变频电源是怎样控制电压

一、变频电源是怎样控制电压

变频器的接线

1、主电路接线

(1) 变频器输入(R、S、T),输出(U、V、W)绝对不能接错

(2)将变频器接地端子良好的接地(如果工厂电路是零地共用,那就要考虑单独取地线)

多台变频器接地,各变频器应分别和大地相连,不允许一台变频器的接地和另一台变频器的接地端连接后再接地。

(3)将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上(漏电开关,空气开关应选择好的生产厂家)

2、控制电路的接线

(1) 模拟量控制线应使用屏蔽线,屏蔽一端接变频器控制电路的公共端(COM),不要接变频器地端(E)或大地,另一端悬空。

(2) 开关量控制线允许不使用屏蔽线,但同一信号的两根线必须互相绞在一起,绞合线的绞合间距应尽可能小。

三、改善变频器的功率因数

为了改善功率因数或安装场所距大容量电源很近时,必须加直流电抗器和交流电抗器。除改善功率因数外,还有以下作用:

(1) 抑制输入中的浪涌电流

(2) 削弱电源电压不平衡所带来的影响

电抗的选用:

(1) 电抗器电压降不大于额定电压的3%。

(2) 当变压器容量大于500KVA或变压器容量超过变频器容量10倍以上时,应配电抗器。

四、变频器的抗干扰

1、 外界对变频器的干扰

主要来源于电源进线。当电源系统投入其它设备(如电容器)或由于其它设备的运行(如晶闸管等换相设备)时,容易造成电源的畸变,而损坏变频器的开关管。在变频器的输入电路中串入交流电抗器可有效抑制来源于进线的干扰。

2、 变频器对外界的干扰

(1) 干扰信号的传播方式

空中辐射方式 以电磁波的方式对外辐射

电磁感应方式 通过线间电感而感应

静电感应方式 通讯线间电容而感应

线路传播方式 通过线源网络而传播

(2) 抗干扰措施

A 变频器侧

感应方式传播的干扰信号,通过正确的布线和采用屏蔽线来消弱

线路传播的干扰信号,可以在线路中串入小电感来消弱

辐射传播的干扰信号,通过吸收方法来消弱(无线电抗干扰滤波器)

在变频器输出侧和电机间串入滤波电抗器,可以不仅起到抗干扰作用,还可以消弱由于高次谐波引起的附加转矩,改善电动机的运行特性。

在变频器的输出侧,绝对不允许用电容器来吸收谐波电流。

B 仪器侧

电源隔离法 仪器电源侧接入隔离变压器

信号隔离法 信号侧用光电耦合器隔离

五、变频器的防雷

防雷 在变频器中,一般都设有雷电吸收网络,主要防止瞬间的雷电侵入,使变频器损坏 。但在实际工作中,特别是电源线架空引入的情况下,单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷电活跃地区,这一问题尤为重要,如果电源是架空进线,在进线处装设变频专用避雷器(选件),或有按规范要求在离变频器20m的远处预埋钢管做专用接地保护。如果电源是电缆引入,则应做好控制室的防雷系统,以防雷电窜入破坏设备。实践表明,这一方法基本上能够有效解决雷击问题。

六、变频器的制动部件选用。

1制动单元(选配部件)

当变频器所驱动的控制设备需要快速制动时,需选用制动单元释放电机制动时回馈至直流母线上的能量。

2制动电阻(选配部件)

不同功率等级变频器的制动电阻选用如下所示。

电压等级V 电机功率kW 电阻阻值欧/并联数目 电阻功率kW

电机功率kW 电阻阻值欧/并联数目 电阻功率kW

380 0.75 400 0.25 37 16 9

1.5 400 0.25 45 13.6 9

2.2 250 0.25 55 20/2 12

3.7 150 0.4 75 13.6/2 18

5.5 100 0.5 90 20/3 18

7.5 75 0.8 110 20/3 18

11 50 1.0 132 20/4 24

15 40 1.5 160 13.6/4 36

18.5 30 4.0 200 13.6/5 45

22 30 4.0 220 13.6/5 45

30 20 6.0 280 13.6/6 54

3制动部件的连接(举例)

制动电阻的安装[7.5kW以下] 制动控制单元的安装[11kW以上]

(二)变频器的调试、注意事项

变频器在调试时,应采取的基本步骤有带电源空载测试、带电机空载运行、带负载试运行、与上位机联机统调等;完成这些步骤应注意的问题:

1、在将变频器接通电源前需要检查它的输入、输出端是否符合说明书要求;

2、特别要看是否有新的内容增加,认真阅读注意事项;

3、检查接线是否正确和紧固。

一般的变频器均有运行(RUN)、停止(STOP)、编程(PROG)、数据/确认(DATA/ENTER)、增加(UP、▲)、减少(DOWN、▼)、等6个键,不同变频器操作键的定义基本相同。此外有的变频器还有监视(MONTTOR/DISPLAY)、复位(RESET)、寸动(JOG)、移位(SHIFT)等功能键。

一、 变频器接通电源试运行(不接电机)

接上电源后,按运行(RUN)键运行变频器到50HZ,用万用表测量变频器的输出(U V W)相电压应平衡(370V-400V)。按停止键后,再接上电机线。

二、变频器带电机空载运行

1.设置电机的功率、极数,要综合考虑变频器的工作电流。

2.设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。

3.将变频器设置为自带的键盘操作模式,按寸动键、运行键、停止键,观察电机是否反转,是否能正常地启动、停止。

4.熟悉变频器运行发生故障时的保护代码,观察热保护继电器的出厂值,观察过载保护的设定值,需要时可以修改。 三、带载试运行

1.手动操作变频器面板的运行停止键,观察电机运行停止过程及变频器的显示窗,看是否有异常现象。如果有现象,相应的改变预定参数后再运行。

2.如果启动.停止电机过程中变频器出现过流保护动作,应重新设定加速、减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩,而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电机转动惯量或电机负载变化,按预先设定的频率变化率升速或减速时,有可能出现加速转矩不够,从而造成电机失速,即电机转速与变频器输出频率不协调,从而造成过电流或过电压。因此,需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间,使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设定,若在启动过程中出现过流,则可适当延长加速时间;若在制动过程中出现过流,则适当延长减速时间。另一方面,加、减速时间不宜设定太长,时间太长将影响生产效率,特别是频繁启、制动时。

3.如果变频器在限定的时间内仍然保护,应改变启动/停止的运行曲线,从直线改为S形、U形线或反S形、反U形线。电机负载惯性较大时,应该采用更长的启动停止时间,并且根据其负载特性设置运行曲线类型。

4.如果变频器仍然存在运行故障,应尝试增加最大电流的保护值,但是不能取消保护,应留有至少10%-20%的保护余量。

5.如果变频器运行故障还是发生,应更换更大一级功率的变频器。

6.如果变频器带动电机在启动过程中达不到预设速度,可能有两种情况:

(1)系统发生机电共振,可以从电机运转的声音进行判断。采用设置频率跳跃值的方法,可以避开共振点。一般变频器能设定三级跳跃点。V/f控制的变频器驱动异步电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动,在电机轻载或转动惯量较小时更为严重。普通变频器均备有频率跨跳功能,用户可以根据系统出现振荡的频率点,在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。

(2)电机的转矩输出能力不够,不同品牌的变频器出厂参数设置不同,在相同的条件下,带载能力不同,也可能因变频器控制方法不同,造成电机的带载能力不同;或因系统的输出效率不同,造成带载能力会有所差异。对于这种情况,可以增加转矩提升量的值。如果达不到,可用手动转矩提升功能,不要设定过大,电机这时的温升会增加。如果仍然不行,应改用新的控制方法,比如日立变频器采用V/f比值恒定的方法,启动达不到要求时,改用无速度传感器空间矢量控制方法,它具有更大的转矩输出能力。对于风机和泵类负载,应减少降转矩的曲线值。

四、变频器与上位机相连进行系统调试

在手动的基本设定完成后,如果系统中有上位机,将变频器的控制线直接与上位机控制线相连,要考虑并将变频器的操作模式改为端子控制。根据上位机系统的需要,调定变频器接收频率信号端子的量程0-5V或0-10V,以及变频器对模拟频率信号采样的响应速度。如果需要另外的监视表头,应选择模拟输出的监视量,并调整变频器输出监视量端子的量程。

在调试时可能会遇到这种情况,如上位机给出信号后,变频器不执行。因为有的上位机只接受交流信号,不接受直流信号,而变频器的控制信号大多是直流信号,这时可以考虑外加继电器。

(三) 保养和维护

由于变频器使用环境的变化,如温度、湿度、烟雾等的影响,以及变频器内部元器件的老化等因素,可能会导致变频器发生各种故障。因此,在存贮、使用过程中必须对变频器进行日常检查,并进行定期保养维护。

一、 日常维护

在变频器正常开启时,请确认如下事项:

1、 电机是否有异常声音及振动。

2、 变频器及电机是否发热异常,环境温度是否过高。

3、 负载电流表是否与往常值一样。

4、 变频器的冷却风扇是否正常运转。

二、定期维护

变频器定期保养检查时,一定要切断电源,待监视器无显示及主电路电源指示灯熄灭后,才能进行检查。检查内容如表所示。

检查项目 检查内容 异常对策

主回路端子、控制回路端子螺丝钉 螺丝钉是否松动 用螺丝刀拧紧

散热片 是否有灰尘 用4~6kg/cm2压力的干燥压缩空气吹掉

PCB印刷电路板 是否有灰尘 用4~6kg/cm2压力的干燥压缩空气吹掉

冷却风扇 是否有异常声音、异常振动 更换冷却风扇

功率元件 是否有灰尘 用4~6kg/cm2压力的干燥压缩空气吹掉

铝电解电容 是否变色、异味、鼓泡 更换铝电解电容

四、故障检测

OH:机器过热

过热是平时会碰到的一个故障。当遇到这种情况时,首先会想到散热风扇是否运转,风扇是否堵转,周围环境温度是否过高,变频器通风不良,温度检测电路故障。

POFF:欠电压

输入电源是否缺相,输入电源接线端子松动,输入电源电压波动大。检查整流是否有问题,直流电压是否低于380V

OU、:过压

我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短,由于再生负载而导致的过压(加制动单元),然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题,最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障,一般的电压检测电路的电压采样点,都是中间直流回路的电压。

OCU、OCS:过电流

这可能是变频器里面最常见的故障了。我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如电流限制,加速时间过短都有可能导致过电流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了,如霍尔传感器,霍尔线故障。变频器输出侧是否短路。

OL:过载

加速时间太短,电机负载太重,电机有卡死现象。

HE:电流传感器故障

霍尔线没有接好,传感器损坏,电流检测电路有故障。

OCU1:硬件保护

这是最常见的故障。变频器三相输出UVW相有短路现象,外部用电设备干扰,IGBT,IPM模块损坏。

以下就是变频器主回路故障简易测试:

技术人员凭借数字式万用表根据上图可简单判断主回路器件是否损坏。(主要是整流桥,IGBT,IPM)

为了人身安全,必须确保机器断电,并拆除输入电源线R 、S、T和输出线U、V、W后放可操作!

首先把万用表打到“二级管”档,然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测:

1、 黑色表笔接触直流母线的负极P(+),红色表笔依次接触R、S、T,记录万用表上的显示值;然后再把红色表笔接触N(-),黑色表笔依次接触R、S、T,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题,反之相应位置的整流模块或软启电阻损坏,现象:无显示。

2、 红色表笔接触直流母线的负极P(+),黑色表笔依次接触U、V、W,记录万用表上的显示值;然后再把黑色表笔接触N(-),红色表笔依次接触U、V、W,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器IGBT逆变模块无问题,反之相应位置的IGBT逆变模块损坏,现象:无输出或报故障。

二、spwm变频控制原理

SPWM（正弦脉宽调制法）是通过调制波（例如50Hz的正弦波）与载波（例如10kHz的三角波）进行比较产生PWM的调制方法。

调制波的幅值是正弦变化的量，它代表了当前时间下的调制波大小，而载波的幅值是固定的，它代表了直流电压大校从此

三、变频电源原理图

原理如下

       vsd变频控制原理是通过调节电源输入的交流电频率来控制输出的交流电频率和电压。

       在变频器中，输入的交流电先被整流成直流电，然后被电容滤波，使其变成稳定的直流电。接着，经过一个高频开关的控制，将直流电转换成高频交流电，再通过输出滤波器和变压器，最终输出需要的电压和频率。

四、spwm变频电路基本原理

《变频器原理及应用指南》

《SPWM变频调速应用技术》

《通用变频器及其应用》

《无速度传感器矢量控制原理与实践》

五、变频电源的设计电路图

方板釆用的开关电源芯片为P1027p65，220V交流电压经过整流，pFc电路升压滤波变成350伏左右的直流电经过开关变压器②一①，由p1027p65芯片的⑤脚输入、35oⅤ电压经启动电阻R122、R127、R126降压输入芯片③脚，在内部电路控制下向芯片①脚外接电容C121充电当芯片①脚电压达到+8.5ⅴ左右时，变压器③一④绕组产生交流电经过D122整流c121，c122滤波送入芯片①脚，芯片内部电路产生脉宽调制信号并驱动Mos场效管工作，正常工作在开关变压器⑤一⑥一⑦脚产生交流电，经二极管整流，电容滤波送到各负载电路工作。当特殊情况造成负载电压升高或降低，稳压取样电路经R149，R121，R146取样送入AZ431稳压取出基准电压送入光电耦合器隔离取样放大输出控制开关电源芯片④脚，电流电压经④脚进入芯片电路控制内部MOs场效应管的占空比，使开关变器输出稳定的电压送到负载，

六、spwm变频原理实验报告

正弦波逆变器广泛运用于各类：微机系统、通信系统、家用、航空、应急、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域等需要应急后备电源的场所，可构成EpS应急电源系统。

在介绍正弦波逆变器工作原理之前，先介绍一下逆变器的工作原理。

逆变器是一种DCtoAC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（pWM）技术。其核心部分都是一个pWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的pWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

正弦波逆变器与普通逆变器的区别是它输出的波形是个完整的正弦波，失真率低，因此对收音机及通讯设备无干扰，噪声也很低，保护功能齐全，整机效率高。而正弦波逆变器之所以能输出完整的正弦波是因为采用了比pWM技术更先进的SpWM技术。

SpWM原理基于脉冲作用于时间函数器件的等效原理：如果脉冲作用于时间函数器件，峰值与作用时间的乘积相等，可近似这些脉冲等效。

SpWM基于固定频率固定峰值（如开关频率10k）的三角波与变频变压的参考正弦波（基波）进行比较，从而将直流电压脉冲化（占空比变化的脉冲），以近似参考正弦波作用于器件上。调整参考正弦波的幅值和频率，从而产生不同幅值和频率的等效参考正弦波的直流电压脉宽调制波。

七、变频电源原理

变频水泵工作原理：变频水泵利用改变电源的频率来改变电机的转速，从而改变水泵出水量，变频水泵水泵的转速决定其出水量的大小。操作注意事项：

1、给水泵处于联锁备用状态时，不准投入变频器。

2、给水泵联锁备用时必须将旁路开关置于合闸位置，变频器输入输出开关在断开位置。

3、给水泵运行中严禁进行变频、工频切换。只有在给水泵停运的状态下才能选择变频或工频运行。

4、变频器出现故障时，若不跳给水泵电源开关，其它备用泵不会联启，所以出现异常情况应紧急启动备有泵。

5、变频运行的给水泵，正常停泵时，严禁采用断开变频器输出输入等高压开关的方式停止给水泵运行或盘上紧急按停泵按钮。

6、给水泵变频运行中，要注意给水泵的出力，给水泵电机电流不准超过其额定电流，其最小电流尽量维持在100A以上，以避免给水泵出现汽化。

八、spwm型变频器的变压变频

答：请问变频器输出端是直流还是交流？交流电。以单相电为例介绍一下变频器的工作过程，将220V/50Hz单相电通过变频器的L、N端输入内部，22OV交流电压通过整流和滤波电路产生直流300Ⅴ电压，直流300V电压输入逆变膜块中，有膜块中的丨GBT管转换产生三相交流电来驱动电机，电机的速度是控制50HZ频率大小来实现的。

九、spwm变频原理实验心得体会

这个很简单，不用图的，或者变频器说明书上都有图的，你将电源接到变频器的RST端，将电机接到UVW端就可以使用了。

十、变频电源控制系统

差速电机和变频电机都是常用的电动机类型，但在工作原理和应用领域上存在一些区别。1. 差速电机（差速调节电机）：差速电机是指通过调节两个转子之间的转差率来实现转速调节的电机。差速电机通常由两个或多个转子组成，其中一个转子称为主转子（输入电源转子），另外一个转子称为副转子（输出负载转子）。通过调节主转子和副转子之间的转差率，可以实现对差速电机总转速的调节。差速电机广泛应用于机械传动系统、起重设备等领域，提供平稳可调的转速。2. 变频电机：变频电机是指通过变频器（即变频驱动器）来调节电机的转速。变频器通过改变电机的供电频率和电压，从而改变电机的转速。变频电机的转速调节范围很大，可通过变频器精确控制，且能够适应各种负载条件。变频电机通常应用于需要频繁调整转速或变速运行的设备，例如风机、泵、空调系统等，以实现节能和精确控制的目的。总的来说，差速电机主要通过调节转子之间的转差率来实现转速调节，适合机械传动系统领域；而变频电机则通过变频器来改变电机供电频率和电压来实现转速调节，适合需要频繁调整转速或变速运行的设备。

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