变频器工作原理PPT专业课件.ppt

培训目标了解电气传动的基本概念掌握变频器的基本工作原理能初步理解变频器宣传资料能向用户进行简单的技术交流和宣传性介绍了解变频器的基本应用和选型原则了解变频器的市场竞争状态目录电气传动基础知识通用变频器的构成通用变频器保护功能EMERSON公司产品情况变频器应用简介变频器选型中国市场竞争情况电气传动基础知识—电气传动系统概述定义以交流(直流)电动机为动力拖动各种生产机械的系统我们称之为交流(直流)电气传动系统,也称交流(直流)电气拖动系统构成中间传动机构交流电源输入终端机械交流电机直流调速装置直流输出皮带轮、齿轮箱等风机、泵等直流电机交流调速装置交流输出执行机构变频器电气传动基础知识—电气传动系统基本工作原理电力传动系统运动方程式T电机转矩>T负载转矩---加速运行T电机转矩<T负载转矩---减速运行T电机转矩=T负载转矩---恒速运行电机转矩控制性能是影响电气传动系统性能高低的最重要因素加减速时间和电机转矩、负载转矩以及系统惯量有关T电机转矩-T负载转矩P电机功率=T电机转矩×N电机速度×K常数MT电机转矩T负载转矩中间传动机构终端机械电气传动基础知识—电气传动系统工作原理速度模式:以保持转速恒定为目的,如常规调速系统(电梯、各类生产线)。控制设备根据速度要求自动调整电机转矩适应外部的负载变化,恒速时电机转矩肯定等于负载转矩转矩模式以控制电机转矩恒定为目的,如:开卷/收卷,恒速时电机转矩肯定等于负载转矩,但电机的运转速度不确定。如果电机转矩始终大于负载转矩,则速度持续上升直至设备限速或损坏如果电机转矩始终小于负载转矩,则速度为0或最低(下限)速度为保证系统安全,必须额外考虑限速或超速保护T电机转矩-T负载转矩MT电机转矩T负载转矩中间传动机构终端机械电气传动基础知识—电气传动系统负载特性传动机构电动机生产机械负载特性摩擦恒转矩生产流水线起重行走速度T负载转矩势能恒转矩电梯起重机提升恒功率(速度越低,负载转矩越大)机床开卷机/收卷机变转矩(速度越低,负载转矩越小)风机水泵负载转矩大小于与转速无关电气传动基础知识—交(直)流电气传动系统的特点直流电气传动系统特点:控制对象:直流电动机控制原理简单,一种调速方式性能优良,对硬件要求不高电机有换向电刷(换向火化)电机设计功率受限电机易损坏,不适应恶劣现场需定期维护交流电气传动系统特点:控制对象:交流电动机控制原理复杂,有多种调速方式性能较差,对硬件要求较高电机无电刷,无换向火化问题电机功率设计不受限电机不易损坏,适应恶劣现场基本免维护70年代以前直流占统治地位交流调速只在大功率电机调速上使用变频器基础知识—交流电气传动系统的发展历程交流异步电机的机械特性公式n=60f/p(1-s)n:电机转速f:给电机供电的交流电频率p:电机极对数s:转差率T:电机力矩N:速度n0负载1异步机机械特性负载2交流同步电机的机械特性公式n=60f/pn:电机转速f:给电机供电的交流电频率p:电机极对数n0负载1负载2T:电机力矩同步机机械特性调速方式名称控制对象特点变极调速交流异步电动机有级调速,系统简单,最多4段速调压调速无级调速,调速范围窄电机最大出力能力下降,效率低系统简单,性能较差转子串电阻调速变频调速交流异步电动机交流同步电动机真正无级调速,调速范围宽电机最大出力能力不变,效率高系统复杂,性能好可以和直流调速系统相媲美早晚发展时间变频器基础知识—交流电气传动系统的发展历程在变频器出现前同步电机无法实现调速功能,因此只能在定速传动领域使用三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳,但其结构坚固、经久耐用且价格低廉还是在一些性能较低的传动现场使用