7.1 变频器基础（课件）-高一《电器及PLC控制技术与实训》同步精品课堂（机工版）

7.1 变频器基础 电器及PLC控制 技术与实训 机工版 第一章 常用低压电器 1 学习目标 知识目标 掌握变频器的基本组成部分和构成等内容。 能力目标 针对变频器分类和调速原理，以及西门子 MM420 变频器的接线进行掌握和运用。 情感目标 提供对基础知识的学习和运用，乐于探索机械专业的学习规律，培养学生综合学习的能力。 新课导入 思考：分小组讨论和总结西门子 MM420变频器的接线的内容。 新知学习 变频器是运动控制系统中的功率变换器，利用电力电子器件将工频交流电变换成各种频率的交流电以实现电动机的变速运行。主要用于对三相异步交流电动机的控制和速度调节，在泵、风机、机床、升降机、 运输机、食品机械、印刷机械及冶金设备等自动生产设备和生产线使用非常广泛。 第一节 变频器基础 新知学习 变频器由主电路和控制电路构成 一 、变频器的基本组成 第一节 变频器基础 新知学习 变频器由主电路和控制电路构成 一 、变频器的基本组成 第一节 变频器基础 主电路包括整流电路、储能电路和逆变电路，主要实现电能的转换。电源输入单相交流 电或三相交流电，经整流电路转换为直流电，供给逆变电路，逆变电路在CPU 的控制下， 将直流电逆变成电压和频率均可调的三相交流电供给电动机负载。 新知学习 一 、变频器的基本组成 第一节 变频器基础 2)储能电路 将直流电逆变成三相交流电，驱动电动机工作 3)逆变电路 将交流电全波整流为直流电 1) 整流电路 具有储能和平稳直流电压的作用 新知学习 变频器由主电路和控制电路构成 一 、变频器的基本组成 第一节 变频器基础 变频器的控制电路主要以单片机为核心构成，控制电路具有设定和显示运行参数、信号 检测、系统保护、计算与控制、驱动逆变管等功能。 新知学习 1. 根据供电电压、相数及功率分 二 、变频器分类 第一节 变频器基础 1)按供电电压 低压变频器(110V 、220V 、380V) 、 中 压 变 频 器 ( 5 0 0V 、660V、 1140V) 、 高压变频器(3kV 、3.3kV 、6.6kV 、10kV) 3)按输出功率 小功率变频器、中功率变频器和大功率变频器。 03 02 01 2)按供电电源 单相输入变频器和三相输入变频器。 新知学习 2. 根据变换环节分 二 、变频器分类 第一节 变频器基础 1)交-交变频 把固定频率的交流电源直接变换为频率连续可调的交流电。该变频器 没有中间环节，变换效率高，但是可调频率范围窄， 一般不到额定频率的1/2 2)交-直-交变频 先将固定频率的三相交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率 连续可调的三相交流电 02 01 新知学习 3. 根据直流电源的性质分 二 、变频器分类 第一节 变频器基础 1)电流型变频器 储能元件是电感线圈 2)电压型变频器 储能元件是电容器 02 01 新知学习 4. 按变频器控制方式分 二 、变频器分类 第一节 变频器基础 可分为U/f 控制变频器、矢量控制 (VC) 变频器、转差率控制 (SF) 变频器、直接转 矩控制变频器。 新知学习 三相异步电动机的调速公式为 三 、变频器的调速原理 第一节 变频器基础 式中：n₁ 为同步转速，单位为r/min;fi 为电源频率，单位为 Hz;p 为电动机磁极对 数 ；s 为电动机转差率。 新知学习 三相异步电动机的调速公式为 三 、变频器的调速原理 第一节 变频器基础 从基频(电动机的额定频率)向下调速，为了保持电 动机的负载能力，应保持气隙主磁通①。不变，这就要求在降低供电频率的同时降低感应电 动势，这种控制方式称为恒磁通变频调速，属于恒转矩调速。由于E₁ 难于被直接检测和直 接控制，实际操作中常保持U₁/fi 为常数即可。 1)基频以下的恒磁通变频调速 新知学习 三相异步电动机的调速公式为 三 、变频器的调速原理 第一节 变频器基础 频率由额定值向上增大，由于电压 U₁ 受额定电压的限 制不能再升高，只能保持额定电压值不变，必然会使主磁通随fi 的上升而减小，相当于直 流电动机的弱磁调速情况，属于近似恒功率调速方式。 2)基频以上的弱磁变频调速 新知学习 MM420(MicroMaster420) 是一种用于控制三相交流电动机调速的通用型变频器，适用 于各种变频驱动装置，尤其适用于风机、泵类和传送带系统的驱动装置。既可以用于单驱动 系统，也可以集成到自动化系统中。 四、 西门子 MM420 变频器的接线 第一节 变频器基础 新知学习 1.变频器与电源、电动机的连接 变频器与电源、电动机连接如图所示，其中供电电源可以是单相交流电源(图 7-3a) 和三相交流电源(图7-3b)。 四、 西门子 MM420 变频器的接线 第一节 变频器基础 新知学