前同步電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能,因此只能在定速傳動(dòng)領(lǐng)域使用;
三相交流鼠籠電機(jī)盡管調(diào)速性能不佳,但其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、經(jīng)久耐用且價(jià)格低廉;
還是在一些性能較低的傳動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)使用。
變頻器主要特點(diǎn):
交直交變頻器系統(tǒng)框圖:
控制電路完成對(duì)主電路的控制,整流電路將交流電變換成直流電,直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆變成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說,有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。
變頻器的保護(hù)功能:
由于變頻器大量的使用了各種半導(dǎo)體器件,如整流橋、IGBT、電解電容等,要想保證變頻器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,則必須保證各器件工作在其允許條件下。超出條件則必須立刻或延時(shí)停止變頻器工作,待異常條件消失后才能重新開始工作,如保護(hù)失效或動(dòng)作延遲將導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)不可恢復(fù)性損害。
變頻恒壓供水系統(tǒng)原理圖:
變頻器一般安裝方法:
1變頻器應(yīng)垂直安裝。
2、變頻器運(yùn)行時(shí)要產(chǎn)生熱量,為確保冷卻空氣的通路,在設(shè)計(jì)時(shí)要在變頻器的各個(gè)方向留有一定的空間。
3、變頻器運(yùn)行時(shí),散熱板的溫度能達(dá)到接近90攝氏度,所以,變頻器背面的安裝面必須要用能耐受較高溫度的材質(zhì)。
變頻器外部線路的連接:
如果打開變頻器的控制面板,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),面板的下面是一排接線端子,我們所有對(duì)變頻器的連線都是從這一排接線端子引出來的。
具體連線:
剛才已經(jīng)說過,變頻器的控制面板下面是一排接線端子,所有對(duì)變頻器的連線都是從這一排接線端子引出來的。但變頻器的控制面板是不能頻繁的拆卸的。所以為了保護(hù)變頻器。
變頻恒壓供水控制典型接線方案:
1、連接外部按鈕:
端子CM(黃線)、REV(藍(lán)線)、FWD(綠線)接按鈕開關(guān)。具體連線方法如下圖所示:
注:此線組為硬線,(黃線為公共端)。
2、連接電位器:
端子11(黃線)、12(綠線)、13(紅線)接電位器的三個(gè)端子,其中,12(綠線)接電位器的中間的端子。
注:此線組為軟線;變頻器在正常工作過程中,電位器兩端有10V的電壓。
3、連接電源:主電路電源端子L1/R、L2/S、L3/T與電源連接。
4、連接電動(dòng)機(jī):變頻輸出端子(U、V、W)應(yīng)按正確相序連接至電動(dòng)機(jī)。在變頻器上已經(jīng)給出的接線中有3條顏色相同的軟線,將這3條線通過接線端子與電動(dòng)機(jī)相連。
連線時(shí)注意事項(xiàng):
在變頻器的線路連接過程中,同學(xué)們需要注意以下幾個(gè)方面:
1、電源一定要連接于主電路電源端子L1/R、L2/S、L3/T。如果錯(cuò)將電源連接于其他端子,則將損壞變頻器。
2、接地端子必須良好接地,一方面可以防止電擊或火警事故,另外能降低噪音。
3、一定要用壓接端子連接端子和導(dǎo)線,保證連接的高可靠性。
4、完成電路連接后,需檢查以下諸點(diǎn):
(1)所有連接是否都正確無誤?
(2)有無漏接線?
(3)各端子和連接線之間是否有短路或?qū)Φ囟搪罚?/font>
5、投入電源后,要改變接線,首先應(yīng)切除電源,并必須注意主電路直流部分濾波電容器完成放電需要一定時(shí)間,要等待充電指示燈熄滅,再用直流電壓表測(cè)試,確認(rèn)電壓值小于DC25V安全電壓值后,才能開始作業(yè)。
變頻器的主要功能操作鍵說明:
此外,面板上還有2個(gè)綠色的按鈕,一個(gè)是正轉(zhuǎn)另一個(gè)是反轉(zhuǎn)。
變頻器分類工作原理:
變頻器可分為電壓型和電流行兩種變頻器。
電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。
電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。是整流器,整流器,逆變器。
而變頻器的主電路由整流器、平波回路和逆變器三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的平波回路。
上圖是一副變頻器接線圖。在變頻器的安裝中,有一些問題是需要注意的。例如變頻器本身有較強(qiáng)的電磁干擾,會(huì)干擾一些設(shè)備的工作,因此我們可以在變頻器的輸出電纜上加上電纜套。又或變頻器或控制柜內(nèi)的控制線距離動(dòng)力電纜至少100mm等等。
變頻器接線方法:
一、主電路的接線
1、電源應(yīng)接到變頻器輸入端R、S、T接線端子上,一定不能接到變頻器輸出端(U、V、W)上,否則將損壞變頻器。接線后,零碎線頭必須清除干凈,零碎線頭可能造成異常,失靈和故障,必須始終保持變頻器清潔。在控制臺(tái)上打孔時(shí),要注意不要使碎片粉末等進(jìn)入變頻器中。
2、在端子+,PR間,不要連接除建議的制動(dòng)電阻器選件以外的東西,或絕對(duì)不要短路。
3、電磁波干擾,變頻器輸入/輸出(主回路)包含有諧波成分,可能干擾變頻器附近的通訊設(shè)備。因此,安裝選件無線電噪音濾波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF線路噪音濾波器,使干擾降到最小。
4、長(zhǎng)距離布線時(shí),由于受到布線的寄生電容充電電流的影響,會(huì)使快速響應(yīng)電流限制功能降低,接于二次側(cè)的儀器誤動(dòng)作而產(chǎn)生故障。因此,最大布線長(zhǎng)度要小于規(guī)定值。不得已布線長(zhǎng)度超過時(shí),要把Pr.156設(shè)為1。
5、在變頻器輸出側(cè)不要安裝電力電容器,浪涌抑制器和無線電噪音濾波器。否則將導(dǎo)致變頻器故障或電容和浪涌抑制器的損壞。
6、為使電壓降在2%以內(nèi),應(yīng)使用適當(dāng)型號(hào)的導(dǎo)線接線。變頻器和電動(dòng)機(jī)間的接線距離較長(zhǎng)時(shí),特別是低頻率輸出情況下,會(huì)由于主電路電纜的電壓下降而導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降。
7、運(yùn)行后,改變接線的操作,必須在電源切斷10min以上,用萬用表檢查電壓后進(jìn)行。斷電后一段時(shí)間內(nèi),電容上仍然有危險(xiǎn)的高壓電。
二、控制電路的接線
變頻器的控制電路大體可分為模擬和數(shù)字兩種。
1、控制電路端子的接線應(yīng)使用屏蔽線或雙絞線,而且必須與主回路,強(qiáng)電回路(含200V繼電器程序回路)分開布線。
2、由于控制電路的頻率輸入信號(hào)是微小電流,所以在接點(diǎn)輸入的場(chǎng)合,為了防止接觸不良,微小信號(hào)接點(diǎn)應(yīng)使用兩個(gè)并聯(lián)的節(jié)點(diǎn)或使用雙生接點(diǎn)。
3、控制回路的接線一般選用0.3~0.7平方米的電纜。
三、地線的接線
1、由于在變頻器內(nèi)有漏電流,為了防止觸電,變頻器和電機(jī)必須接地。
2、變頻器接地用專用接地端子。接地線的連接,要使用鍍錫處理的壓接端子。擰緊螺絲時(shí),注意不要將螺絲扣弄壞。
3、鍍錫中不含鉛。
4、接地電纜盡量用粗的線徑,必須等于或大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),接地點(diǎn)盡量靠近變頻器,接地線越短越好。
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