變頻器實習報告

2021-10-04 05:29:26 字數 3879 閱讀 1532

廣東機電職業技術學院

系別: 電氣工程學院

班級學號

姓名指導老師

實訓時間: 2011.9.26-2011.9.30

變頻調速是最有發展前途的一種交流調速方式。目前,變頻器在各個行業都有廣泛的應用。

通常,把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作「變頻器」。

變頻器的功用是將頻率固定(通常為工頻50hz)的交流電(三相的或單相的)交換成頻率連續可調的三相交流電源。

如圖 2. 1所示,變頻器的輸入端(r,s ,t)接至頻率固定的三相交流電源,輸出端(u,v, w)輸出的是頻率在一定範圍內連續可調的三相交流電,接至電機。

要實現變頻調速,必須有頻率可調的交流電源,但電力系統卻只能提供固定頻率的交流電源,因此需要一套變頻裝置來完成變頻的任務。歷史上曾出現過旋轉變頻機組,但由於存在許多缺點而現在很少使用。現代的變頻器都是由大功率電子器件構成的。

相對於旋轉變頻機組,被稱為靜止式變頻裝置,是構成變頻調速系統的中心環節。

乙個變頻調速系統主要由靜止式變頻裝置、交流電動機和控制電路3大部分組成,

靜止式變頻裝置的輸入是三相式單相恆頻、恆壓電源,輸出則是頻率和電壓均可調的三相交流電。至於控制電路,變頻調速系統要比直流調速系統和其他交流調速系統複雜得多,這是由於被控物件—感應電動機本身的電磁關係以及變頻器的控制均較複雜所致。因此變頻調速系統的控制任務大多是由微處理機承擔。

變頻器的在工控中主要應用於非同步電動機調速、啟動控制;

非同步電機的旋轉速度為什麼能夠自由地改變?

非同步電機的同步轉速:n = 60f/p

n: 同步速度

f: 電源頻率

p: 電機極數

目前,通用型變頻器絕大多數是交—直—交型變頻器,通常尤以電壓器變頻器為通用,其主電路圖(見圖1.1),它是變頻器的核心電路,由整流電路(交—直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成。

vd1~vd6組成三相整流橋,將交流變換為直流。

濾波電容器cf作用:

濾除全波整流後的電壓紋波;

當負載變化時,使直流電壓保持平衡。

圖中的cf1和cf2。由於兩組電容特性不可能完全相同,在每組電容組上併聯乙個阻值相等的分壓電阻rc1和rc2。

限流電阻rl和開關sl

rl作用:變頻器剛合上閘瞬間衝擊電流比較大,其作用就是在合上閘後的一段時間內,電流流經rl,限制衝擊電流,將電容cf的充電電流限制在一定範圍內。

sl作用:當cf充電到一定電壓,sl閉合,將rl短路。一些變頻器使用閘流體代替(如虛線所示)。

電源指示hl

作用:除作為變頻器通電指示外,還作為變頻器斷電後,變頻器是否有電的指示(燈滅後才能進行拆線等操作)。

制動電阻rb

變頻器在頻率下降的過程中,將處於再生制動狀態,回饋的電能將存貯在電容cf中,使直流電壓不斷上公升,甚至達到十分危險的程度。rb的作用就是將這部分回饋能量消耗掉。一些變頻器此電阻是外接的,都有外接端子(如db+,db-)。

制動單元vb

由 gtr(大功率電晶體 )或igbt(絕緣柵雙極型電晶體 )及其驅動電路構成。其作用是為放電電流ib流經rb提供通路。

直-交變換部分

逆變管v1~v6

組成逆變橋,把vd1~vd6整流的直流電逆變為交流電。這是變頻器的核心部分。

續流二極體vd7~vd12

作用:(1)電機是感性負載,其電流中有無功分量,為無功電流返回直流電源提供「通道」;

頻率下降,電機處於再生制動狀態時,再生電流通過vd7~vd12整流後返回給直流電路;

v1~v6逆變過程中,同一橋臂的兩個逆變管不停地處於導通和截止狀態。在這個換相過程中,也需要vd7~vd12提供通路。

緩衝電路

緩衝電路如圖2所示。

逆變管在導通和截止的瞬間,其電壓和電流的變化率是比較大的,可能全逆變管受到損害。因此,每個逆變管旁邊還要接入緩衝電路,其作用就是減緩電壓和電流的變化率。

c01~c06

逆變管v1~v6每次由導通到截止的判斷瞬間,集電極c和發射極e間的電壓將迅速地由0v上公升為直流電壓ud。過高的電壓增長率將導致逆變管的損壞。c01~c06的作用就是減小逆變管由導通到截止時過高的電壓增長率,防止逆變損壞。

r01~r06

逆變管v1~v6由導通到截止的瞬間,c01~c06所充的電壓(等於ud)將對v1~v6放電。此放電電流的初值很大,並且疊加在負載電流上,導致逆變管的損壞。r01~r06的作用就是限制逆變管在導通瞬間c01~c06的放電電流。

vd01~vd06

r01~r06的接入,又會影響到c01~c06在v1~v6關斷時減小電壓增長率的效果。vd01~vd06接入後,在v1~v6關斷過程中,使r01~r06不起作用;而在v1~v6接通過程中,又迫使c01~c06的放電電流流經r01~r06。

pu模式(pr.79=1)下電機正反轉控制

電機要求:星形接法,先斷電再接線

設定電子過電流保護引數,查電動機銘牌,根據電流值進行設定(設定值=銘牌限定電流)

執行頻率:不要大於40hz

加減速時間:可自由設定(6s)。

基波電壓引數pr.19設定為380v(星形)。

2、5子分別接櫃檯右下角給定欄的輸出端ug和地。旋轉電位器按鈕可得不同的電機轉速

啟動/停止-stf\str端子分別接至櫃檯上的任意兩個開關x00、x01),sd端子接至公共端com。

頻率給定——面板控制

啟動/停止——stf\str端子分別接至櫃檯上的任意兩個開關x00、x01),sd端子接至公共端com。

x00開關控制正轉、x01開關控制反轉

啟動/停止——面板控制

頻率給定—— 類似於外部模式

pr.0 設定值不要超過10%

按要求設定引數

觀察停機前片刻的制動效果

多嘗試幾個引數

外部操作模式

pr.4、5、6進行高中低速頻率設定

變頻器上的rh\rm\rl介面分別接至櫃檯上任意三個開關,實現多段速控制,使用時注意正反轉開關先開啟。

設定後按照高—中—低,低—中—高,高--低--中等方式執行並觀察。

參照手冊p10和page130進行設定

使用引數pr.4-6,pr.24-27

外部操作模式

變頻器上的rh\rm\rl介面分別接至櫃檯上任意三個開關,實現七段速控制,使用時注意正反轉開關先開啟。

參照手冊p10和page130進行設定

15段速的控制

使用引數pr.24-27,pr232-239(pr.183設定為8)

第二加減速時間的設定使用

使用pr.44-45

對外部接線端子rh/rm/rl/mrs,進行功能選擇,183定義成第二功能(183設定為3,mrs對應的開關要撥到on的狀態)

參照page10的圖和page131的內容進行設定

abc端子的使用,利用發光二極體指示輸出狀態,弄清楚ac和bc兩個組合所代表的狀態。

參考手冊引數設定

將fu端子引至櫃檯上的發光二極體,se端子接至com端,觀察輸出頻率超過指定頻率時的狀況。

發光二極體電源使用變頻器的pc和sd端,注意極性。

經過了這次變頻器實訓我掌握了交-直-交變頻器的使用方法,懂得了變頻調速的原理。在實訓期間,我遇到了不少棘手的問題。首先對變頻器的了解不足,導致在實訓過程中處處碰壁。

例如在選擇內部模式和外部模式或者是組合模式的時候,因為弄不清引數的設定,導致多次的實驗都失敗。後來認真琢磨了那個說明檔案後,最終弄明白了。在實驗的過程中,由於要設定的引數很多,有時乙個不留意就會設定錯誤或者漏設,導致實驗的失敗,拖慢了整個實驗的進度。

有時當自己百思不得其解的時候,同學的一句話,或者乙個提示都可以令問題變得很簡單,因此團體協作是非常重要的,他會另問題邊簡單,令你的工作得心應手。

在乙個星期的實訓中,我學到了很多很多。這些都是我在普通課堂中學不到的,雖然實訓已經結束,但它對我的影響卻是永遠的。它會影響著我以後的學習與工作,為我的前進提供無盡的動力。

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一 實習目的及實習任務 實習目的 鞏固 擴大和加深學生對三相非同步電機 自動化控制的理論知識和其它知識,獲得變頻器調速的初步經驗和基本技能,著重培養學生的獨立工作能力,進一步熟練變頻器的操作技能,提高學生的動手能力,並對變頻器調速拖動系統理論知識的全過程有乙個全面和系統的認識。實習任務 1.熟悉三菱...