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關(guān)于變頻器的實(shí)習(xí)報(bào)告
變頻器實(shí)習(xí)報(bào)告
一、 變頻器簡(jiǎn)介
1、 變頻器概述
變頻調(diào)速是最有發(fā)展前途的一種交流調(diào)速方式。目前，變頻器在各個(gè)行業(yè)都有廣泛的應(yīng)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(xù)可調(diào)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范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電，接至電機(jī)。
二、 變頻器基本原理
1、 變頻調(diào)速的構(gòu)成
要實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，必須有頻率可調(diào)的交流電源，但電力系統(tǒng)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(wù)。歷史上曾出現(xiàn)過旋轉(zhuǎn)變頻機(jī)組，但由于存在許多缺點(diǎn)而現(xiàn)在很少使用�，F(xiàn)代的變頻器都是由大功率電子器件構(gòu)成的。相對(duì)于旋轉(zhuǎn)變頻機(jī)組，被稱為靜止式變頻裝置，是構(gòu)成變頻調(diào)速系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)。
一個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由靜止式變頻裝置、交流電動(dòng)機(jī)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恒頻、恒壓電源，輸出則是頻率和電壓均可調(diào)的三相交流電。至于控制電路，變頻調(diào)速系統(tǒng)要比直流調(diào)速系統(tǒng)和其他交流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜得多，這是由于被控對(duì)象—感應(yīng)電動(dòng)機(jī)本身的電磁關(guān)系以及變頻器的控制均較復(fù)雜所致。因此變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制任務(wù)大多是由微處理機(jī)承擔(dān)。
變頻器的在工控中主要應(yīng)用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速、啟動(dòng)控制；
異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？ ?
異步電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速：n = 60f/p
n: 同步速度
f: 電源頻率
p: 電機(jī)極數(shù)
2、 交-直-交變頻器主電路：
目前，通用型變頻器絕大多數(shù)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。
3、 交－直變換部分
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：
濾除全波整流后的電壓紋波；
當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，使直流電壓保持平衡。
圖中的CF1和CF2。由于兩組電容特性不可能完全相同，在每組電容組上并聯(lián)一個(gè)阻值相等的分壓電阻RC1和RC2。
限流電阻RL和開關(guān)SL
RL作用：變頻器剛合上閘瞬間沖擊電流比較大，其作用就是在合上閘后的一段時(shí)間內(nèi)，電流流經(jīng)RL，限制沖擊電流，將電容CF的充電電流限制在一定范圍內(nèi)。
SL作用：當(dāng)CF充電到一定電壓，SL閉合，將RL短路。一些變頻器使用晶閘管代替（如虛線所示）。
電源指示HL
作用：除作為變頻器通電指示外，還作為變頻器斷電后，變頻器是否有電的指示（燈滅后才能進(jìn)行拆線等操作）。
4、 能耗電路部分
制動(dòng)電阻RB
變頻器在頻率下降的過程中，將處于再生制動(dòng)狀態(tài)，回饋的電能將存貯在電容CF中，使直流電壓不斷上升，甚至達(dá)到十分危險(xiǎn)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(dòng)單元VB
由 GTR（大功率晶體管 ）或IGBT（絕緣柵雙極型晶體管 ）及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其作用是為放電電流IB流經(jīng)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?yōu)榻涣麟姟＿@是變頻器的核心部分。
續(xù)流二極管VD7～VD12
作用：（1）電機(jī)是感性負(fù)載，其電流中有無(wú)功分量，為無(wú)功電流返回直流電源提供“通道”；
頻率下降，電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，再生電流通過VD7～VD12整流后返回給直流電路；
V1～V6逆變過程中，同一橋臂的兩個(gè)逆變管不停地處于導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)。在這個(gè)換相過程中，也需要VD7～VD12提供通路。
緩沖電路
緩沖電路如圖2所示。
逆變管在導(dǎo)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(gè)逆變管旁邊還要接入緩沖電路，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(dǎo)通到截止的判斷瞬間，集電極C和發(fā)射極E間的電壓將迅速地由0V上升為直流電壓UD。過高的電壓增長(zhǎng)率將導(dǎo)致逆變管的損壞。C01～C06的作用就是減小逆變管由導(dǎo)通到截止時(shí)過高的電壓增長(zhǎng)率，防止逆變損壞。
R01～R06
逆變管V1～V6由導(dǎo)通到截止的瞬間，C01～C06所充的電壓（等于UD）將對(duì)V1～V6放電。此放電電流的初值很大，并且疊加在負(fù)載電流上，導(dǎo)致逆變管的損壞。R01～R06的作用就是限制逆變管在導(dǎo)通瞬間C01～C06的放電電流。
VD01～VD06
R01～R06的接入，又會(huì)影響到C01～C06在V1～V6關(guān)斷時(shí)減小電壓增長(zhǎng)率的效果。VD01～VD06接入后，在V1～V6關(guān)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(jīng)R01～R06。
三、 實(shí)訓(xùn)任務(wù)
1、 清除所有參數(shù)的設(shè)置：
PU模式（Pr.79=1）下電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制
電機(jī)要求：星形接法,先斷電再接線
設(shè)置電子過電流保護(hù)參數(shù)，查電動(dòng)機(jī)銘牌，根據(jù)電流值進(jìn)行設(shè)定（設(shè)定值=銘牌限定電流）
運(yùn)行頻率：不要大于40Hz
加減速時(shí)間：可自由設(shè)定(6s)。
基波電壓參數(shù)Pr.19設(shè)置為380V（星形）。
2、 外部模式（Pr.79=0/2）下用電位器控制電機(jī)加減速
2、5子分別接柜臺(tái)右下角給定欄的輸出端Ug和地。旋轉(zhuǎn)電位器按鈕可得不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速
啟動(dòng)/停止-STF\STR端子分別接至柜臺(tái)上的任意兩個(gè)開關(guān)X00、X01），SD端子接至公共端COM。
3、 組合操作模式1（Pr.79=3）控制電機(jī)啟動(dòng)停止
頻率給定——面板控制
啟動(dòng)/停止——STF\STR端子分別接至柜臺(tái)上的任意兩個(gè)開關(guān)X00、X01），SD端子接至公共端COM。
X00開關(guān)控制正轉(zhuǎn)、X01開關(guān)控制反轉(zhuǎn)
4、 組合操作模式2（Pr.79=4）控制電機(jī)啟動(dòng)停止
啟動(dòng)/停止——面板控制
頻率給定—— 類似于外部模式
5、 轉(zhuǎn)矩提升
Pr.0 設(shè)置值不要超過10%
6、 直流制動(dòng)（Pr.10-12）
按要求設(shè)定參數(shù)
觀察停機(jī)前片刻的制動(dòng)效果
多嘗試幾個(gè)參數(shù)
7、 三段速設(shè)置
外部操作模式
Pr.4、5、6進(jìn)行高中低速頻率設(shè)定
變頻器上的RH\RM\RL接口分別接至柜臺(tái)上任意三個(gè)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)多段速控制，使用 時(shí)注意正反轉(zhuǎn)開關(guān)先打開。
設(shè)定后按照高—中—低，低—中—高，高--低--中等方式運(yùn)行并觀察。
8、 七多段速設(shè)置
參照手冊(cè)P10和Page130進(jìn)行設(shè)定
使用參數(shù)Pr.4-6，Pr.24-27
外部操作模式
變頻器上的RH\RM\RL接口分別接至柜臺(tái)上任意三個(gè)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)七段速控制，使用 時(shí)注意正反轉(zhuǎn)開關(guān)先打開。
9、 輸入端子使用（Pr.180-183）
參照手冊(cè)P10和Page130進(jìn)行設(shè)定
15段速的控制
使用參數(shù)Pr.24-27，Pr232-239(Pr.183設(shè)定為8)
第二加減速時(shí)間的設(shè)定使用
使用Pr.44-45
對(duì)外部接線端子RH/RM/RL/MRS，進(jìn)行功能選擇，183定義成第二功能(183設(shè)定為3,MRS對(duì)應(yīng)的開關(guān)要撥到ON的狀態(tài))
10、 輸出端子功能選擇Pr190-192
參照Page10的圖和Page131的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置
ABC端子的使用，利用發(fā)光二極管指示輸出狀態(tài)，弄清楚AC和BC兩個(gè)組合所代表的狀態(tài)。
11、 頻率檢測(cè)（Pr.42-43）
參考手冊(cè)參數(shù)設(shè)置
將FU端子引至柜臺(tái)上的發(fā)光二極管，SE端子接至COM端，觀察輸出頻率超過指定頻率時(shí)的狀況。
發(fā)光二極管電源使用變頻器的PC和SD端，注意極性。
四、 實(shí)訓(xùn)心得
經(jīng)過了這次變頻器實(shí)訓(xùn)我掌握了交-直-交變頻器的使用方法，懂得了變頻調(diào)速的原理。在實(shí)訓(xùn)期間，我遇到了不少棘手的問題。首先對(duì)變頻器的了解不足，導(dǎo)致在實(shí)訓(xùn)過程中處處碰壁。例如在選擇內(nèi)部模式和外部模式或者是組合模式的時(shí)候，因?yàn)榕磺鍏?shù)的設(shè)置，導(dǎo)致多次的實(shí)驗(yàn)都失敗。后來認(rèn)真琢磨了那個(gè)說明文件后，最終弄明白了。在實(shí)驗(yàn)的過程中，由于要設(shè)置的參數(shù)很多，有時(shí)一個(gè)不留意就會(huì)設(shè)置錯(cuò)誤或者漏設(shè)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗，拖慢了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。有時(shí)當(dāng)自己百思不得其解的時(shí)候，同學(xué)的一句話，或者一個(gè)提示都可以令問題變得很簡(jiǎn)單，因此團(tuán)體協(xié)作是非常重要的，他會(huì)另問題邊簡(jiǎn)單，令你的工作 得心應(yīng)手。
在一個(gè)星期的實(shí)訓(xùn)中，我學(xué)到了很多很多。這些都是我在普通課堂中學(xué)不到的，雖然實(shí)訓(xùn)已經(jīng)結(jié)束，但它對(duì)我的影響卻是永遠(yuǎn)的。它會(huì)影響著我以后的學(xué)習(xí)與工作，為我的前進(jìn)提供無(wú)盡的動(dòng)力。
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