第28次课 变频器基础知识二(ACS150)

常用电机驱动装置应用二电气化教研室《常用电机驱动装置应用》课程组四川工程职业技术学院电气系电气化教研室2常用电机驱动装置应用二绪论1步进电机驱动器2变频器3直流调速器4软启动器5四川工程职业技术学院电气系电气化教研室33、变频器3.1变频技术3.2变频器基本知识四川工程职业技术学院电气系电气化教研室43.2变频器基本知识--ACS150为例一、变频器基本概念1、变频器定义：利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。2、变频器用途：水泵、空调、风机、工厂运输机械、机床、生产线、照明灯等。四川工程职业技术学院电气系电气化教研室53.2变频器基本知识--ACS150为例一、变频器基本概念3、变频器分类（1）按变流环节不同的分类交—直—交变频器交—交变频器（2）按直流电源的性质分类电流型变频器电压型变频器四川工程职业技术学院电气系电气化教研室63.2变频器基本知识--ACS150为例（3）按输出电压调节方式分类脉冲幅值调节（PAM）：是通过改变直流电压的幅值进行调压的方式。脉冲宽度调制（PWM）：利用全控型电力电子器件的导通和关断，将直流电压变成一定形状的电压脉冲序列，实现变压变频控制。变频器的输出频率和输出电压的调节均由逆变器按PWM方式来完成。正弦脉冲宽度调制（SPWM）：即希望逆变器输出电压的正弦波形，其含义是通过调节脉冲宽度（脉冲占空比）来调节平均电压的方法。分为单极性三角波调制和双极性三角波调制两种四川工程职业技术学院电气系电气化教研室73.2变频器基本知识--ACS150为例（4）按控制方式分类U/f控制按照电压、频率关系对变频器的频率和电压进行控制，为开环控制方式。图2-10U/f控制四川工程职业技术学院电气系电气化教研室83.2变频器基本知识--ACS150为例（4）按控制方式分类转差频率控制：是U/f=C控制方式的一种改进，为闭环控制方式。图2-11转差频率控制四川工程职业技术学院电气系电气化教研室93.2变频器基本知识--ACS150为例（4）按控制方式分类矢量控制（1）基本概念：将交流电动机定子电流的励磁分量和转矩分量之间的解耦，实现了将交流电动机的控制过程等效为直流电动机的等效过程，使交流调速系统的动态性能得到了显著的提高和改善。（2）控制规律：①三相—二相变换（3/2变换）②矢量旋转变换（VR）③坐标变换（K/P）四川工程职业技术学院电气系电气化教研室103.2变频器基本知识--ACS150为例图2-12矢量控制原理框图四川工程职业技术学院电气系电气化教研室113.2变频器基本知识--ACS150为例(5)根据输入电源的相数分类三进三出变频器单进三出变频器四川工程职业技术学院电气系电气化教研室123.2变频器基本知识--ACS150为例二、ACS150变频器介绍（以使用手册为主）（一）ACS150变频器简介1、ABB集团位列全球500强企业，集团总部位于瑞士苏黎世。ABB由两个历史100多年的国际性企业瑞典的阿西亚公司(ASEA)和瑞士的布朗勃法瑞公司(BBCBrownBoveri)在1988年合并而成。两公司分别成立于1883年和1891年。ABB是电力和自动化技术领域的领导厂商。ABB的技术可以帮助电力、公共事业和工业客户提高业绩，同时降低对环境的不良影响。ABB集团业务遍布全球100多个国家，拥有11.7万名员工，2009年销售额高达320亿美元。四川工程职业技术学院电气系电气化教研室133.2变频器基本知识--ACS150为例二、ACS150变频器介绍（以使用手册为主）（一）ACS150变频器简介2、ACS150系列实用于小型通用机械,功率0.37~4KW（1）应用：风机，泵，门控，物料输送，传送带（2）亮点：FlashDrop－－传动设置及调速更加快速、容易，可用于批量制造固定式控制盘－－具有舒适、耐用接口的简单传动固定式电位器－－直观的速度设定集成EMC滤波器－－无需外部滤波器内置制动斩波器－－降低成本，节省空间并简化接线灵活的安装方式－－优化的布局以及有效地机柜空间利用率有图层的电路板－－寿命更长且减少维护FlashDrop:便携式编程器EMC滤波器:EMC滤波器串接于现场仪器仪表、自动化控制设备的电源进线端，用于消除风机、水泵、压缩机、马达、水轮机、发电机、涡流机等各种大型感性设备启制动和运行期间产生的对电源的干扰；EMC滤波器串接于仪器仪表、自动化控制设备的继电器控制输出端，用于消除后级接触器、电磁阀、风机、水泵等各种感性负载通、断电期间产生电磁干扰和火花干扰。四川工程职业技术学院电气系电气化教研室143.2变频器基本知识--ACS150为例二、ACS150变频器介绍（以使用手册为主）（二）使用注意事项1、通电情况下不能对变频器、电机电缆或者电机进行维修。2、在断开电源后，对变频器、电机或者电机电缆操作之前，必须等待至少5分钟，让变频器的中间直流电路电容器放电完毕。3、在变频器或者外部控制电路通电时，不要对控制电缆进行任何操作。即使变频器的电源已经切断，由外部电源供电的控制电路也会将危险电压引入变频器内部。4、不要对变频器进行任何绝缘或耐压测试。5、注意:当电源接通时，不管电机是否转动，在端子U1、V1、W1、U2、V2、W2、BRK+和BRK-上都会带有危险电压。P5四川工程职业技术学院电气系电气化教研室153.2变频器基本知识--ACS150为例（三）ACS150变频器安装与调试流程P12（四）ACS150变频器外观P13-P14（五）ACS150变频器型号含义P15（六）ACS150变频器硬件安装P19（七）ACS150变频器电缆选择（略）（八）ACS150变频器主回路接线图P30（九）ACS150变频器控制回路接线：1、端子图P322、端子功能P56-P61P633、继电器输出P76四川工程职业技术学院电气系电气化教研室163.2变频器基本知识--ACS150为例（十）ACS150变频器面板操作P44（十一）ACS150变频器维护P107-P108（十二）ACS150变频器应用环境P116（十三）ACS150变频器电路保护P122（十四）ACS150变频器参数：1、ACS150变频器基本参数设置P642、ACS150变频器启动值P99-P1003、故障代码P1024、运行数据P67四川工程职业技术学院电气系电气化教研室173.2变频器基本知识--ACS150为例三、变频器选择方法（一）变频器额定数据1、输入侧的额定数据电压UIN：即电源侧的电压。在我国，低压变频器的输入电压通常为380V（三相）和220V（单相）。此外，变频器还对输入电压的允许波动范围作出规定，如+－10%、－15%~+10%等。相数：如单相、三相。频率fIN：即电源频率（常称工频），我国为50Hz.频率的允许波动范围通常规定为+－5%。四川工程职业技术学院电气系电气化教研室183.2变频器基本知识--ACS150为例2、输出侧的额定数据额定电压UN：为输出的最大电压。通常，它总是和输入电压UIN相等的。额定电流IN：变频器允许长时间输入的最大电流。额定容量SN由额定线电压和额定线电流的乘积决定的：配用电动机容量PN在连续不变负载中，允许配用的最大电动机容量。过载能力：指变频器的输出电流允许超过额定值的倍数和时间。大多数变频器的过载能力规定为：150%，1min。3NNNSUI四川工程职业技术学院电气系电气化教研室193.2变频器基本知识--ACS150为例3、输出频率指标频率范围：指变频器能够输出的最小频率和最大频率。如（0．1-400）Hz，(0．2-200)Hz等。频率精度：即输出频率的准确度。由变频器在无任何自动补偿时的实际输出频率与给定频率之间的最大误差与最高频率之比来表示。频率精度与给定方式有关，数字量给定时的频率精度约比模拟量给定时的频率精度高一个数量级。频率分辨率：指输出频率的最小改变量。分辨率的大小和最高工作频率有关。四川工程职业技术学院电气系电气化教研室203.2变频器基本知识--ACS150为例三、变频器选择方法（二）变频器类型选择1、通用变频器2、风机、水泵用变频器(1)过载能力较低。这是因为风机和水泵在运行过程中很少发生过载。(2)具有闭环控制和PID调节功能。(3)具有“1控X”的切换功能。3、高性能变频器4、具有电源再生功能的变频器5、其他专用变频器四川工程职业技术学院电气系电气化教研室21（三）变频器容量计算1、驱动一台电动机对于连续运转的变频器必须同时满足下列三个条件：(1)满足负载输出要求，即(2)满足电动机容量要求，即(3)满足电机电流要求，即cosMCMkPP-3103CMEEPkUICMEIkI3.2变频器基本知识--ACS150为例四川工程职业技术学院电气系电气化教研室222、驱动多台电动机当变频器短时过载能力为150%，1min时，如果电动机加速时间在1min以内，必须满足以下要求：(1)满足驱动时的容量为(2)满足电动机电流为S1N1.5+(-1)1+(-1)cosMCMTSSCSTkPPNNkPkNSN1.51+(-1)CMTESTINIkN3.2变频器基本知识--ACS150为例四川工程职业技术学院电气系电气化教研室23当电动机加速成时间在1min以上时，必须满足以下要求：(1)满足驱动时的容量为(2)满足电动机电流为3．大惯性负载起动时变频器容量的计算S1N+(-1)1+(-1)cosMCMTSSCSTkPPNNkPkNSN1+(-1)CMTESTINIkN29550cos375MMCNLAkGDPTnnt3.2变频器基本知识--ACS150为例四川工程职业技术学院电气系电气化教研室24四、变频器外围设备的种类与用途T-电源变压器QF-电源侧断路器QF1KM-电磁接触器FIL-无线电噪声滤波器1ACL-电源侧交流电抗器R-制动电阻单元2ACL-电动机侧交流电抗器2KM-电动机侧电磁接触器3KM-工频电网切换用接触器3.2变频器基本知识--ACS150为例