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变频器五大基本功能

发布时间：2024-01-07 14:12:57 来源：产品中心

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

调速功能：变频器能够最终靠调节输出频率和电压来控制电机的转速，实现精确的调速功能。

节能功能：变频器能够准确的通过实际负载情况自动调节输出频率和电压，以此来实现节能的目的。

保护功能：变频器可以对电机进行保护，如过载保护、短路保护、欠压保护等，保证电机的安全运行。

控制功能：变频器能轻松实现多种控制方式，如开环控制、闭环控制、向量控制等，满足多种的应用需求。

监测功能：变频器可以对电机的运作时的状态进行监测，如电流、电压、功率、转速等参数，实现对电机的实时监测和故障诊断。

佛山市顺德区西浦变频器具有软起功能，在今天已经无需多论，而在二十年前，还是非常令人兴奋的事情，这也是变频器的辅助基本功能之一。变频器在诞生之初，是针对最普遍使用的三相异步鼠笼式电动机来做的。我们大家都知道，三相异步电动机的速度公式是n=60f（1-s）/p，通过改变电动机的输入频率，进而改变电动机的转速是最彻底最方便可靠的方式。电动机直接起动的瞬间电流是正常稳定运行的6~8倍，降压起动是4~5倍，而变频调速，不会超过1.5倍变频器额定电流，无论是对电网冲击，还是设备适应性，其好处都是很突出的。

无级调速，就是无等级无台阶的调速，从零速起动到最高速度，以及从最高速度降到零速，一气呵成，速度曲线连续、平滑、稳定，极大的适应了负载惯性，提高了多个机械设备相互间的适应能力，提高了生产效率，大幅度的降低了机械摩擦、振动和噪音，延长了设备寿命，降低了维护成本。西浦变频器输出频率都在0.00Hz~400.00Hz左右，频率分辨率都在0.01Hz，有些到达650.00Hz，高频的变频器可以输出达到5000Hz，已经完全覆盖工业调速的所有范围。

随着晶体管、微处理芯片等核心元器件的出现，促使无级调速技术实现重大突破。西浦变频器的诞生是顺应工业自动化水平需要和多个相关产业高质量发展的结果。

在今天，西浦变频器的价格已经降到足够低，市场覆盖也足够广，生产厂商也空前的多，用户的认识也足够深刻。站在整个工业自动化发展历史来讲，可喜可贺！

西浦变频器的节能功能，原本是在变频器应用过程中的意外收获，而在今天，已经被大范围的应用与各种工业和民用生产生活中，尤其将变频器用于平方转矩负载时更为突出，例如风扇、风机、泵、螺旋桨负载，这是由此类负载转矩曲线决定的，在低速时由于流体的流速低，所以负载转矩很小，随着电动机转速的增加，流速增快，负载转矩和功率也慢慢变得大，负载转矩TL 和功率PL 可用

但变频器的节能应用目前存在很多误区，一些文献宣称变频调速器是节电控制产品，给人的感觉是只要使用变频调速器都能节电。

实际上，变频调速器之所以能够节电，是因为其能对电动机进行调速。如果说变频调速器是节电控制产品的话，那么所有的调速设备也都能够说是节电控制产品。变频调速器只不过比其它调速设备效率和功率因数略高罢了。

再者，只要原来采用阀门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，均能实现节电。

与直流调速系统比较，直流电动机比交流电动机效率高、功率因数高，数字直流调速器与变频调速器效率不相上下，甚至数字直流调速器比变频调速器效率略高。所以，宣称使用交流异步电动机和变频调速器比使用直流电动机和直流调速器要节电，理论和实践证明，这是不正确的。

我们知道，在实际设备正常运行过程中，常常会有多种因素导致各种故障和设备损坏，若能够进行智能检测，和自动报警及保护，将是非常有必要的，例如欠电压、过电压、雷击、过载、负载堵转、温度过高、通信故障、电磁干扰、电源缺相、电机缺相、负载短路、接地短路等等，有些故障是致命的，如果出现，后果不堪设想。而在西浦变频器在研发过程中，首先出于对变频器自身内部器件安全性考虑，就加入了多重检测和保护，例如变频器逆变模块的允许最大电流正常情况下不会超过额定的2倍，电解电容允许的最高温度为85℃，电磁兼容设计等等，再加上会负载侧的检测和反馈（如电机温度检测及保护、瞬时掉电不停机等），使得今天的变频器高度智能化，不仅能保护自身的安全正常使用，也大大保护了前后级设备的安全运行。

另外，今天的西浦变频器大多数都通过了指标，如CE，UL，RoHS等，可以对外出口配套，变频器制造厂家，也提供全天候，无地域差别的现场服务和用户指导，为客户提供品质保证和解决后顾之忧。

今天的西浦变频器的控制功能已经很齐全，可以很好的配合其他控制设备和仪器，实现系统化组网的集中实时监视和控制，如配合DCS，PLC，传感器，伺服驱动器等等，大幅度的提升了生产线的自动化程度，节省了人力物力，提高了效率，降低了成本。例如变频器可以有多种频率给定方式，如数字设定，电位器，外部模拟量（0~10V，4~20mA），多段速，PID等方式，可以外搭各种控制器、反馈信号的频率指令，远程/本地控制切换，方便了用户的多种控制需要，还有一些公司，陆续推出多款行业专机，针对一些细分行业用户进行个性化定制开发，一体化开发，为用户节省了选型的麻烦系统兼容性的问题，节约了成本。

继电器控制的变频/工频切换电路继电器控制切换电路的如图1-1所示。切换控制电路的工作过程分析如下。（1）工频运行SB1为断电按钮，SB2为通电按钮，KA1为上电控制继电器，当压下SB2按钮时，KA1线常开触头闭合。SA为变频、工频切换旋转开关，KM3为工频运行接触器。当KA1常开触头闭合时，SA切到工频位置，KM3线吸合，电动机由工频供电。（2）变频运行SB3为变频器停止按钮，SB4为变频器启动按钮，KM1、KM2为变频运行接触器。当KA1常开触头闭合时，SA切到变频位置，KM3线得电吸合，电动机由变频器控制。按下SB4，KA2得电吸合，变频器控

切换控制电路的工作过程 /

当今，Profibus-DP现场总线技术愈来愈普遍地运用于造纸机配套设备的电气控制上。由于Pmfibus-DP控制技术的引入，极大地增强了整个控制管理系统的可靠性、可维护性，提高了系统的响应速度、控制精度利系统信息的整合能力。我公司在2004年年初引进的一台台湾川佳公司最大车速300m/min，切纸宽度1400mm半同步旋卷向板纸切纸机，其控制管理系统就运用了Profibus-DP现场总线控制管理系统结构图该切纸机的控制管理系统主要由西门子公司S7-300控制器，西门子公司的变频器、运动变频器，以及西门子公司的TP-170B触摸屏Profibus-DP网络组成。示意图如下：在切纸机的通讯总线

1 引言由于电力电子技术的持续不断的发展和进步，伴随着新的控制理论的提出与完善，使交流调速传动，尤其是性能优异的变频调速传动得到飞速的发展。近年来，变频器的售价不断下降，而其使用功能却不断的提高和扩大，它现在已经大范围的应用于从一些数百瓦级的家用器械直到一些数千千瓦级的大型工业传动装置的驱动。交流变频调速已从最初的只能用于风机、水泵的调速过渡到应用于各类要求高精度、快响应的高性能调速指标的工业现场。变频器的大量推广使用，在节能、省力化、自动化及提高生产率、提高质量、减少维修和提升舒适性等多方面都取得了令世人瞩目的应用效果。但是，变频器毕竟是近20年来新出现的一种蕴涵多种高新技术的电力电子科技类产品，要想让它发挥很好的应用效果，就必须对它的

移相器简介两个同频信号，特别是工频信号之间的移相，在电力行业的继电保护领域中是一个模拟、分析事故的重要手段。传统的移相方式都是通过三相供电用特殊变压器抽头，以跨相的办法来进行移相，可统称为电工式移相。还有一种方法就是在信号衰减后，经模拟电路或数字电路实现移相，再由功放进行放大输出，一般称为电子式移相。工频信号经倍频电路(一般为3600或36000倍频)产生倍频信号送至微CPU，由其经过D/A转换器进行波形重新合成，同时微CPU改变合成波形的起始点时间，再经功放放大输出实现移相，一般称为程控式移相。现在常用的数字移相器由以下几个功能模块组成：变频单元（变压变频器），变流单元（升流器），移相单元（数字相位表）,数字电压电流表及辅助

模块的设计 /

变频器共支持2路AI资源。 AI可当作变频器使用外部电压电流信号作为频率源给定、转矩给定、VF分离时电压给定、PID给定或反馈等情况时使用。 AI端口的采样值，可以在功能码U1-08、U1-09中读取，其折算后的计算值供内部后继计算使用，用户无法直接读取。

AI输入信号特性有哪些 /

变频器有交—交变频器和交—直—交变频器两大类。由于电压型交—直—交变频器主电路所用功率开关元件较少，电网侧一般为二极管整流，功率因数高，线路简单，控制多样化，故应用最为广泛。其基本构成如图1所示。其中整流电路模块的作用是把三相交流电整流成直流电；逆变电路模块的作用是有规律的控制逆变器中主开关器件的通与断，得到任意频率的三相交流电；中间直流环节模块用来缓冲无功能量。控制电路模块是变频器的指挥中心，主要由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成，主要完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制及完成各种保护功能，也是经常出故障的环节。一、故障类型及产生原因 1、故障类型当变频器异常工作时就可能发生故

故障产生原因及处理办法 /

谐波：对周期性非正弦交流量行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常也称为高次谐波，而基波是指其频率与工频相同的分量。由于变频器逆变电路的开关特性，对供电电源形成了一个典型的非线性负载。因此以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一。随着电力电子技术的发展，变频器在电力电子系统、工业等诸多领域中的应用日益广泛，变频器产生的高次谐波对公用电网产生的危害也日益严重。这中间还包括： 1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾； 2）谐波影响各种电器设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过

国电滦河发电厂位于河北省承德市，拥有2台100MW国产凝汽式汽轮发电机组。分别于93年和97年投入运行。2005年3月，国电滦河发电厂对大批设备做变频改造，采用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A06/130高压变频器，用于2台100MW机组的凝结水泵改造项目。目前，凝结水泵变频器运行稳定，节约能源的效果明显。一、凝结水泵的运行工况在汽轮机内做完功的蒸汽在凝汽器冷却凝结之后，集中在热水井中，这时凝结水泵的作用是把凝结水及时地送往除氧器中。维持凝结水泵连续、稳定运行是保持电厂安全、经济生产的一个重要方面，因此监视、调整凝汽器内的水位是凝结水泵运行中的一项主要工作。在正常运作时的状态下，凝汽器内的水位不

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