变频器原理与接线图基础

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

变频器主要用来通过调整频率而改变电动机转速，因此也叫变频调速器。

调速系统的发展历程：

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。

变频器主要特点：

交直交变频器系统框图：

控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。

变频器的保护功能：

由于变频器大量的使用了各种半导体器件，如整流桥、IGBT、电解电容等，要想保证变频器长期稳定工作，则必须保证各器件工作在其允许条件下。超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作，待异常条件消失后才能重新开始工作，如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。

变频恒压供水系统原理图：

变频器一般安装方法：

1变频器应垂直安装。

2、变频器运行时要产生热量，为确保冷却空气的通路，在设计时要在变频器的各个方向留有一定的空间。

3、变频器运行时，散热板的温度能达到接近90摄氏度，所以，变频器背面的安装面必须要用能耐受较高温度的材质。

变频器外部线路的连接：

如果打开变频器的控制面板，我们会发现，面板的下面是一排接线端子，我们所有对变频器的连线都是从这一排接线端子引出来的。

具体连线：

刚才已经说过，变频器的控制面板下面是一排接线端子，所有对变频器的连线都是从这一排接线端子引出来的。但变频器的控制面板是不能频繁的拆卸的。所以为了保护变频器。

变频恒压供水控制典型接线方案：

1、连接外部按钮：

端子CM（黄线）、REV（蓝线）、FWD（绿线）接按钮开关。具体连线方法如下图所示：

注：此线组为硬线，（黄线为公共端）。

2、连接电位器：

端子11（黄线）、12（绿线）、13（红线）接电位器的三个端子，其中，12（绿线）接电位器的中间的端子。

注：此线组为软线；变频器在正常工作过程中，电位器两端有10V的电压。

3、连接电源：主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T与电源连接。

4、连接电动机：变频输出端子（U、V、W）应按正确相序连接至电动机。在变频器上已经给出的接线中有3条颜色相同的软线，将这3条线通过接线端子与电动机相连。

连线时注意事项：

在变频器的线路连接过程中，同学们需要注意以下几个方面：

1、电源一定要连接于主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T。如果错将电源连接于其他端子，则将损坏变频器。

2、接地端子必须良好接地，一方面可以防止电击或火警事故，另外能降低噪音。

3、一定要用压接端子连接端子和导线，保证连接的高可靠性。

4、完成电路连接后，需检查以下诸点：

（1）所有连接是否都正确无误？

（2）有无漏接线？

（3）各端子和连接线之间是否有短路或对地短路？

5、投入电源后，要改变接线，首先应切除电源，并必须注意主电路直流部分滤波电容器完成放电需要一定时间，要等待充电指示灯熄灭，再用直流电压表测试，确认电压值小于DC25V安全电压值后，才能开始作业。

变频器的主要功能操作键说明：

此外，面板上还有2个绿色的按钮，一个是正转另一个是反转。

变频器分类工作原理：

变频器可分为电压型和电流行两种变频器。

电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。

电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。是整流器，整流器，逆变器。

而变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的平波回路。

上图是一副变频器接线图。在变频器的安装中，有一些问题是需要注意的。例如变频器本身有较强的电磁干扰，会干扰一些设备的工作，因此我们可以在变频器的输出电缆上加上电缆套。又或变频器或控制柜内的控制线距离动力电缆至少100mm等等。

变频器接线方法：

一、主电路的接线

1、电源应接到变频器输入端R、S、T接线端子上，一定不能接到变频器输出端(U、V、W)上，否则将损坏变频器。接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时，要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。

2、在端子+，PR间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西，或绝对不要短路。

3、电磁波干扰，变频器输入/输出(主回路)包含有谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备。因此，安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF线路噪音滤波器，使干扰降到最小。

4、长距离布线时，由于受到布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。因此，最大布线长度要小于规定值。不得已布线长度超过时，要把Pr.156设为1。

5、在变频器输出侧不要安装电力电容器，浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。

6、为使电压降在2%以内，应使用适当型号的导线接线。变频器和电动机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。

7、运行后，改变接线的操作，必须在电源切断10min以上，用万用表检查电压后进行。断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电。

二、控制电路的接线

变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种。

1、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线，而且必须与主回路，强电回路(含200V继电器程序回路)分开布线。

2、由于控制电路的频率输入信号是微小电流，所以在接点输入的场合，为了防止接触不良，微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点。

3、控制回路的接线一般选用0.3～0.7平方米的电缆。

三、地线的接线

1、由于在变频器内有漏电流，为了防止触电，变频器和电机必须接地。

2、变频器接地用专用接地端子。接地线的连接，要使用镀锡处理的压接端子。拧紧螺丝时，注意不要将螺丝扣弄坏。

3、镀锡中不含铅。

4、接地电缆尽量用粗的线径，必须等于或大于规定标准，接地点尽量靠近变频器，接地线越短越好。

 

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