變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)變頻技術(shù)教案變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有良好的啟動(dòng)、制動(dòng)性能及在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)。因此過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，在需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動(dòng)系統(tǒng)中一直占主導(dǎo)地位。但直流電動(dòng)機(jī)采用機(jī)械換向器換向，它在單機(jī)容量、最高電壓、最大轉(zhuǎn)速等方面受到限制，而且維護(hù)、維修復(fù)雜。20世紀(jì)70年代以來(lái)。隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制理論、電力電子技術(shù)、以微處理器為核心的全數(shù)字化控制等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)逐步成熟。目前，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，并且在空調(diào)、洗衣機(jī)、電冰箱等家電產(chǎn)品中也得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心是變頻器，變頻器的構(gòu)成及工作原理較復(fù)雜，本課程僅對(duì)變頻器的構(gòu)成、原理、實(shí)際操作等作一簡(jiǎn)單介紹。

概述變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§1－1變頻器的定義、發(fā)展§1－2變頻器的分類(lèi)變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

§1－1變頻器的定義、發(fā)展我們知道，三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為：n=（1－s）60f1/p式中f1——電動(dòng)機(jī)電源的頻率（Hz）

p——電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極對(duì)數(shù)

s——轉(zhuǎn)差率可見(jiàn)，在轉(zhuǎn)差率s變化不大的情況下，可以認(rèn)為，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)定子電源頻率f1，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n隨之成正比變化。若均勻改變電動(dòng)機(jī)電源的頻率f1，則可以平滑地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。一、變頻調(diào)速的基本原理變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)二、電源的分類(lèi)直流電：電壓恒定且極性不變化電源單相交流電交流電：電壓的極性周期性地變化

三相交流電頻率：交流電每秒鐘極性改變的次數(shù)

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)三、整流和逆變

1、整流：交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^(guò)程?；貞泦蜗鄻蚴秸麟娐返墓ぷ髟?。2、逆變：直流電變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程。逆變器是變頻器的核心部件

3、逆變的原理性電路控制S1和S2的動(dòng)作，負(fù)荷上的電壓eL為矩形波的交流電壓。該交流電壓的頻率取決于開(kāi)關(guān)的切換速度。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)◆用一種控制可關(guān)斷的晶閘管（GTO）代替上圖中的開(kāi)關(guān)構(gòu)成逆變器電路?！艨申P(guān)斷晶閘管（GTO)是指得用正的門(mén)極脈沖觸發(fā)導(dǎo)通，用負(fù)的門(mén)極觸發(fā)脈沖關(guān)斷陽(yáng)極電流，恢復(fù)其阻斷狀態(tài)的元件。

工作原理：1）VS1、VS2控制極G加正的脈沖，VS1、

VS2導(dǎo)通。

2）VS3、VS4控制極G加正的脈沖，VS3、

VS4導(dǎo)通。由于GTO的電流只能從A→K單方向流過(guò)，增加反并聯(lián)二極管實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)四、變頻器的組成

構(gòu)成圖（圖1－6a）；電路組成（圖1－6b）整流器主回路濾波器變頻器逆變器

控制回路單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路光電隔離電路變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)五、變頻器的發(fā)展1、新型電力電子器件的應(yīng)用，使變頻器的容量和電壓等級(jí)不斷擴(kuò)大和提高；2、微處理器位數(shù)的的增加使變頻器的功能從單一的變頻調(diào)速功能發(fā)展為含有邏輯和智能控制的變頻器；3、應(yīng)用矢量控制和轉(zhuǎn)矩直接控制使變頻器不僅能實(shí)現(xiàn)寬調(diào)速，還可以進(jìn)行伺服控制（具有內(nèi)置的可編程、參數(shù)辨識(shí)及通信等功能）。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)課堂作業(yè)：1、某一交流電極性改變100次耗時(shí)2秒鐘，則該交流電的頻率為（D）。（A）100HZ（B）2HZ（C）200HZ（D）50HZ2、由（直流）變?yōu)椋ń涣鳎┑倪^(guò)程稱(chēng)為逆變。3、變頻器的核心部件是（逆變器）。4、變頻器的主回路由（整流電路）、（控制電路）和（逆變電路

）組成。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§1－2變頻器的分類(lèi)一、按變換頻率的方法分二、按主電路工作方式分三、按變頻器調(diào)壓方式不同分四、按工作原理分類(lèi)五、按照用途分類(lèi)變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)一、按變換頻率的方法分1、交－直－交變頻器又稱(chēng)間接變頻器（中間直流環(huán)節(jié)的變頻裝置）。工作原理：先將工頻交流電通過(guò)整流器變成直流電，再經(jīng)過(guò)逆變器將直流電變成可控頻率的交流電。構(gòu)成環(huán)節(jié)：整流

逆變ACDCAC~50HZ恒壓恒頻

CVCF中間直流環(huán)節(jié)變壓變頻VVVF變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)2、交－交變頻器

又稱(chēng)直接變頻器。工作原理：只用一個(gè)變換環(huán)節(jié)就可以把恒壓恒頻的交流電源變換成VVVF電源。常用的交－交變頻器輸出的每一相都是一個(gè)兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)的可逆線(xiàn)路，正反向的兩組按一定周期相互切換，在負(fù)載上就獲得交變的輸出電壓，輸出電壓的幅值取決于兩組整流裝置的控制角，輸出電壓的頻率取決于兩組整流裝置的切換頻率。

電路原理圖：

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)二、按主電路工作方式分1、電壓型變頻器經(jīng)整流電路產(chǎn)生的直流電壓通過(guò)電容進(jìn)行濾波后再送入逆變器的方式。輸出電壓是矩形波或階梯波。適用于不要求正反轉(zhuǎn)或快速加減速的通用變頻器中。結(jié)構(gòu)圖：

因電容器兩端的電壓不能突變，輸出電壓波形較平直。逆變器+-UdCd變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)2、電流型變頻器

經(jīng)整流電路產(chǎn)生的直流電壓通過(guò)大電感濾波后再送入逆變器的方式。輸出交流電流是矩形波。適用于頻繁可逆運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器和大容量變頻器。結(jié)構(gòu)圖：

因流過(guò)電感器的電流不能突變故輸出電流波形較平直。逆變器+-UdLdid變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)三、按變頻器調(diào)壓方式不同分1、PAM（脈沖幅度調(diào)制）變頻器是一種改變電壓源的電壓Ud或電流源的電流Id的幅值進(jìn)行輸出控制的方式。在改變輸出頻率的同時(shí)，通過(guò)改變輸出脈沖的幅度，達(dá)到改變輸出電壓有效值的目的。

2、PWM（脈沖寬度調(diào)制）變頻器是在變頻器輸出波形的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)等幅不等寬的脈沖。在改變輸出頻率的同時(shí)，通過(guò)改變輸出脈沖的寬度，達(dá)到改變等效輸出的一種方法。保持脈沖個(gè)數(shù)不變而改變脈沖寬度，均可改變半周內(nèi)輸出電壓的平均值，從而達(dá)到改變輸出電壓有效值的目的。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)四、按工作原理分類(lèi)1、U/f控制變頻器

對(duì)變頻器輸出電壓和頻率同時(shí)進(jìn)行控制，通過(guò)保持U/f恒定使電動(dòng)機(jī)獲得所需的轉(zhuǎn)矩特性。成本低，多用于精度要求不太高的通用變頻器。2、SF控制變頻器（轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器）轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對(duì)U/f控制的一種改進(jìn)，這種控制方式需要由安裝在電動(dòng)機(jī)上的速度傳感器檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，而變頻器的輸出頻率則由電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率之和決定。由于通過(guò)控制轉(zhuǎn)差頻率來(lái)控制轉(zhuǎn)矩和電流，與U/f控制相比其加減速特性和限制過(guò)流的能力得到提高。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)3、VC控制變頻器（矢量控制變頻器）矢量控制是一種高性能異步電動(dòng)機(jī)控制方式，它的基本思路是：將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流分為產(chǎn)生磁場(chǎng)電流的分量（礪磁電流）和與其垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流），并分別加以控制。由于在這種控制方式中必須同時(shí)控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流的幅值和相位，即定子電流的矢量，因此這種控制方式被稱(chēng)為矢量控制方式。轉(zhuǎn)差頻率控制和矢量控制的原理較復(fù)雜，本書(shū)不作進(jìn)一步的討論。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)五、按用途分類(lèi)1、通用變頻器所謂通用變頻器，是指能與普通的籠型異步電動(dòng)機(jī)配套使用，能適應(yīng)各種不同性質(zhì)的負(fù)載并具有多種可供選擇功能的變頻器。2、高性能專(zhuān)用變頻器高性能專(zhuān)用變頻器主要應(yīng)用于對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制要求較高的系統(tǒng)，與通用變頻器相比，高性能專(zhuān)用變頻器大多數(shù)采用矢量控制方式，驅(qū)動(dòng)對(duì)象是變頻器廠(chǎng)家指定的專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)3、高頻變頻器在精加工和高性能機(jī)械中，常常要用到高速電動(dòng)機(jī)，為了滿(mǎn)足這些高速電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)要求，出現(xiàn)了采用PAM（脈沖幅值調(diào)制，是一種在整流電路部分對(duì)輸出電壓的幅值進(jìn)行控制，而在逆變電路部分對(duì)輸出頻率進(jìn)行控制的控制方式）控制方式的高頻變頻器，其輸出頻率可達(dá)到3kHz。4、高壓變頻器一般是大容量的變頻器，最高功率可達(dá)5000KW。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)課堂作業(yè)：1、變頻器按變換頻率的方法分為（）和（）。2、變頻器按主電路工作方式分（）和（）。3、電壓型變頻器適用于頻繁可逆運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器和大容量變頻器。（）4、由公式n=（1－s）60f1/p，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)定子電源頻率f1，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n隨之成正比變化，頻率f1改變的同時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生什么影響？如何改善？變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)5、以下變頻器中，屬于輸出波形在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)等幅不等寬脈沖的是（）。（A）PAM變頻器

（B）PWM變頻器

6、在整流電路部分對(duì)輸出電壓的幅值進(jìn)行控制，而在逆變電路部分對(duì)輸出頻率進(jìn)行控制的是（）。（A）脈沖寬度調(diào)制（B）脈沖幅度調(diào)制7、變頻器按工作原理可分哪幾種？變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§1－3變頻器的整流器一、概述

變頻器分四個(gè)主要部分，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖如下所示：

整流器中間電路逆變器

M

控

制

電

路

~~

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)（1）整流器

將交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)的電壓

可控不可控（2）中間電路三種類(lèi)型：①將整流電壓變換成直流電流（電流型）②使脈動(dòng)的直流電壓變得穩(wěn)定或平滑（電壓型）③將整流后固定的直流電壓變換成可變的直流電壓（3）逆變器產(chǎn)生可變電壓、頻率的變頻交流電變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)（4）控制電路將信號(hào)傳遞給整流器、中間電路和逆變器，同時(shí)也接受其反饋信號(hào)。二、不可控整流器由二極管整流電路構(gòu)成，主要用于PWM變頻器，電路圖如下：

特點(diǎn)：輸出電壓的幅值無(wú)法控制

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)三、可控整流器晶閘管整流器特點(diǎn)：輸出電壓的幅值可以控制

單向型晶閘管整流器：電流只能朝一個(gè)方向流動(dòng)，用于電壓型變頻器

可逆型晶閘管整流器：電流方向既可以正向又可以反（反并聯(lián)）向，用于電流型變頻器變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)課堂作業(yè)1、以下不屬于變頻器主要組成部分的是（）

A、振蕩電路B、整流器C、逆變器D、中間電路2、整流器的兩種基本類(lèi)型是（）和（）。3、以下變頻器組成部分中能產(chǎn)生可變電壓、頻率的變頻交流電的是（）

A、控制電路B、整流器C、逆變器D、中間電路變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§1－4變頻器的逆變器

交－直－交變頻器中的逆變器一般接成三相橋式電路，組成交流變頻電源。由電力電子開(kāi)關(guān)（晶閘管或其它全控器件）

S1~

S6組成的三相逆變器主電路如下：

???+-UdABCS1S3S5S4S6S2O負(fù)載變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)1800導(dǎo)通型

1200導(dǎo)通型一、1800導(dǎo)通型逆變器1、同一橋臂上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)之間互相換相，每個(gè)開(kāi)關(guān)在一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通區(qū)間為1800。2、6個(gè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通順序?yàn)镾1S2S3S4S5S6，S1、

S3

、S5間相位差1200

，S2、

S4

、S6間相位差1200。

電路的工作原理：在一個(gè)周期內(nèi)，控制各個(gè)開(kāi)關(guān)輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，使輸出端A、B、C獲得三相交流電壓，改變開(kāi)關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，則可得到不同的輸出頻率。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)3、畫(huà)出1800導(dǎo)通型的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通波形和輸出電壓波形。4、分析波形的形成

A、區(qū)間①

B、區(qū)間②

C、區(qū)間③

D、區(qū)間④

E、區(qū)間⑤

F、區(qū)間⑥由以上六點(diǎn)，可畫(huà)出uAO、uBO、uCO為梯形波。線(xiàn)電壓uAB、uBC、uCA為矩形波，幅值為Ud

。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)二、1200導(dǎo)通型逆變器

1、每個(gè)開(kāi)關(guān)在一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通區(qū)間為1200，任意時(shí)刻只有兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通。2、6個(gè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通順序?yàn)镾1S2S3S4S5S6,時(shí)間間隔為600。3、相電壓uAO、uBO、uCO為矩形波，幅值為Ud/2；線(xiàn)電壓uAB、uBC、uCA為梯形波，幅值為Ud。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)三、電力電子器件概述

1、電力電子器件是構(gòu)成變頻器的關(guān)鍵器件之一，電子器件成為弱電控制強(qiáng)電的紐帶，電力電子器件的發(fā)展促進(jìn)變頻器的發(fā)展。

2、電力電子器件的分類(lèi)單極型：器件內(nèi)部只有一種極性載流子參與導(dǎo)電①按導(dǎo)電的載流子分雙極型：器件內(nèi)部的電子與空穴兩種極性載流子均參與導(dǎo)電

混合型：兩者混合集成

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不可控器件(如整流二極管）②按控制方式分半控器件（如普通晶閘管、硅可控整流管）全控器件電流控制器件(如BJT、GTO)

場(chǎng)控器件(電壓控制器件)

(如功率場(chǎng)效應(yīng)管等）半控器件：只能控制導(dǎo)通不能控制關(guān)斷的器件全控器件：可以控制導(dǎo)通和關(guān)斷的器件變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)四、PAM控制和PWM控制的比較1、在逆變器變頻的同時(shí)，改變輸入直流電壓（整流部分）的大小，稱(chēng)為脈沖幅度控制即PAM控制。（調(diào)電壓幅值）2、逆變器部分實(shí)現(xiàn)變頻和調(diào)壓，開(kāi)關(guān)采用全控器件，按一定規(guī)律控制其導(dǎo)通或關(guān)斷，使輸出端獲得一系列寬度不等的矩形電壓脈沖列。（調(diào)電壓寬度）變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)四、SPWM原理

SPWM即正弦脈寬調(diào)制，其波形是與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形。等效原則：每一區(qū)間的面積相等。如圖6-5，幾個(gè)等幅不等寬的矩形脈沖所組成的波形就與正弦波等效,稱(chēng)為SPWM波形.

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)作業(yè)：1、三相橋式逆變器有（）和（）兩種工作方式。2、1800導(dǎo)通型逆變器中每個(gè)開(kāi)關(guān)在一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通區(qū)間為（）度。3、1800導(dǎo)通型逆變器中開(kāi)關(guān)S2、S4

、S6間相位差（）度。4、1200導(dǎo)通型逆變器輸出線(xiàn)電壓uAB、uBC、uCA為（）。

A、梯形波B、矩形波C、階梯波D、正弦波變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)5、1200導(dǎo)通型逆變器在任意時(shí)刻有三個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通。（）6、1800導(dǎo)通型逆變器線(xiàn)電壓uAB、uBC、uCA為矩形波，幅值為（）。

A、Ud/4B、Ud/2C、UdD、1.732Ud7、SPWM的全稱(chēng)是（）。

A、脈沖幅度控制B、脈沖寬度控制

C、正弦脈寬調(diào)制D、正弦波

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§1－5變頻器的U/F控制VVVF控制（恒U/f控制）

交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式

，改變f可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速n的改變即調(diào)頻調(diào)速，三相異步電動(dòng)機(jī)每相電動(dòng)勢(shì)的有效值是：

U1不變

f1增大Φm減少，造成鐵心未沒(méi)有充分利用忽略定子壓降U1＝EgU1不變

(定子繞組輸入電壓)f1減少

Φm增大，造成鐵心飽和，使繞組過(guò)熱損壞

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

∴＝

由上式，要維持恒磁通（Φm恒定），只要使U1與

f1成比例改變即可，即在改變頻率調(diào)速的同時(shí)，改變U1，使比值恒定，稱(chēng)恒控制。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§1－6變頻裝置的結(jié)構(gòu)與器件配置

從電路結(jié)構(gòu)上看，通用變頻器大多采用交－直－交變頻變壓方式。（1）變頻器的主電路

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)它主要由以下幾部分組成：1）整流部分整流部分的作用是將頻率固定的三相交流電變換成直流電。它包括：①三相整流橋

由整流二極管VD1－－VD6構(gòu)成三相橋式電路。如電源的線(xiàn)電壓為UL，則整流后的平均電壓為：

②濾波電容器

CF的作用是濾平橋式整流后的電壓紋波，使直流電壓保持平穩(wěn)。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)③限流電阻在變頻器電源接通的瞬間，濾波電容CF的沖電電流很大，過(guò)大的沖擊電流可能會(huì)損壞三相整流橋中的二極管。為了保護(hù)二極管，在電路中串限流電阻RL，通過(guò)開(kāi)關(guān)S來(lái)控制，從而將電容器CF的沖電電流限制在允許的范圍內(nèi)。當(dāng)CF充電到一定程度，開(kāi)關(guān)S接通，將RL短接掉。在許多新系列的變頻器中，S已由晶閘管代替。④電源指示

HL除表示電源是否接通外，還有一個(gè)重要的功能，即在變頻器切斷電源后，指示電容器CF上的電荷是否已釋放完畢。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

電容器CF的容量較大，而切斷變頻器電源又必須在逆變電路停止工作的狀態(tài)下進(jìn)行，所以CF沒(méi)有快速放電電路，其放電時(shí)間往往需數(shù)分鐘，而CF上的電壓又較高，如電荷沒(méi)有釋放完畢，會(huì)對(duì)人身安全構(gòu)成威脅。故在維修時(shí)，必須等HL完全熄滅后才能接觸變頻器的內(nèi)部帶電部分。2)逆變部分①逆變管V1～V6構(gòu)成三相逆變橋，這六個(gè)逆變管按一定規(guī)律輪流導(dǎo)通和截止，將直流電逆變成頻率可調(diào)的三相交流電。②續(xù)流二極管VD7～VD12的主要作用是在換相過(guò)程中為電流提供通路。③緩沖電路（R01～R06、VD01～VD06、C01～C06）的作用限制過(guò)高的電流和電壓，保護(hù)逆變管免遭損壞。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)3）制動(dòng)電阻在電動(dòng)機(jī)調(diào)速過(guò)程中，當(dāng)變頻器的輸出頻率下降過(guò)快時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能要到回饋到直流電路中，使直流電壓上升，導(dǎo)致變頻器本身的過(guò)電壓保護(hù)電路動(dòng)作，切斷變頻器的輸出。為避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，RB和VB的作用就是消耗這部分能量。（2）變頻器的控制電路

為變頻器的主電路提供通斷控制信號(hào)的電路，稱(chēng)為控制電路。其主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)控制和提供多種保護(hù)功能?？刂品绞接心M控制和數(shù)字控制兩種。目前已廣泛采用了以微處理器為核心的全數(shù)字控制技術(shù)，采用盡可能簡(jiǎn)單的硬件電路，主要靠軟件來(lái)完成各種控制功能，以充分發(fā)揮微處理器計(jì)算能力強(qiáng)和軟件控制靈活性高的特點(diǎn)，完成許多模擬控制方式難以實(shí)現(xiàn)的功能。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)控制電路主要由以下幾部分組成：1）運(yùn)算電路

運(yùn)算電路的主要作用是將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令信號(hào)同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定變頻器的輸出頻率和電壓。2）信號(hào)檢測(cè)電路

將變頻器和電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)反饋至微處理器，并由微處理器按事先確定的算法進(jìn)行處理后為各部分電路提供所需的控制或保護(hù)信號(hào)。3）驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)電路的作用是為變頻器中逆變電路的換流器件提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)逆變電路的換流器件為晶體三極管時(shí)，稱(chēng)為基極驅(qū)動(dòng)電路；當(dāng)逆變電路的換流器件為SCR、GTO或IGBT時(shí)，稱(chēng)為門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)4）保護(hù)電路保護(hù)電路的主要作用是對(duì)檢測(cè)電路得到的各種信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，以判斷變頻器本身或系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常。當(dāng)檢測(cè)到出現(xiàn)異常時(shí)，進(jìn)行各種必要的處理，如使變頻器停止工作或抑制電壓、電流值等。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

用變頻器控制的電梯，電梯減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生的電能通過(guò)變頻器主回路的反向續(xù)流二極管整流后向?yàn)V波電容充電，當(dāng)電容上的電壓增加到600V時(shí)，變頻器的電壓檢測(cè)起作用，使制動(dòng)單元中的功率晶體管導(dǎo)通，電能通過(guò)制動(dòng)電阻消耗能量。作業(yè)：

1、變頻器的控制電路由哪幾部分組成？

2、變頻器主回路中的電源指示燈HL的作用？

3、講述變頻器主回路中的制動(dòng)單元由哪些元件組成，工作原理如何？變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)一、選擇題。1、以下器件中，利用正的門(mén)極脈沖觸發(fā)導(dǎo)通，用負(fù)的門(mén)極脈沖關(guān)斷的是（）

A、晶閘管B、硅可控整流管C、三極管D、可關(guān)斷晶閘管2、1200導(dǎo)通型逆變器輸出線(xiàn)電壓uAB、uBC、uCA為（）。

A、梯形波B、矩形波C、階梯波D、正弦波3、以下不屬于變頻器的控制回路的是（）。

A、光電隔離電路B、中間電路C、驅(qū)動(dòng)電路

D、單片機(jī)4、不可控整流器主要用于

變頻器。

A、PWAB、PWMC、PAMD、PAW5、變頻器中的不可控整流器由

整流電路構(gòu)成。

A、二極管B、三極管C、晶閘管D、場(chǎng)效應(yīng)管6、以下屬于場(chǎng)控器件的是（）。

A、功率場(chǎng)效應(yīng)管B、硅可控整流管C、二極管D、GTO7、以下變頻器的分類(lèi)中，不屬于按工作原理分類(lèi)的是（）。

A、SF控制變頻器B、SPWM變頻器

C、VC控制變頻器D、U/f控制變頻器練習(xí)變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§2－1變頻器的操作一、變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)裝置的組成

實(shí)驗(yàn)臺(tái)

實(shí)驗(yàn)裝置面板

負(fù)載電動(dòng)機(jī)組（裝有旋轉(zhuǎn)編碼器）

數(shù)顯測(cè)速表

各種香蕉插頭導(dǎo)線(xiàn)

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)二、變頻器的控制端子已用連接線(xiàn)接至面板上的接線(xiàn)柱，可進(jìn)行外部控制。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)圖1：STF---正轉(zhuǎn)啟動(dòng)STR---反轉(zhuǎn)啟動(dòng)JOG---點(diǎn)動(dòng)模式SD---輸入公共端

SE---開(kāi)路輸出公共端

三、變頻器的接線(xiàn)

1、電源連接電源接線(xiàn)端子為R、S、T，一般按端子的顏色連接。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)2、電動(dòng)機(jī)連接電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)端子為U、V、W，一般按端子和接線(xiàn)頭的顏色連接，如果旋轉(zhuǎn)方向相反，可變換任意兩相。

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)圖3變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)一、變頻器的操作面板和按鍵的操作必須熟悉它的面板顯示和鍵盤(pán)操作以及合理設(shè)置參數(shù)。操作面板上半部為面板顯示器，下半部為各種按鍵?！?－2操作面板的顯示和按鍵的操作變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)FR-DU04CONTROLPANELHZAVMONEXTPUREVFWDMODESETREVFWDSTOP/RESET顯示LEDX4（模式）鍵（設(shè)置）鍵（增/減）鍵單位顯示操作狀態(tài)顯示（操作指令）鍵（停止/復(fù)位）鍵變頻器的操作面板變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)表1操作面板各按鍵功能【】鍵（增減鍵）按鍵說(shuō)明【MODE】鍵（模式鍵或狀態(tài)）可用于選擇操作模式或設(shè)定模式【SET】鍵（設(shè)置鍵）用于確定頻率和參數(shù)的設(shè)定用于連續(xù)性增加或降低運(yùn)行頻率。按下這個(gè)鍵可改變頻率在設(shè)定模式中按下此鍵，則可連續(xù)設(shè)定參數(shù)【REV】鍵（反轉(zhuǎn)鍵）用于給出反轉(zhuǎn)指令【FWD】鍵（正轉(zhuǎn)鍵）用于給出正轉(zhuǎn)指令【STOP/RESET】鍵（停止復(fù)位鍵）用于停止運(yùn)行用于保護(hù)功能動(dòng)作輸出停止時(shí)復(fù)位變頻器（主要用于故障時(shí)）變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)二、五種操作模式及特征

監(jiān)示模式：“MON”燈亮，可監(jiān)示頻率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速等物理量頻率設(shè)定模式:顯示一個(gè)頻率數(shù)值,如“50”。

參數(shù)設(shè)定模式：顯示“Pr..”

運(yùn)行模式：顯示“OP.Nd”、“PU”、“JOG”中任一幫助模式:顯示“HELP”變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)三、各種顯示模式下的不同功能1)監(jiān)示模式監(jiān)示模式下指示的操作命令EXT指示燈亮表示外部操作；PU指示燈亮表示PU操作；EXT和PU燈同時(shí)亮表示PU和外部操作組合方式。監(jiān)視顯示在運(yùn)行中也能改變2)頻率設(shè)定模式在PU運(yùn)行模式下設(shè)定運(yùn)行頻率。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)3)參數(shù)設(shè)定模式設(shè)置變頻器的各種參數(shù)。4)運(yùn)行（操作）模式在79號(hào)參數(shù)設(shè)定后選擇各種操作模式

PU連續(xù)操作

PU點(diǎn)動(dòng)操作外部操作5)幫助模式進(jìn)行參數(shù)清除（PrCL）、全部清除(ALLC)、用戶(hù)清除(USrC)、報(bào)警記錄、消除報(bào)警記錄、讀軟件版本號(hào)等。

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)四、參數(shù)表幾種常用的參數(shù)

參數(shù)號(hào)名稱(chēng)設(shè)定范圍出廠(chǎng)設(shè)定1上限頻率0~120HZ120HZ2下限頻率0~120HZ0HZ15點(diǎn)動(dòng)頻率0~400HZ5HZ77參數(shù)寫(xiě)入禁止0，1，2079操作模式選擇0~80

變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

注1：參數(shù)寫(xiě)入禁止選擇

Pr.77設(shè)定值功能0在PU模式下，僅限于停止時(shí)可寫(xiě)入?yún)?shù)1僅可寫(xiě)入Pr.75，Pr.77，Pr.79等參數(shù)2即使運(yùn)行時(shí)也可寫(xiě)入?yún)?shù)變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)注2：操作模式選擇

Pr.79設(shè)定值功能0PU或外部操作可切換1PU操作模式2外部操作模式3組合操作模式1

外部信號(hào)啟動(dòng)PU調(diào)頻4組合操作模式2PU啟動(dòng)外部調(diào)頻變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)五、操作項(xiàng)目1、通過(guò)按“MODE”鍵熟悉五種模式的轉(zhuǎn)換；2、監(jiān)示模式下進(jìn)行頻率、電流、電壓等值的監(jiān)測(cè)方法；3、頻率設(shè)定模式下進(jìn)行電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率的設(shè)置；4、參數(shù)設(shè)定模式下進(jìn)行變頻器參數(shù)的設(shè)置；5、運(yùn)行模式下各種操作方式的轉(zhuǎn)換；6、幫助模式下進(jìn)行全部清除、參數(shù)清除和用戶(hù)清除；7、SX-801型變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)裝置的熟悉、變頻器的電源輸入和信號(hào)輸出線(xiàn)路的連接；8、參數(shù)寫(xiě)入禁止（77號(hào)參數(shù)）的設(shè)置練習(xí)；9、測(cè)速表的使用方法，并進(jìn)行測(cè)量；變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)

課題考核及講評(píng)一、由學(xué)生先自行復(fù)習(xí)所學(xué)的變頻器的按鍵操作二、測(cè)驗(yàn)的內(nèi)容：1、五種模式的轉(zhuǎn)換2、電動(dòng)機(jī)PU運(yùn)行頻率的設(shè)置3、變頻器參數(shù)的設(shè)置4、操作方式的轉(zhuǎn)換全部清除5、清除操作：參數(shù)清除用戶(hù)清除6、PU連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，會(huì)調(diào)頻調(diào)速及監(jiān)視變頻器的輸出頻率、電流和電壓值7、PU點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，會(huì)改變電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)頻率8、用測(cè)速表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，并會(huì)準(zhǔn)確讀數(shù)變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)三、測(cè)驗(yàn)總結(jié)總結(jié)測(cè)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題和指出學(xué)生錯(cuò)誤的操作方式并加以改正。變頻技術(shù)教案(短訓(xùn)班)§2－6變頻器的程序運(yùn)轉(zhuǎn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）進(jìn)一步熟悉變頻器面板的顯示和操作（2）掌握變頻器程序運(yùn)行方式

二、實(shí)驗(yàn)原理：按照預(yù)設(shè)定的時(shí)鐘、電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率、啟動(dòng)時(shí)間及旋轉(zhuǎn)方向在內(nèi)部定時(shí)器的控制下執(zhí)行運(yùn)行操作。（注意：FR－A500型變頻器，當(dāng)選購(gòu)件FR－A5AP插入時(shí)，則不能進(jìn)行程序運(yùn)轉(zhuǎn)）（1）程序運(yùn)行功能僅當(dāng)Pr79