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施耐德电气变频器产品培训教材教程解析.ppt 47页
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施耐德电气VSD产品培训教材 培训内容 变频器基本原理
施耐德变频器概述
总结和答疑
培训内容 变频器基本原理
施耐德变频器概述
总结和答疑
变频器基本原理
旋转电机的分类： 直流电机 交流电机 交流异步电机，又称感应电动机 交流同步电机，有同步电动机和同步发电机之分 目前工厂中小型电机绝大多数是异步电动机 直流电机用于大功率驱动，但有被取代的趋势 异步电机制造成本低，维护方便，控制简单 变频器基本原理
电机转速的公式：
n1 为电机的同步速
例如：对于工频50Hz电源供电的异步电机，2极，4极，6极电机的同步转速分别为3000rpm, 1500rpm, 1000rpm。
实际异步电机的额定转速通常为29**rpm，14**rpm，9**rpm，7**rpm，与同步速之间的差别即为滑差。
同步电机没有滑差，也就是转子（永磁磁体）转速与定子磁场保持相同。
变频器基本原理 从以上公式看，调节转速的最佳方法是调节供电电源的频率。 调节供电电源频率的装置就称为变频器。 用变频器调速的优势是控制简单，稳定性好，效率高。 变频器的英文标识为VSD, VFD, Converter, Inverter, Speed Drive等等 实际也称为VVVF：即Variable Voltage Variable Frequency, 原因是在改变电源频率的同时，必须保证供电电压同时改变。 变频器基本原理 标准低压变频器的结构是交直交电压型的。 变频器的主回路—进线 变频器的进线电源可以是三相380-500V，或三相200－240V，也可以是单相200－240V；也可以是690V。 电源电压在690V以下称为低压变频器，1000V以上称为中压或高压变频器。 进线电源的相序不影响电机的转向。 变频器的整流回路—整流桥 大多数变频器采取三相全波整流，整流器件为功率二极管。 三相全波整流获得的直流输出电压为进线电压有效值的1.35倍，例如电网电压为400V，则这时直流母线电压为540V左右。但随着负载的波动，直流母线电压也会波动。 预充电电阻和预充电接触器 上电瞬间，整流桥输出端将产生峰值1.414U的电压，对储能电容快速充电。 为了保护储能电容，需要在直流母线中串联一个电阻。在变频器上电时，整流桥通过该电阻向整流桥充电，充电结束后，用接触器将该电阻旁路掉。 该电阻称为预充电电阻，该接触器称为预充电接触器或预充电继电器。 变频器的储能电容 变频器运行过程中需要相对稳定的直流母线电压，用储能电容保证。 该电容的形式为电解电容，对于中大功率变频器，需要将多个电容并联。 当变频器处于过载的过程中，瞬间会把直流母线电压拉低；处于发电（制动）过程中，瞬间会升高直流母线电压，若太高变频器则停止输出。 有些应用中，为了提高变频器的动态能力，或者在断电瞬间保持变频器斜坡停车，需要外加蓄电池或电容，需要考虑回路其它部件的承受能力。 直流电抗器 直流电抗器是串联在直流中间回路的一个或两个扼流圈, 因其通过的电流为直流电流, 故亦成为直流扼流圈. 直流电抗器的作用是抑制变频器的进线电流谐波,从而减少对电网的污染. 通常采用适当大小的直流电抗器,即可使变频器的谐波污染减少到符合标准,这是一种低成本的方案. 制动单元和制动电阻 制动单元是一个或一组晶体管,与制动电阻串联之后,接在直流母线上. 当直流母线电压超过某规定电压时,制动晶体管导通,直流母线电容和电机向制动电阻释放能量.使直流母线电压降低,降低到另一规定电压后,制动晶体管截止.所以制动电阻的作用是能耗制动. 图中Tfr为制动晶体管,PA-PB连接制动电阻。 变频器的主回路– 逆变桥 逆变桥是变频器的核心部分,其作用是将直流电压通过6个桥臂可控硅的反复轮流通断形成所需要的幅值和频率变化的三相交流输出电压. 逆变桥的桥臂的可控硅的类型主要是IGBT—绝缘珊双极型晶体管. 变频器的输出波形 输出电压波形为脉冲波，其形成机制称为脉宽调制技术 输出电流波形接近正弦波，谐波成分为导致变频器输出干扰的主要原因。 开关频率的概念和影响。 恒转矩区与恒功率区 负载类型 变频器的选型和应用, 首先要考虑的就是负载的类型 负载可以分为三大类 恒转矩负载 例如输送带,提升,钻床,挤出机,容积泵 变转矩负载 例如离心风机, 离心泵 恒功率负载 例如磨床, 高速车床, 绕线筒等 根据不同的负载类型,以及其它功能和性能的要求,选择对应系列的变频器
恒转矩负载 在整个运行的速度范围内,需要相同大小的负载 当转速变化时,负载转矩保持不变 所需功率与转速成正比 通常转速限制在基本频率以内 变转矩负载 负载转矩是转速的函数:在低速下需要较小的转矩, 而在高速下需要较大的转矩 只有两类典型的负
正在加载中，请稍后...1.施耐德变频器日常保养检修应注意检查以下几点：；4）施耐德变频器冷却风机声音是否正常；；5）施耐德变频器中电路板上的大功率电阻是否变色，；施耐德变频器整流模块的损坏是施耐德变频器的常见故；2.2施耐德变频器充电电路故障；通用施耐德变频器一般为电压型施耐德变频器，采用交；于直流侧的平波电容容量较大，在施耐德变频器接入电；1）系统在工作过程中出现过电流，原因大
1.施耐德变频器日常保养检修应注意检查以下几点：
1）施耐德变频器的进线电压、电流是否正常；
2）施耐德变频器所处环境的温度与湿度是否正常；
3）散热器的温度是否正常；
4）施耐德变频器冷却风机声音是否正常；
5）施耐德变频器中电路板上的大功率电阻是否变色，电容是否漏液及鼓肚；
6）施耐德变频器中的接线及接插件是否松动。
2 施耐德变频器的常见故障及维修对策
2.1 施耐德变频器整流模块损坏
施耐德变频器整流模块的损坏是施耐德变频器的常见故障之一，早期生产的施耐德变频器整流模块均采用二极管，目前，大部分整流模块则采用晶闸管。中大功率普通施耐德变频器整流模块一般为三相全波整流，整流器件易过热，也易被击穿，当其损坏后伴随着快速熔断器熔断,整机停机。在更换整流模块时，要求其在与散热片接触的面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅脂，再紧固安装螺丝。如果没有同型号整流模块时，可用同容量的其他类型的整流模块代替。如富士G7S使用了带晶闸管保护的整流模块，它与普通整流模块的区别就在于它用晶闸管替代了主回路接触器，提高了施耐德变频器的可靠性。富士G9S小功率施耐德变频器整流模块则是集成晶闸管与开关管于一体。整流模块的损坏常与机器外部电源有密切关系，所以当整流模块发生故障后，不能再盲目上电，应先检查外围设备。 2.2 施耐德变频器充电电路故障
通用施耐德变频器一般为电压型施耐德变频器，采用交―直―交工作方式，由于直流侧的平波电容容量较大，在施耐德变频器接入电源的一瞬间充电电流很大，可能导致电源开关跳闸，为此在充电回路中设置一个起动电阻来限制充电电流，而在充电完成后，控制电路通过接触器的触点或晶闸管将电阻短路。充电电路故障一般表现为起动电阻被烧坏，施耐德变频器报警显示为直流母线电压故障。当施耐德变频器的交流输入电源频繁通断时，或者短路接触器的触点接触不良或晶闸管的导通阻值变大时，都会导致起动电阻被烧坏。如遇这种情况，可购买同规格的电阻更换。同时必须找出烧坏电阻的原因，如果故障是由输入电源频繁通断引起的，必须消除这种现象，如果故障是由短路接触器触点或短路晶闸管引起，则必须更换这些元器件，才能再将施耐德变频器投入使用。 2.3 施耐德变频器显示过流 1）系统在工作过程中出现过电流，原因大致来自以下几方面：
（1）电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象时引起电动机电流的突然增加；
（2）施耐德变频器的输出侧短路，如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路，或电动机内部发生短路等；
（3）施耐德变频器自身工作不正常，如逆变桥中同一个桥臂的上、下两个器件发生“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。 2）负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短，电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果使升速电流太大。 3）负载的惯性较大，/F5+而降速时间设定得太短时，电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，结果使转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
针对上述故障现象主要检查以下几个方面： 1）工作机械有没有被卡住； 2）用兆欧表检查负载侧短路点； 3）施耐德变频器功率模块有没有损坏； 4）电动机的起动转矩是否过小，使拖动系统转不起来； 5）升速时间设定是否太短； 6）减速时间设定是否太短； 7）转矩补偿（v/f 比）设定是否太大，引起低频时空载电流过大； 8）电子热继电器整定是否不当，动作电流设定得太小，引起施耐德变频器误动作。
如果不是这些问题引起，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流传感器，复位后运行，看是否还出现过流现象，因为检测电流的霍尔传感器受温度、湿度等环境因素的影响，工作点很容易发生漂移，导致过流。如果还出现的话，很有可能是1PM 模块出现故障，因为1PM 模块内含有过压、过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能，更换同型号模块应该就能解决。 2.4 施耐德变频器过压欠压保护动作
施耐德变频器出现过压欠压保护动作，大多是由电网电压的波动引起的。在施耐德变频器供电回路中，若存在大负荷电机的直接启动或停车，会引起电网电压瞬间大范围波动，导致施耐德变频器过压欠压保护动作，而不能正常工作。这种情况一般不会持续太久，电网电压波动过后即可正常运行。这种情况只有增大供电变压器容量，改善电网质量才能避免。
另外，施耐德变频器出现过压故障还可能是由于施耐德变频器驱动大惯性负载，因为在这种情况下，施耐德变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，施耐德变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于施耐德变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被施耐德变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，施耐德变频器直流侧的电压就会超过直流母线的过电压保护整定值而跳闸。对于这种故障，一是将减速时间参数设置长一些，或增大制动电阻，或增加制
动单元；二是将施耐德变频器的停止方式设置为自由停车。
另一种情况是施耐德变频器整流部分损坏或检测电路损坏而引起故障报警，电压检测一般都是通过对直流母线电压采样，然后与过电压保护整定值进行比较，再将比较差值传送到微控制器。如果整流桥、滤波电容、采样电路或比较电路中任一器件出现问题，都会出现这种报警。如一台丹佛斯VLT5004施耐德变频器，上电显示正常，但是加负载后显示“DC LINK UNDERVOLT”（直流回路电压低）。从现象上看比较特别，但是仔细分析一下，问题也就不是那么复杂了，该施耐德变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加
负载时直流回路的电压下降引起的故障，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流, 然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥。经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。 2.5 施耐德变频器驱动电路故障
施耐德变频器的逆变驱动电路也容易发生故障。一般有明显的损害痕迹，诸如元器件（电容、电阻、二极管及印刷板等）爆裂、变色、断线等异常现象，但不会出现驱动电路全部损害的情况。处理方法一般是按照原理图，每组驱动电路逐级寻找故障点。处理时首先对整块电路板清灰除污，如发现电路断线，则进行补线处理；查出损坏的元器件即更换；根据笔者实践经验分析，对怀疑的元器件，进行测量、对比、替代等方法判断，有的元器件需要离线测定。驱动电路修复后,应用示波器观察各组驱动电路信号的输出波形，如果三相脉冲大小、相位不相等，则驱动电路仍然有异常（更换的元器件参数不匹配，也会引起这类现象），应重复检查处理。大功率晶体管驱动电路的损坏也是导致过流保护动作的原因之一。驱动电路损坏表现出来最常见的现象是缺相，三相输出电压不相等，三相电流不平衡等特征。如一台丹佛斯VLT5062施耐德变频器，上电显示正常，但是测量三相输出电压不平衡，带上电机后报警“MISSING MOT，PHASE W”（电
机W 相缺失）。经检查驱动电路W相的逆变驱动触发电路没有输出波形，修复W相驱动触发电路后，施耐德变频器工作正常。 2.6 电机发热施耐德变频器显示过载
对于已经投入运行的施耐德变频器如果出现这种故障，就必须检查负载的状况。对于新安装的施耐德变频器如果出现这种故障，很有可能是v/f 曲线设置不当或电机参数设置有问题。如一台新装施耐德变频器，驱动的变频电机，额定参数为220 V/50 Hz，而施耐德变频器出厂时设置参数为380 V/50 Hz。由于安装人员没有正确设定施耐德变频器的v/f参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，过载而发热。所以在新施耐德变频器使用之前，必须设置好相应参数。另外，使用施耐德变频器的无速度传感器矢量控制方式时，若没有正确设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，也会导致电机过载发热。还有一种情形是设置的施耐德变频器载波频率过高时，也会导致电机发生过载发热。最后一种情况是施耐德变频器经常处于低频段工作，使电机长时间在低频段工作，电机散热效果又不好，致使电机工作一段时间后过载发热，对于这种情况，需加装散热装置。如一台ABB ACS500 22 kW施耐德变频器客户反映，施耐德变频器在运行半小时左右显示“OH”（过热）。因为是在运行一段时间后才有故障，经分析认为温度传感器坏的可能性不大，可能施耐德变频器的温度确实太高。经再通电观察，发现风机转动缓慢，防护罩里面塞满了很多棉絮（因该施耐德变频器用在纺织行业），经打扫后开机，风机运行良好，运行数小时后，施耐德变频器再没出现该故障。
SCF1 [ 电机短路] SCF2 [ 有阻抗短路] SCF3 [ 接地短路] 可能原因： ? 变频器输出短路或接地。 ? 如果几个电机并联，变频器输出有较大。 的接地泄漏电流。 修复措施 ? 检查变频器与电机之间的电缆连接情况以及电机的绝缘情况。 ? 通过菜单执行诊断测试。 ? 减小开关频率。 ? 将电抗器与电机串联连接。 ? 检查速度环和制动的调整。
施耐德变频器常见问题
1、用模拟量输出口指示电机频率，当电机频率为50Hz时，为什么输出只有16mA ?
因为变频器最大输出频率参数“TFR”，出厂默认值为60Hz。所以当变频器输 出为50Hz时，模拟输出为16mA。这时只要将“TFR”参数改为50Hz即可。
2、我公司有无控制单相交流电机的变频器？ 三亿文库包含各类专业文献、行业资料、生活休闲娱乐、高等教育、文学作品欣赏、外语学习资料、专业论文、各类资格考试、变频故障判断分析54等内容。　
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加TA为好友 发表于： 19:44:44 楼主
PID手自动的实现，其手动时有一个电位器，自动由压力变送器的4-20ma信号反溃给定。设定什么参数才能达到以上述功能？
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加TA为好友 发表于： 19:52:07 1楼
看数字量输入点，有无PID开启，或者给定选择功能，如有则可通过开关量选择&。如没有，那只有通过通讯写了。&&
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加TA为好友 发表于： 22:02:00 2楼
还有一个问题给定1通道，给定1B通道，给定1B切换，给定2，到底怎么回事的？都&晕了
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加TA为好友 发表于： 22:23:40 3楼
直接把标准的4~20ma的电流信号输进变频器的模拟量输入端子就行记住有些变频器在使用电压或电流输入时，需要拨一下里面的拨码开关
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加TA为好友 发表于： 21:12:32 4楼
Fun--&PID & &其中有手自动切换功能，将其分配为一逻辑输入端子即可
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加TA为好友 发表于： 18:49:41 5楼
反馈用４－２０ｍａ；给定可以使用模拟量输入给定，通过ＤＩ来进行切换时是手动给定还是ＰＩＤ控制。
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