顧名思義,變頻器是變換頻率的。更直觀的說法,就是通過改變頻率,調節電機的轉速。
三菱變頻器工作原理:主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類[1]:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。 它由三部分構成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。
(1)整流器:最近大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器,由于其功率方向可逆,可以進行再生運轉。
(2)平波回路:在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動電壓,此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動,采用電感和電容吸收脈動電壓(電流)。裝置容量小時,如果電源和主電路構成器件有余量,可以省去電感采用簡單的平波回路。
(3)逆變器:同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。
三菱變頻器參數設置
三菱變頻器控制方式:即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據控制精度,需要進行靜態或動態辨識。
三菱變頻器最低運行頻率:即電機運行的最小轉速,電機在低轉速下運行時,其散熱性能很差,電機長時間運行在低轉速下,會導致電機燒毀。而且低速時,其電纜中的電流也會增大,也會導致電纜發熱。
三菱變頻器最高運行頻率:一般的三菱變頻器最大頻率到60Hz,有的甚至到400Hz,高頻率將使電機高速運轉,這對普通電機來說,其軸承不能長時間的超額定轉速運行,電機的轉子是否能承受這樣的離心力。
三菱變頻器載波頻率:載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大,這和電纜的長度,電機發熱,電纜發熱三菱變頻器發熱等因素是密切相關的。 三菱變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率,這些參數可以從電機銘牌中直接得到。
三菱變頻器跳頻:在某個頻率點上,有可能會發生共振現象,特別在整個裝置比較高時;在控制壓縮機時,要避免壓縮機的喘振點。
三菱變頻器主要參數
p01--上限頻率
P02--下限頻率
P03--基準頻率,電機的額定頻率
P04--高速,RH-ON時的頻率
P05--中速,RM-ON時的頻率
P06--低速,RL-ON時的頻率
P07--加速時間
P08--減速時間
P09--電子過電流保護
P13--啟動頻率,可以設定啟動時的頻率
P15--點動頻率,設定點動運行時的頻率
P77--參數寫入選擇,
0:僅限于停止時可以寫入
1:不可寫入參數
2:可以運行中寫入參數
P78--反轉防止選擇
0:正反轉均可
1:不可反轉
2:不可正轉
P79--運行模式選擇
0:外部/PU切換模式
1:PU運行模式固定
2:外部運行模式固定
3:外部/PU組合運行模式1,操作面板參數設定,外部(端子STF,STR)啟動
4:外部/PU組合運行模式2,外部輸入運行頻率,操作面板運行/停止。
5:切換模式
6:外部運行模式,(PU運行互鎖)
三菱變頻出錯定義:
OC1--加速中過電流
OC2--定速中過電流
OC3--減速中過電流
OV1--加速中再生過電壓
OV2--定速中再生過電壓
OV3--減速中再生過電壓
THM--電子過流保護
THT--變頻器過負荷
FIN--散熱片過熱
BE--制動晶體管報警
GF--輸出側接地過流保護
VHT--外部熱繼電器動作
OLT--失速防止
OPT--選件異常
PE--參數記憶異常
PUE--參數單元脫落
RET--再試次數超出
CPU--CPU錯誤
P24--直流24V電源輸出短路
LF--輸出欠相保護
三菱變頻器分類
一、矢量重負載型:FR-A740系列
· 功率范圍:0.4~500kW
· 閉環時可進行高精度的轉矩/速度/位置控制
· 無傳感器矢量控制可實現轉矩/速度控制
· 內置PLC功能(特殊型號)
· 強大的網絡通訊功能,支持DeviceNet,Profibus-DP,Modbus等協議
二、風機水泵型:FR-F740系列
· 功率范圍:0.75~630KW
· 簡易磁通矢量控制方式,實現3Hz時輸出轉矩達120%
· 采用最佳勵磁控制方式,實現更高節能運行
· 內置PID,變頻器/工頻切換和可以實現多泵循環運行功能
· 內置獨立的RS485通訊口
· 使用長壽命元器件
· 內置噪聲濾波器(75K以上)
· 帶有節能監控功能,節能效果一目了然
三、經濟通用型:FR-E740系列
· 功率范圍:0.1~15KW
· 先進磁通矢量控制,0.5Hz時200%轉矩輸出
· 擴充PID,柔性PWM
· 內置Modbus-RTU協議
· 停止精度提高
· 加選件卡FR-A7NC,可以支持CC-Link通訊
· 加選件卡FR-A7NL,可以支持LONWORKS通訊
· 加選件卡FR-A7ND,可以支持Deveice Net通訊
· 加選件卡FR-A7NP,可以支持Profibus-DP通訊
四、簡易型:FR-D740系列
· 功率范圍:0.4~7.5KW
· 通用磁通矢量控制,1Hz時150%轉矩輸出
· 采用長壽命元器件
· 內置Modbus-RTU協議
· 內置制動晶體管
· 擴充PID,三角波功能
· 帶安全停止功能
三菱變頻器選型方法
1、根據機械設備的負載轉矩特性來選擇三菱變頻器;在實踐中常常將機械設備根據負載轉矩特性不同,分為如下三類:(1)恒轉矩負載(2)恒功率負載(3)流體類負載
2、根據負載特性選取適當控制方式的三菱變頻器;三菱變頻器的控制方式主要分為:V/f控制,包括開環和閉環;矢量控制,包括無速度傳感器和帶速度傳感器控制;直接轉矩控制;三種方式的優缺點如下:
(1)V/f開環控制優點:結構簡單,調節容易,可用于通用鼠籠型異步電機;缺點:低速力矩難保證,不能采用力矩控制,調速范圍小;主要采用場合:一般的風機,泵類節能調速或一臺變頻器帶多臺電機傳動場合。
(2)V/f閉環控制優點:結構簡單,調速精度比較高,可用于通用性異步電機;缺點:低速力矩難保證,不能采用力矩控制,調速范圍小,要增加速度傳感器;主要采用場合:用于保持壓力,溫度,流量,PH定值等過程場合。
(3)無速度傳感器的矢量控制優點:不需要速度傳感器,力矩響應好、結構簡單,速度控制范圍較廣;缺點:需要設定電機參數,須有自動測試功能;采用場合:一般工業設備,大多數調速場合。
(4)帶有速度傳感器的矢量控制優點:力矩控制性能良好,力矩響應好,調速精度高,速度控制范圍大;缺點:需要正確設定電機參數,需要自動測試功能,要高精度速度傳感器;使用場合:要求精確控制力矩和速度的高動態性能應用場合。
(5)直接轉矩控制優點:不需要速度傳感器,力矩響應好,結構較簡單,速度控制范圍較大;缺點:需要設定電機參數,須有自動測試功能;采用場合:要求精確控制力矩的高動態性能應用場合,如起重機、電梯、軋機等。
3、根據使用安裝環境選用不同類型防護結構的三菱變頻器;三菱變頻器的防護結構要與其安裝環境相適應,這就要考慮環境溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素,這樣與三菱變頻器能否長期、穩定、安全、可靠的運行關系重大。
? ? ?三菱變頻器的防護結構主要包括:
(1)開放型IP00
(2)封閉型IP20、IP21
(3)密封型IP40、IP41
(4)密閉型IP54、IP55
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