课题一　变频器基本操＋课件 课件 2022—2023学年《变频技术及应用（三菱+第二版）》

任务 １　认识变频器 任务 ２　变频器的运行操作 任务 ３　变频器的外部运行操作 任务 ４　变频器的组合运行操作 任务 ５　变频器的 PID 控制运行操作 任务 ６　变频器的选择、安装与维护 课题一 变频器基本操作 变频器是由计算机控制电力电子器件，将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电气设备。其广泛应用于钢铁冶金、电力、煤炭、化工、纺织、化纤、水泥、造纸、医药、印染、注塑、污水处理、食品、包装等行业，如图所示。变频器具有良好的调速性能，不仅提高了工厂的生产效率，而且节约了电能。 变频器在各行业中的应用 ａ） 变频器在流水生产线中的应用　ｂ） 变频器在造纸行业中的应用 ｃ） 变频器在水泥行业中的应用　ｄ） 变频器在恒压供水设备中的应用 １． 熟悉变频器的铭牌与结构。 ２． 掌握变频器前盖板和操作面板的拆卸与安装方法。 ３． 熟悉变频器的内部基本结构。 ４． 掌握变频器的基本工作原理。 学习目标 任务 １　认识变频器 三相交流异步电动机在工农业生产中的应用非常广泛。一般机械设备的调速框图如图所示，常用的调速方法有变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等。 工作任务 一般机械设备的调速框图 随着工农业生产对调速性能要求的不断提高和电力电子技术及微电子技术的迅速发展，变频调速技术亦日趋成熟，其对应的调速框图如图所示。由图可知，实现变频调速最主要的设备就是变频器，要掌握变频调速技术，首先就要认识变频器，了解变频器是由哪些部分组成的，它是如何实现变频调速的，怎样拆卸和安装变频器。 变频调速框图 相关知识 一、变频器简介 １． 变频器结构 （１） 变频器的组成结构 三菱 FR － E740 变频器的结构 （２） 变频器前盖板 变频器前盖板的结构如图所示。 变频器前盖板的结构 ２． 变频器铭牌 变频器铭牌 ３． 前盖板和配线盖板的拆卸与安装 （１） 前盖板的拆卸与安装 安装好后需要检查以下两点： ①检查前盖板是否牢固安装好。 ②变频器前盖板上的容量铭牌和主机身上的额定铭牌上印有相同的制造编号，安装后需要检查制造编号，以确保将拆下的前盖板安装在原来对应的变频器上。 （２） 配线盖板的拆卸与安装 配线盖板拆卸与安装示意图 ４． 控制逻辑的切换 控制逻辑切换 要点提示 漏型、源型逻辑的切换跨接器只能安装在控制端子其中一侧。若两侧同时安装，则可能会导致变频器损坏。 （１） 漏型逻辑 漏型逻辑时输入输出信号的电流流向 （２） 源型逻辑 源型逻辑时输入输出信号的电流流向 ５． PU 接口的连接 PU 接口的连接 二、变频器的内部结构 变频器内部结构框图 １． 主控电路 （１） 主控电路的基本任务 １） 接收各种信号 ２） 进行基本运算 ３） 输出计算结果 （２） 主控电路的其他任务 １） 实现各项控制功能。 ２） 实施各项保护功能。 ２． 控制电源、采样电路及驱动电路 （１） 控制电源 １） 主控电路。 ２） 外控电路。 （２） 采样电路 １） 提供控制用数据。 ２） 提供保护采样。 （３） 驱动电路 ３． 整流电路和逆变电路 （１） 整流电路 整流电路的功能是将交流电转换为直流电，变频器中应用最多的是三相桥式整流电路。 三相桥式整流电路 ａ） 不可控整流电路　ｂ） 可控整流电路 １） 电力二极管 （ PD） 。 电力二极管的图形符号、外形和特性曲线 ａ） 图形符号　ｂ） 螺旋式二极管外形　 ｃ） 平板式二极管外形　ｄ） 伏安特性曲线 ２） 普通晶闸管 （ SCR） 。 晶闸管的图形符号和外形 ａ） 图形符号　ｂ） 螺栓式外形　ｃ） 平板式外形 晶闸管的伏安特性曲线 （２） 逆变电路 逆变电路的功能是将直流电转换为交流电，变频器中应用最多的是三相桥式逆变电路。 三相桥式逆变电路 １） 门极可关断晶闸管 （ GTO） 。 GTO 的结构和图形符号 开关特性 ２） 电力晶体管 （ GTR） 。 GTR 模块的结构和外形 ａ） 结构　ｂ） 外形图 ３） 功率场效应晶体管 （ P⁃MOSFET）。功率场效应晶体管是单极型全控器件，属于电压控制，具有驱动功率小、控制线路简单、工作频率高的特点。 P⁃MOSFET 的结构和图形符号 ａ） 结构　ｂ） 图形符号 P⁃MOSFET 的转移特性 P⁃MOSFET 的输出特性 ４） 绝缘栅双极型晶体管 （ IGBT） 。绝缘栅双极型晶体管是复合型全控器件，具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大等优点，是功率开关电源和逆变器的理想电力半导体器件。其结构和图形符号如图所示，其中 G 为栅极、C 为集电极、E 为发射极。IGBT 的开通和关断是由栅极电压来控制的。当栅极加正电压时，MOSFET 内形成沟道，IGBT 导通；当栅极加负电压时，MOSFET 内的沟