专科变频器实习报告

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一、变频器简介

专科变频器实习报告

1、变频器概述

变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式。目前，变频器在各个行业都有广泛的应用。

通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。

变频器的功用是将频率固定(通常为工频50HZ)的交流电(三相的或单相的)交换成频率连续可调的三相交流电源。

变频器的输入端(R,S ,T)接至频率固定的三相交流电源，输出端(U,V, W)输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电机。

二、变频器基本原理

1、变频调速的构成

要实现变频调速，必须有频率可调的交流电源，但电力系统却只能提供固定频率的交流电源，因此需要一套变频装置来完成变频的任务。历史上曾出现过旋转变频机组，但由于存在许多缺点而现在很少使用。现代的变频器都是由大功率电子器件构成的。相对于旋转变频机组，被称为静止式变频装置，是构成变频调速系统的中心环节。

一个变频调速系统主要由静止式变频装置、交流电动机和控制电路3大部分组成，

静止式变频装置的输入是三相式单相恒频、恒压电源，输出则是频率和电压均可调的三相交流电。至于控制电路，变频调速系统要比直流调速系统和其他交流调速系统复杂得多，这是由于被控对象—感应电动机本身的电磁关系以及变频器的控制均较复杂所致。因此变频调速系统的控制任务大多是由微处理机承担。变频器的在工控中主要应用于异步电动机调速、启动控制；异步电机的旋转速度为什么能够自由地改变？异步电机的同步转速：n = 60f/pn: 同步速度f: 电源频率p: 电机极数

2、交-直-交变频器主电路：

目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，其主电路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流电路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成。

3、交－直变换部分

VD1～VD6组成三相整流桥，将交流变换为直流。

滤波电容器CF作用：滤除全波整流后的电压纹波；当负载变化时，使直流电压保持平衡。

图中的CF1和CF2。由于两组电容特性不可能完全相同，在每组电容组上并联一个阻值相等的分压电阻RC1和RC2。

限流电阻RL和开关SLRL作用：变频器刚合上闸瞬间冲击电流比较大，其作用就是在合上闸后的一段时间内，电流流经RL，限制冲击电流，将电容CF的充电电流限制在一定范围内。

SL作用：当CF充电到一定电压，SL闭合，将RL短路。一些变频器使用晶闸管代替（如虚线所示）。

电源指示HL

作用：除作为变频器通电指示外，还作为变频器断电后，变频器是否有电的指示（灯灭后才能进行拆线等操作）。

4、能耗电路部分

制动电阻RB

变频器在频率下降的过程中，将处于再生制动状态，回馈的电能将存贮在电容CF中，使直流电压不断上升，甚至达到十分危险的程度。RB的作用就是将这部分回馈能量消耗掉。一些变频器此电阻是外接的，都有外接端子（如DB＋，DB－）。

制动单元VB

由 GTR（大功率晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）及其驱动电路构成。其作用是为放电电流IB流经RB提供通路。

直－交变换部分逆变管V1～V6组成逆变桥，把VD1～VD6整流的直流电逆变为交流电。这是变频器的核心部分。续流二极管VD7～VD12

作用：（1）电机是感性负载，其电流中有无功分量，为无功电流返回直流电源提供“通道”；

频率下降，电机处于再生制动状态时，再生电流通过VD7～VD12整流后返回给直流电路；

V1～V6逆变过程中，同一桥臂的两个逆变管不停地处于导通和截止状态。在这个换相过程中，也需要VD7～VD12提供通路。

缓冲电路缓冲电路如图2所示。逆变管在导通和截止的瞬间，其电压和电流的变化率是比较大的，可能全逆变管受到损害。因此，每个逆变管旁边还要接入缓冲电路，其作用就是减缓电压和电流的变化率。C01～C06逆变管V1～V6每次由导通到截止的判断瞬间，集电极C和发射极E间的电压将迅速地由0V上升为直流电压UD。过高的电压增长率将导致逆变管的损坏。C01～C06的作用就是减小逆变管由导通到截止时过高的电压增长率，防止逆变损坏。R01～R06逆变管V1～V6由导通到截止的瞬间，C01～C06所充的电压（等于UD）将对V1～V6放电。此放电电流的初值很大，并且叠加在负载电流上，导致逆变管的损坏。R01～R06的作用就是限制逆变管在导通瞬间C01～C06的放电电流。VD01～VD06R01～R06的接入，又会影响到C01～C06在V1～V6关断时减小电压增长率的效果。VD01～VD06接入后，在V1～V6关断过程中，使R01～R06不起作用；而在V1～V6接通过程中，又迫使C01～C06的放电电流流经R01～R06。

三、实训任务

1、清除所有参数的设置：

PU模式（Pr.79=1）下电机正反转控制电机要求：星形接法,先断电再接线设置电子过电流保护参数，查电动机铭牌，根据电流值进行设定（设定值=铭牌限定电流）运行频率：不要大于40Hz加减速时间：可自由设定(6s)。基波电压参数Pr.19设置为380V（星形）。外部模式（Pr.79=0/2）下用电位器控制电机加减速

2、5子分别接柜台右下角给定栏的输出端Ug和地。旋转电位器按钮可得不同的电机转速启动/停止-STF\STR端子分别接至柜台上的任意两个开关X00、X01），SD端子接至公共端COM。

3、组合操作模式1（Pr.79=3）控制电机启动停止频率给定——面板控制启动/停止——STF\STR端子分别接至柜台上的任意两个开关X00、X01），SD端子接至公共端COM。X00开关控制正转、X01开关控制反转

4、组合操作模式2（Pr.79=4）控制电机启动停止启动/停止——面板控制频率给定—— 类似于外部模式

5、转矩提升Pr.0 设置值不要超过10%

6、直流制动（Pr.10-12）按要求设定参数观察停机前片刻的制动效果多尝试几个参数

7、三段速设置外部操作模式Pr.4、5、6进行高中低速频率设定变频器上的RH\RM\RL接口分别接至柜台上任意三个开关，实现多段速控制，使用时注意正反转开关先打开。设定后按照高—中—低，低—中—高，高--低--中等方式运行并观察。

8、七多段速设置参照手册P10和Page130进行设定使用参数Pr.4-6，Pr.24-27外部操作模式变频器上的RH\RM\RL接口分别接至柜台上任意三个开关，实现七段速控制，使用时注意正反转开关先打开。

9、输入端子使用（Pr.180-183）参照手册P10和Page130进行设定15段速的控制使用参数Pr.24-27，Pr232-239(Pr.183设定为8)第二加减速时间的设定使用使用Pr.44-45对外部接线端子RH/RM/RL/MRS，进行功能选择，183定义成第二功能(183设定为3,MRS对应的开关要拨到ON的状态)

10、输出端子功能选择Pr190-192参照Page10的图和Page131的内容进行设置ABC端子的使用，利用发光二极管指示输出状态，弄清楚AC和BC两个组合所代表的状态。

11、频率检测（Pr.42-43）参考手册参数设置将FU端子引至柜台上的发光二极管，SE端子接至COM端，观察输出频率超过指定频率时的状况。发光二极管电源使用变频器的PC和SD端，注意极性。

四、实训心得

经过了这次变频器实训我掌握了交-直-交变频器的使用方法，懂得了变频调速的原理。在实训期间，我遇到了不少棘手的问题。首先对变频器的了解不足，导致在实训过程中处处碰壁。例如在选择内部模式和外部模式或者是组合模式的时候，因为弄不清参数的设置，导致多次的实验都失败。后来认真琢磨了那个说明文件后，最终弄明白了。在实验的过程中，由于要设置的参数很多，有时一个不留意就会设置错误或者漏设，导致实验的失败，拖慢了整个实验的进度。有时当自己百思不得其解的时候，同学的一句话，或者一个提示都可以令问题变得很简单，因此团体协作是非常重要的，他会另问题边简单，令你的工作得心应手。

在一个星期的实训中，我学到了很多很多。这些都是我在普通课堂中学不到的，虽然实训已经结束，但它对我的影响却是永远的。它会影响着我以后的学习与工作，为我的前进提供无尽的动力。

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