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1、变频器及其应用变频器及其应用 李小元（神东煤炭分公司石圪台煤矿 _县大柳塔镇 719315） 摘 要 对变频器的基本常识及其及其原理和变频器程序编写及分析实例 关键词 变频器 原理 程序 实例 引言 在当今工业社会环保和节能显得越来越重要而变频器在工业节能中发挥着越来越大和不可忽视作用。 一、变频器的基本常识1.1 什么是变频器 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。可分为交交变频器交直交变频器。交交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电；交直交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电。 1
2、.2 变频器的组成 变频器是由主回路和控制回路两大部分组成的。主回路由整流器（整流模块）、滤波器（滤波电路）和逆变器（大功率晶体模块）3个主要部分组成；控制回路则由单片机、驱动电路和光电隔离电路组成。 1.3 变频调速的优点 变频调速的优点主要有如下几方面： 1）调速范围宽可以使普通异步电动机实现无级调速； 2）启动电流小而启动转矩大； 3）启动平滑消除机械的冲击力保护机械设备； 4）对电机具有保护功能降低电机的维修费用； 5）具有显著的节电效果； 6）通过调节电压和频率的关系方便的实现恒转矩或者恒功率调速。 二、变频器原理要点2.1 PWM和PAM的不同点 PWM是按一定规律改变脉冲列的脉冲
3、宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式. PAM是是按一定规律改变脉冲列的脉冲同步带度,以调节输出量值和波形的一种调制方式. 2.2 变频器的电压与电流成比例的改变 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,滋回路饱和,严重时将烧毁电机.因此,频率与电压要成比例地改变,使电动机的磁通保持一定. 2.3 失速防止功能 如果给定的加速时间过短变频器的输出频率变化远远超过转速的变化变频器将因过电流而跳闸运转停止这就做失速。为了防止失失速使电机继续运转就要检出电流的大小进行频率控制。当加速过大时适当放慢加速频率。减速时如此
4、。两者结合起来就是失速功能。 24变频器的保护功能 （1）检知异常状态后自动地进行修正动作。 （2）检知异常后封锁电力半导体件PWM控制信号使电机自动停车。如过电流切断、再生过电流切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。 三、变频器程序编写及分析实例3.1 用变频原理设计编写PLC控制的皮带自动正反转电路程序 设计PLC控制的皮带自动正反转电路其功能及作用为正转开始后旋转编码器开始计数到达200个脉冲后自动反转其中_2为起动开关；_6为停止开关；Y1为控制电机正转继电器；Y2为为控制电机反转继电器。 图23.2用变频原理设置参数及设置值并写出I/O分配 一台提升机在井道中来回升降移动距离为2
5、000个脉冲要求两端的加减速区间为距离端点100个脉冲。系统自动加减速幅度3.5Hz/0.2s最大频率56Hz最小频率10.5Hz。力矩提升5制动频率10Hz制动力矩10制动时间0.8s。拖动电机额定电压220V额定电流1.5A额定频率50Hz最大频率70Hz。要求有正向启动、反向启动、停止及PWM功能控制选择按钮。当PWM功能无效时采用面板数字方式设置频率。 1）变频器需要设置的参数及设置值。 P66=1设置为初始状态或叫清零状态 P08=3选择外控指令 P22=1有PWM频率信号选择 P23=1设置每个PWM周期中信号平均次数为1 P24=1设置PWM频率信号周期 P09=1用面板数字设定
6、频率信号 P03=FF选择自由方式 P15=70选择最大频率为70HZ P16=50选择设置基本频率或基底频率50HZ P62=220选择最大输出电压为220V P06=1或2、3设定电子热敏功能 P07=1.5设定热敏继电器电流为1.5倍 P11=1设置停止模式为惯性停止 P12=10设置停止频率 P13=0.8设置制动时间为0.8秒 P14=10设置制动力矩为10 P05=5设置力矩提升为5 2）I/O分配 输入正向启动_3 输出正向Y1 输入反向启动_4 输出正向Y2 输入停止 _5 输出PWM脉冲Y3(CH3通道) 输入PWM功能控制按钮_6 输出PWM功能控制Y4 输入正向脉冲_0(CH0通道) 输入反向脉冲_1(CH1通道)作者简介：李小元（1975-）男汉族大学文化_自治区人。现系神华集团神东煤炭分公司石圪台煤矿机电矿长。 第 5 页 共 5 页