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变频器初级教材

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教材变频器初级
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变频器初级培训教材 培训目标 n了解电气传动的基本概念 n掌握变频器的基本工作原理 n能初步理解变频器宣传资料 n能向用户进行简单的技术交流和宣传性介绍 n了解变频器的基本应用和选型原则 n了解变频器的市场竞争状态 目录 n电气传动基础知识 n通用变频器的构成 n通用变频器保护功能 nEMERSON公司产品情况 n变频器应用简介 n变频器选型 n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—电气传动的目的和意义 序号意义有代表意义的行业或设备 1节能风机、水泵、注塑机 2提高产品质量机床、印刷、包装等生产线 3改善工作环境电梯、中央空调 目的 根据设备和工艺的要求通过改变电动机速度或输出转矩改变终端设备的速度或输 出转矩 意义 注:并不是所有的设备使用电气传动装置后都可以节能 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 lT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 l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 l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 M T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 l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 l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 M T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 l生产流水线 l起重行走 速度 T负载转矩 势能恒转矩 l电梯 l起重机提升 恒功率 (速度越低, 负载转矩越大) l机床 l开卷机/收卷机 变转矩 (速度越低,负载 转矩越小) l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: l控制对象:直流电动机 l控制原理简单,一种调速方式 l性能优良,对硬件要求不高 l电机有换向电刷(换向火化) l电机设计功率受限 l电机易损坏,不适应恶劣现场 l需定期维护 交流电气传动系统特点: l控制对象:交流电动机 l控制原理复杂,有多种调速方式 l性能较差,对硬件要求较高 l电机无电刷,无换向火化问题 l电机功率设计不受限 l电机不易损坏,适应恶劣现场 l基本免维护 l70年代以前直流占统治地位 l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/p n: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2 T: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 l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 l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 变频器基础知识—变频器及其特点 变频器 变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换成电压、频率均可 变的适合交流电机调速的电力电子变换装置,英文简称VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency) 变频器的控制对象 三相交流异步电机和三相交流同步电机,标准适配电机极数是2/4极 序号优点 1平滑软启动,降低启动冲击电流,减少变压器占有量,确保电机安全 2在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度 3无级调速,调速精度大大提高 4电机正反向无需通过接触器切换 5非常方便接入通讯网络控制,实现生产自动化控制 变频调速的优势(与其它交流电机调速方式对比) 变频器基础知识—变频调速的发展历程 电机控制 算法 功率半 导体技术 V/F控制 SCRGTR 矢量控制 IGBT 计算机 技术 单片机 DSP IGBT大容量化 更高速率和容量 如:矩阵式变频器 大功率传 动使用变 频器,体 积大,价 格高 未来发展方向 完美无谐波 PWM技术 SPWM技术 PWM优化 新一代开关技术 无速度矢量控制 电流矢量V/F 70年代80年代60年代90年代 高速DSP 专用芯片 00年代 超静音变频器开始流行 解决了GTR噪声问题 变频器性能大幅提升 大批量使用,取代直流 算法优化 更大容量 更高开关频率 PWM技术 空间电压矢量 调制技术 变频器体 积缩小, 开始在中 小功率电 机上使用 变频器基础知识—变频器分类 供电电源 低压220V/1PH、220V/3PH、380V/3PH 高压3000、6000、10000V/3PH 控制算法 通用内置V/F控制方式,简单,性能一般 高性能内置矢量控制方式,复杂,高性能 变换方法 (拓朴结 构) 交直交 电压型(储能环节为电 解电容) 电流型(储能环节为电 抗器) 交交无储能环节 注: l交直交电压型变频器因结构简单,功率因素高,目前广泛使用 l常用设计功率在315KW 变频器基础知识—简要工作原理 ~ 整流部分储能环节逆变部分 M 控制系统 交流 交流低压交直交通用变频器系统框图 直流直流交流 整流器:将交流电变换成直流的电力电子装置,其输入电压为正弦波,输入电流非 正弦,带有丰富的谐波 逆变器:将直流电转换成交流电的电力电子装置,其输出电压为非正弦波,输出电 流近似正弦 变频器基础知识—简要工作原理 单相逆变电路工作原理 S1 S4 S2 S3 Ed U1 S1,S3导通 S2,S4导通 S1,S3导通 S2,S4导通 S1,S3导通 S2,S4导通 f1 f2 Ed U1 逆变器的功能: l通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率 l通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序 变频器基础知识—简要工作原理 S1 S4 S5 S2 S3 S6 U V Ed W 561 UUV UVW UVW 612 123 234 345 456 561 612 三相逆变电路 Ed 缺点: l输出电压的谐波分量太大 l电机谐波损耗增加,发热严重甚至烧坏电机 l转矩脉动较大,低速运行时影响转速的平稳 l直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题 电机 变频器基础知识—简要工作原理 调制解调器 调制解调器 的英文是MODEM,其作用是利用模拟信号传输线路传输数字信号 。 电子信号分两种,一种是“模拟信号”,一种是“数字信号”。我们使用的 电话线路传输的是模拟信号,而PC机之间传输的是数字信号。所以当你想通过电 话线把自己的电脑连入Internet时,就必须使用调制解调器来“翻译”两种不同 的信号。 连入Internet后,当PC机向Internet发送信息时,由于电话线传输的 是模拟信号,所以必须要用调制解调器来把数字信号“翻译”成模拟信号,才能 传送到Internet上,这个过程叫做“调制”。 当PC机从Internet获取信息时, 由于通过电话线从 Internet传来的信息都是模拟信号,所以PC机想要看懂它们 ,还必须借助调制解调器这个“翻译”,这个过程叫作“解调”。合起来就是“ 调制解调”。 变频器基础知识—简要工作原理 SPWM调制 载波 PWM(Pulse Width Moduration)调制 lPWM调制是:利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频 率可变的电压脉冲列。 lSPWM调制是:采用三角波和正弦波相交获得的PWM波形直接控制各个开关可以得 到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压,能获 得理想的控制效果:输出电流近似正弦 l载波频率必须高,才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同 lGTR变频器由于开关频率太低,电机噪声较大,IGBT有效的解决了这个问题 变频器基础知识—控制算法 交流调速的控制核心是: 只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力,才能获得理想的调速效果 V/F控制----简单实用,性能一般,使用最为广泛 l只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定 例: 对于380V 50Hz电机,当运行频率为40HZ时,要保持V/F 恒定,则 40HZ时电机的供电电压:380×(40/50)=304V l低频时,定子阻抗压降会导致磁通下降,需将输出电压适当提高 矢量控制---性能优良,可以与直流调速媲美,技术成熟较晚 l模仿直流电机的控制方法,采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电 流分量和转矩电流分量的解耦控制,保持电机磁通的恒定,进而达到良好的 转矩控制性能,实现高性能控制。性能优良,控制相同复杂,直到90代计算 机技术迅速发展才真正大范围使用 变频器基础知识—控制算法 项目通用变频器高性能变频器 控制算法V/F控制+转矩提升 同步机异步机控制算 法基本相同 开环矢量控制(无速度传感器矢量控制) 闭环矢量控制(有速度传感器矢量控制) 异步机和同步机需要不同的控制算法 调速范围1:401:100(开环矢量),1:1000(闭环矢量) 启动转矩无要求180% 0.5Hz(开环矢量), 200% 0速(闭环矢量) 稳速精度与转差有关(2-3%)0.5%(开环矢量),0.05%(闭环矢量) 转矩控制无有 控制算法简单复杂 电机参数不依赖电机参数,支 持同时驱动 不同类 型不同功率的电机 电机参数对控制性能的影响较大,一般只 能驱动一台电机 变频器基础知识—变频器关键技术指标 输入侧 额定工作电压: 给变频器供电的额定工作电压,各国家不完全一样。 中国是220V/单相/50HZ或380V/3相/50HZ 电压允许波动: 限制变频器的最高和最低工作电压,避免损坏变频器 当电压超过最高值时变频器并没有保护能力 频率波动范围: 50/60Hz±5% 输出侧 额定输出电压:变频器的最大输出电压,由额定工作电压决定 额定电流: 变频器能够长期输出的最大电流 过载能力: 变频器的输出电流允许超过额定电流的倍数和时间,由逆变 模块决定 最大输出频率:变频器能够输出的最大工作频率 频率精度: 输出频率的准确度(相对于设定频率) 频率分辩率: 指给定运行频率的最小改变量 防护等级 IP20(不防水) 变频器的构成—实用原理框图 1 43256 7 8 适用于小功率(5.5KW) 适用于中大功率(5.5KW以上) 类别作用主要构成器件 主 回 路 整流部分1 将工频交流变成直流,输入无相序要 求 整流桥 逆变部分2 将直流转换为频 率电压均可变的交流 电,输出无相序要求 IGBT 制动部分 3/4 消耗过多的回馈能量,保持直流母线 电压不超过最大值 单管IGBT 和制动电阻 ,大功率制动单元外置 上电缓冲6 降低上电冲击电流,上电结束后接触 器自动吸合,而后变频器允许运行 限流电阻和接触器 储能部分5 保持直流母线电压 恒定,降低电压脉 动 电解电容和均压电阻 控 制 回 路 键盘7 对变频 器参数进行调试和修改,并实 时监控变频器状态 MCU(单片机) 控制电路8 交流电机控制算法生成,外部信号接收 处理及保护 DSP(或两个MCU) 变频器的构成—实用原理框图 类别作用 结 构 件 散热器将整流桥、逆变器产生的热量散发出去 温度传感器检测散热器温度,确保模块工作在允许温度环境下 风扇 配合散热器,将变频器内部的热量带走,有直流风扇 (24V)和交流风扇两种 变频器的构成—实用原理框图 变频器的构成—用户接口 主回路接口 控制回路接口 模拟量输入 模拟量输出 通讯接口 控制回路接口 开关量输入 开关量输出 编码器接口 变频器的构成—主回路接口 工频电网输入 380V 3PH/220V 3PH 220V 1PH 制动电阻 直流电抗器 三相交流电机 变频器的构成—控制回路接口 接口类型主要特点主要功能 开关量输入 无源输入,一般由变频器 内部24V供电, 启/停变频器,接收编码器信号、多段速 、外部故障等信号或指令 开关量输出 集电极开路输出、继电 器输出 变频器故障、就绪、达速等,参与外部 控制 模拟量输入0-10V/4-20mA 频率给定/PID给定、反馈,接收来自外 部的给定或控制 模拟量输出0-10V/4-20mA 运行频率、运行电流的输出,用于外界 显示仪表和外部设备控制 脉冲输出PWM波输出 功能同模拟量输出(只有个别变频 器提 供) 通讯口RS485/RS232组网控制 以上端子均可自由编程 变频器保护功能 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。 保护类型原因 缺相输入缺相输入电压值 相差超过允许值 输出缺相输出电流三相不平衡 过流加速/减速/恒速超过变频 器允许的最大电流(2倍额定) 过载超过变频 器允许的过载范围 过压加速/减速/恒速直流母线电压 超过允许值 过热散热器温度超过允许值 欠压电网电压过 低 EMERSON 公司产品情况—产品系列 MDI 经济型通用 TD900TD1000/TD2000TD3000 TD2100供水TD3100电梯 TD3200门机 TD3300张力 TD3400注塑机 低高 EV3100电梯 多 EV1000 EV2000 经济实用型 V/F控制 多功能 V/F控制+电流矢量 多功能, 矢量控制 功能: 少 全面支持MODBUS/PROFIBUS 性能 EMERSON 公司产品情况—产品系列 TD900 少 多 低 高 调速、通讯 操作简便 宽电压 范围 元件化设计 功能丰富 高稳态性能 适用面广 行业专用 动态性能好 总线设计 精确控制 网络化应用 高动态性能 行业专用 EV1000 EV2000 TD3000 TD3100 TD3300 成 本 功 能 完整的功率段 TD2100供水专专用 TD3200 0.4-315KW 0.4-5.5KW 2.2-75KW 门机 EMERSON 公司产品情况—系列命名规则 EMERSON 公司产品情况—主回路关键器件 IGBT 驱动电 路 过流保护 过热 保护 欠压保护 IPM (智能功率模块) PIM(功率集成模块) 目前以IGBT 和PIM使用较多 EMERSON 公司产品情况—控制回路关键器件 DSP- 电机控制专用CPU TI公司产品 实时控制,快速处理数据 同一机器周期同时处理多条指令 CPLD- 大规模可编程逻辑振列, XILINX产品 系统逻辑构成和保护电路 简化数字逻辑 MCU- 单片机 ATMEL公司产品 显示与键盘 机器时钟 MCU DSP 指令1指令2指令3指令4 指令1 指令2 指令3 指令4 指令5 指令6 指令7 指令8 EMERSON 公司产品情况—关键器件使用情况 器件类型TD900EV1000EV2000EV3100TD3XXXTD3200 整流桥无无 IXYS IR IXYS IR IXYS IR 无 IGBT无无18.5G以上无无无 IPM无无11/15KW11-30KW11-75KW无 PIM全系列全系列5.5-7.5KW5.5-7.5KW2.2-7.5KW全系列 控制CPUMCUDSPDSPDSPDSPDSP 键盘CPU无无ATMELATMELATMEL无 EMERSON 公司产品情况— TD900系列规格 变频器型号额定容量(kVA)额定输出电流(A)适配电机(kW) TD900-2S0004G1.02.50.4 TD900-2S0007G1.54.00.75 TD900-2T0015G3.07.01.5 TD900-2T0022G4.09.02.2 TD900-4T0007G1.52.30.75 TD900-4T0015G2.53.71.5 TD900-4T0022G35.02.2 注: l2T系列产品对于单相220V电源的条件也可适用,但要降额使用 l2S系列产品可以平滑接入3相220V电源,选型无需降额 EMERSON 公司产品情况— TD900关键技术指标 项 目 子项目技术指标 输 入 额定电压,频 率 三相:380V、220V,单相:220V,50Hz/60Hz 变动容许范围电压:-15% ~ +10%,电压失衡率:3%,频率:±5 % 输 出 电压三相:0~380V/220V; 频率范围0Hz~650Hz 过载能力150%额定电流1分钟,180%额定电流3秒/1秒 环 境 使用场所室内,无尘埃、腐蚀性和可然性气体、油雾、水蒸汽等 环境温度-10℃~+40℃ 结 构 防护等级IP20(在选用状态显示单元或键盘操作面板的状态下) 安装方式壁挂式,柜内安装 EMERSON 公司产品情况— EV1000系列规格 变频器型号额定容量 (kVA) 额定输出电流 (A) 适配电机 (kW) EV1000-2S0004G 1.02.50.4 EV1000-2S0007G 1.54.00.75 EV1000-2S0015G 3.07.51.5 EV1000-2S0022G 4.010.02.2 EV1000-4T0007G 1.52.30.75 EV1000-4T0015G 3.03.71.5 EV1000-4T0022G 4.05.02.2 EV1000-4T0037G5.98.83.7 EV1000-4T0037P EV1000-4T0055G8.913.05.5 EV1000-4T0055P 注: EV1000-2SXXXX 可平滑接入3相220V电源,变频器无需降额使用 EMERSON 公司产品情况— EV1000关键技术指标 项目技术指标 输入额定电压,频 率 EV1000-4Txxxxx:380V;50Hz/60Hz EV1000-2Sxxxxx:200V;50Hz/60Hz 变动容许范围 -15%~+10%;电压失衡率:3%;频率:±5% 输出电压;频率EV1000-4Txxxxx:0~380V; 0Hz~650Hz EV1000-2Sxxxxx:0~200V; 0Hz~650Hz 过载能力G型:150%额额定电电流1分钟钟,180%额额定电电流3秒/1秒 P型:120%额额定电电流1分钟钟 起动转矩1Hz时150%额定转矩 环境使用场所室内,无尘埃、腐蚀性和可然性气体、油雾、水蒸汽等 环境温度-10℃~+40℃,40℃以上降额使用 结构防护等级IP20 安装方式壁挂式 G 和 P的差别就在于两种机型的过载不一样,P型机同样可以用于恒转矩场合 EMERSON 公司产品情况— EV2000系列规格 变频器型号(55P及以下)额定容量 (kVA) 额定输出电流 (A) 适配电机 (kW) EV2000-4T0055G/0075P8.5/1113/175.5/7.5 EV2000-4T0075G/0110P11/1717/257.5/11 EV2000-4T0110G/0150P17/2125/3211/15 EV2000-4T0150G/0185P21/2432/3715/18.5 EV2000-4T0185G1/0220P124/3037/4518.5/22 EV2000-4T0220G1/0300P130/4045/6022/30 EV2000-4T0300G1/0370P140/5060/7530/37 EV2000-4T0370G1/0450P150/6075/9037/45 EV2000-4T0450G1/0550P160/7290/11045/55 注: l对于G/P合一机型,由功能码F0.08 决定实际应用型号,0:G型,1:P型 l对于型号后坠为G1的变频器,主要是将缓冲接触器替换成可控硅 EMERSON 公司产品情况— EV2000系列规格 变频器型号(55G及以上)额定容量 (kVA) 额定输出 电流(A) 适配电机 (kW) 恒转矩负载风机水泵负载 EV2000-4T0550G-7211055 EV2000-4T0750GEV2000-4T0750P10015275 EV2000-4T0900GEV2000-4T0900P11617690 EV2000-4T1100GEV2000-4T1100P138210110 EV2000-4T1320GEV2000-4T1320P167253132 EV2000-4T1600GEV2000-4T1600P200304160 EV2000-4T2000GEV2000-4T2000P250380200 EV2000-4T2200GEV2000-4T2200P280426220 -EV2000-4T2800P342520280 注:75G以上产品标准配置直流电抗器 EMERSON 公司产品情况— EV2000关键技术指标 项目技术指标 输 入 额定电压,频 率 三相,380V;50Hz/60Hz 允许波动范围电压:320V~460V;电压失衡率:3%;频率:±5% 输 出 电压;频率0~380V;0Hz~650Hz 过载能力 G型:150%额定电流1分钟,200%额定电流0.5秒; P型:110%额定电流1分钟;150%额定电流1秒 起动转矩0.5Hz时180%额定转矩 环 境 使用场所室内,无尘埃、腐蚀性和可然性气体、油雾、水蒸汽 等 环境温度-10℃~+40℃ 结 构 防护等级IP20 安装方式壁挂式 EMERSON 公司产品情况— TD3000系列规格 变频器型号额定容量(kVA)额定输出电流(A)适配电机(kW) TD3000-4T0022G352.2 TD3000-4T0037G5.583.7 TD3000-4T0055G8.5135.5 TD3000-4T0075G11177.5 TD3000-4T0110G172511 TD3000-4T0150G213215 TD3000-4T0185G243718.5 TD3000-4T0220G304522 TD3000-4T0300G406030 TD3000-4T0370G507537 TD3000-4T0450G609045 TD3000-4T0550G7211055 TD3000-4T0750G10015275 EMERSON 公司产品情况— TD3000关键技术指标 项目技术指标 输 入 额定电压,频率三相,380V;50Hz/60Hz 变动容许值电压:±20%,电压失衡率3%;频率:±5% 输 出 电压;频率三相,0~380V;0~400Hz 过载能力150%额定输出电流2分钟,180%额定输出电流10秒 控制 性能 速度控制精度有PG反馈:±0.05% ;无PG反馈:±0.5% 调速范围有PG反馈1:1000;无PG反馈:1:100 起动转矩有PG反馈:200%/0rpm;无PG反馈:150%/0.5Hz 转矩控制精度±5% 环 境 使用场所室内,无尘埃、腐蚀性和可然性气体、油雾、水蒸汽等 环境温度-10℃~+40 ℃ 结 构 防护等级IP20 安装方式壁挂式 EMERSON 公司产品情况—功能介绍 启动方式 从启动频率启动 变频器输出由0直接变化为启动频率对应的交流电压,而后在此基础上按照 加速曲线逐步提高输出频率和输出电压直到设定频率到达。 注:启动频率不宜过大,否则会造成启动冲击或过流 先制动后从启动频率再启动 变频器先给电机通脉冲直流,使电机保持在停止状态,然后再按照从启动 频率方式直接启动。 注:一般应用在负载初始状态不确定的场合 转速跟踪启动 直接将正在自由旋转的电机或负载由当前速度驱动到预定速度 注:非常适用于水泵的工频变频切换或重要设备的异常停机后的快速恢复 EMERSON 公司产品情况—功能介绍 停车方式 减速停车 变频器接到停止命令后按照减速时间对应曲线逐渐减小输出频率,到0后停机。 注:这种方式最常用,当直流母线电压过高时会自动启动能耗制动,此时需 配置制动单元,否则会报减速过电压 自由停车 变频器接到运行停止命令后,立刻中止输出,负载靠自然阻力停止。 注:变频器故障时的停车方式就是自由停车 减速+直流制动停车 变频器接到运行停止命令后,按照减速时间对应曲线逐渐减少输出频率,当 到达某一预设频率,即开始直流制动(通脉冲直流)停车,防止电机爬行 注:对于大惯量负载或有定位要求的场合非常适用 EMERSON 公司产品情况—功能介绍 加减速时间(S/min) 频率 时间 Fmax-最大输出频率 加速时间减速时间 EMERSON 公司产品情况—功能介绍 点动 注:一般在调试时使用,如:确定运转方向、反向倒车等 EMERSON 公司产品情况—功能介绍 功能功能简介 控制算法交流电机的控制方案,包括V/F控制、增强V/F控制、矢量控制 多段速用外部端子组合选择多个内部已预设的频率作为运行频率 内置PID闭环控制必选功能 PLC运行由用户自由编程的多段定时自动变速功能 加减速曲线确定目标设备 的加减速时间,有直线和S曲线两种 跳跃频率为避免机械谐振特设的变频器不能长期稳定运行的指定频率 带 AVR根据电网电压自动调整输出电压 自动限流电流超过预设值 后变频器自动调整输出频率和电压防止跳闸 过压失速加减速过程中直流母线电压过 高后变频器自动停止加减速 过流失速加减速过程中电流超过预设值 后变频器自动停止加减速 转速跟踪直接将正在自由旋转的电机由当前速度驱动到预定速度 载频自动调整变频器根据噪声和自身温度自动调整载频到最佳值 音调调整改变电机发出的声音以适应现场 要求 EMERSON 公司产品情况—通用产品功能对照表 功能TD900EV1000/EV2000TD3000 控制算法V/F控制V/F控制/电流矢量开环矢量/闭环矢量 多段速8段8段8段 内置PID√√√ PLC运行√√ 加减速曲线1条4条4条 S曲线√√ 跳跃频率1段3段3段 AVR√√√ 自动限流√√ 过压失速√√ 过流失速√√ 转速跟踪√√ 载频自动调整√无 音调调整√无 EMERSON 公司产品情况— 供水专用变频器 变频器型号额定容量 (kVA) 额定输出电流 (A) 适配电机 (kW) TD2100-4T0055S8.5135.5 TD2100-4T0075S11177.5 TD2100-4T0110S172511 TD2100-4T0150S213215 TD2100-4T0185S243718.5 TD2100-4T0220S304522 TD2100-4T0300S406030 TD2100-4T0370S507537 TD2100-4T0450S609045 TD2100-4T0550S7211055 TD2100-4T0750S10015275 TD2100系列规格 EMERSON 公司产品情况—供水专用变频器 项目技术指标 输 入 额定电压;频 率 三相,380V;50Hz/60Hz 变动容许值电压,±20%,电压失衡率3%;频率:±5% 输 出 电压;频率三相,0~380V;0Hz~400Hz 过载能力120%额定电流1分钟,150%额定电流1秒 环 境 使用场所室内,无尘埃、腐蚀性和可然性气体、油雾、水蒸汽等 环境温度-10℃~+ 40 ℃(开盖后,可工作在50℃) 结 构 防护等级IP20 安装方式壁挂式 TD2100系列关键技术指标 TD2100系列主要功能 l 可灵活配置常规泵、消防泵、排污泵、休眠泵,最大实现7台变频固定泵和4 台循环泵方式 变频固定泵方式:有且只有一台泵变频运行,其他泵只能工频运行 循环泵方式:所有的泵都可以根据需求变频或工频运行 l 支持6段压力运行,并能指定节假日压力,以适应供水压力的变化需求 l 优化工频休眠泵和零流量停机功能,不用水自动停机,最大限度地节水节电 l 内置时钟芯片,可实现泵定时启停和轮换,均衡工作时间,防止泵锈死 l 内置消防控制功能,即使变频器故障时,仍能自动启动消防泵 l 自带管网超/欠压、火警/水池缺水等多种保护,保障供水安全; l 故障自动电话拨号功能,实现泵房无人职守运行。 EMERSON 公司产品情况—供水专用变频器 EMERSON 公司产品情况— 电梯专用变频器 变频器型号额定容量 (kVA) 额定输出电流 (A) 适配电机(kW) EV3100-4T0055E8.5135.5 EV3100-4T0075E11177.5 EV3100-4T0110E172511 EV3100-4T0150E213215 EV3100-4T0185E243718.5 EV3100-4T0220E304522 EV3100-4T0300E376030 EV3100系列规格 EMERSON 公司产品情况—电梯专用变频器 项目技术指标 输 入 额定电压、频 率 三相,380V,50Hz/60Hz 变动容许值电压,±15%,电压失衡率3%;频率:±5% 输 出 电压、频率三相,0~380V;0Hz~99.99Hz 过载能力150%额定输出电流2min,180%额定输出电流10s 速度控制精度有PG时±0.1%最高速度 环 境 使用场所室内,无尘埃、腐蚀性和可然性气体、油雾、水蒸汽等 环境温度-10℃~+40 ℃(大于40℃时降额使用) 结 构 防护等级IP20 安装方式壁挂式 EV3100系列关键技术指标 EMERSON 公司产品情况—电梯专用变频器 主要特点 l采用TI公司最新DSP,工作时钟50MHz,高速处理 l丰富灵活的可编程接口 u 14路开关量输入, 2路集电极开路输出, 3路继电器输出 u 2路模拟输入,分别作为速度源和称重输入 u 内置编码器和分频接口,最大分频128 内置双PG接口和双编码器电源(12V/5V), 支持业界常用编码器: 异步:集电极开路/推挽/差动编码器 同步:不带串行通讯的SINCOS编码器和带UVW位置信号的正交增量型编码器 l内置同步机和异步机矢量控制算法 l支持距离控制、多段速控制及模拟速度控制,自带楼层自学习功能 l内置接触器抱闸功能 l内置停电应急运行功能 EMERSON 公司产品情况— 电梯门机专用变频器 变频器型号额定容量(kVA)额定输出电流(A) 适配电机(kW ) TD3200-2S0002D0.51.30.2 TD3200-2S0004D1.02.50.4 项目子项目技术指标 输入电压,频率单相,180V~264V, 50Hz±5%,60Hz±5% 输出电压范围,频 率 三相:0~220V,0Hz~400Hz 过载能力150%额定电流2分钟,180%额定电流10秒 转速精度有速度:0.5%;无速度:1% 环境使用场所室内,无尘埃、腐蚀性和可然性气体、油雾、水蒸汽 工作温度-10℃~+50℃ 结构防护等级IP20(选配TDP-LED02或TDP-LED03的情况下) 安装壁挂式,柜内安装 TD3200系列规格和技术指标 TD3200系列特点: l高性能,精确控制速度和转矩,防止频繁跳闸 l内置完整的门机解决方案和逻辑控制 u内置距离控制和速度控制两种控制算法 u内置门机自学习功能和门机演示功能 u自带光幕、触板检测信号以及阻转矩检测功能,确保异常状态下的人身安全 l 先进的系统配置:DSP+PIM l 16K载频,实现全面静音运行 l 提供两种人机界面,优化系统成本 u键盘---可读写、监控各项参数 u状态显示板--只显示变频器的状态(故障、运行),不能读写任何参数 l符合GB7588-1995电梯制造和安全规范(EN81-1:1998) EMERSON 公司产品情况—电梯门机专用变频器 EMERSON 公司产品情况— 张力控制专用变频器 TD3300变频器主要特点: l硬件配置、功率等级与TD3000完全相同,在其基础上增加了张力控制功能 l内置卷径计算功能,支持三种卷径计算方法 u线速度计算 u绕圈算法 u外接卷径传感器 l内置三种张力控制方式 u开环张力模式,变频器工作在转矩模式下,必须选用编码器 u闭环张力模式,变频器工作在转矩模式下,必须选用编码器 u闭环张力速度模式,变频器工作在速度模式下,编码器可选 l内置张力锥度控制 l内置断带检测功能 EMERSON 公司产品情况—选配件 定义 由于不同客户对变频器都有各自独特的要求,鉴于成本和体积,不可能把这些功 能全部做到变频器中去,因此变频器厂家将这些常用的功能分类做成独立于变频 器并能和变频器配合使用的可选配设备 分类 调试-----LCD键盘,中文显示 抑制电网谐波--交流输入电抗器,直流电抗器、输入滤波器 抑制输出谐波--交流输出电抗器、输出滤波器 快速刹车用-----制动单元、制动电阻,两者必须配合使用 通讯选配件---PROFIBUS总线适配器、远程控制盒 EMERSON 公司产品情况—选配件 选配件TD900EV1000EV2000EV3100TD3XXXTD3200 LED键盘标配标配标配×标配√ LCD键盘××√标配√× 状态显示单元√√×××√ 交流输入电抗器××√√√× 交流输出电抗器××√√√× 直流电抗器××√√√× POFIBUS总线适配 器 ×√√√√× 外置制动单元××√√√× 制动电阻一般都需要客户外配,我司只能提供3种类型功率电阻 远程控制盒 EVO-RC03 ×√ √√×× 注: “√” 表示该系列变频器支持或有对应选 配件 “×”表示该系列变频器不支持或没有对应选配件 EMERSON 公司产品情况—选配件 交流输入电抗器/直流电抗器作用 l 高次谐波电流抑制 l 抑制合闸等浪涌电压,保护变频器的输入电路 l 抑制变频器上电时的尖峰电流 l 抑制三相电压不平衡对变频器产生的影响(交流输入电抗器效果最好) l 提高功率因素(交流输入电抗器:0.9,直流电抗器:0.95),提高 供电变压器的利用率 注:EV2000 75G以上变频器产品标准配置直流电抗器 交流输出电抗器作用 l 高次谐波电流抑制 l 漏电流抑制 l 降低电机噪声 EMERSON 公司产品情况—选配件 PROFIBUSPROFIBUS总线适配器总线适配器TDS-PA01TDS-PA01 作用 通过TDS-PA01现场总线适配器能将艾默生变频器无缝接入任意支持PROFIBUS DP 现场总线网络中,此时变频器作为一个从站(只被动接收主站命令,不能访问 其他任何站点),允许主站对变频器进行如下操作; l 向变频器发送控制命令,如:启动、停止、故障复位等 l 修改变频器的输出频率,读取变频器的各种运行和状态参数 l 修改变频器的功能码 适用机型 TD2100、EV1000/EV2000、EV3100、TD3000
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