科创力源变频器使用指南

深圳市科创力源电子有限公司技术部2011年1月www.kcly.net.cn科创力源变频器使用指南前言本书由科创力源技术部编写整理，企划部编辑，以供变频器用户及代理商销售工程师作为技术参考之用。深圳市科创力源电子有限公司是一家民营高科技企业，成立于2004年。专业从事高、中、低压变频器及节能控制系统的研发、生产、销售及为用户提供系统集成解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。公司技术及管理团队，具有二十余年专业理论研究基础、产品研发和品质管理经验，是国内最早自主从事变频器产品的公司之一。KOC变频器采用矢量控制技术和转矩控制技术等世界领先技术方案,已达到国际先进水平，可直接替代欧美、日本等品牌，为用户提供有力技术保障，并得到行业用户强力支持与认可。品质是企业的生命，公司严格按照ISO9001标准管理质量、产品经过国家权威检验机构及CE认证。公司为了更好的满足客户要求及市场需求，提高产品核心竞争力，坚持技术创新，持续将销售收入的10%投入新技术及新产品研发，提高客户应用自动化程度。客户是企业的源泉，公司全体职员以“满足用户要求为目标、实现用户要求为目的”。为荣誉。坚持不懈的努力，公司产品已广泛应用于石油、化工、钢铁、冶金、电力、建材、供水、塑料、纺织、矿山、印刷、包装等行业为用户创造价值。科创力源：拥有完全自主知识产权的高科技公司拥有中国最富有经验的变频器研发及销售管理团队拥有与国际品牌同步的电压矢量控制技术和无速度传感器矢量控制技术，可以设计出高使用价值最并不断超越的变频器能快速有效响应中高端客户化设计需求，提升客户系统性能和产品价值，降低客户系统成本技术上不断提升及超越，与国际领先技术缩短距离且同步超越建立技术、市场和用户优势互补联盟3--5年后，进入国产品牌市场排名前5位，中国变频器市场前6-8位竞争目标是国外品牌和国产品牌的中高端，为客户提供最佳性能/价格比的产品由于经验有限，编写时间仓促，难免会出现纰漏不足之处，望广大读者不吝笔墨，提出您的宝贵意见。深圳市科创力源电子有限公司技术部目录第一章变频器应用入门简要...........................................................................................................................................1一．概念...................................................................................................................................................................1二．常见问答...........................................................................................................................................................1第二章应用分类及选型...................................................................................................................................................5一．变频器的应用目的及用途.......................................................................................................................................5二．变频调速应用...................................................................................................................................................6三．使用变频器的优点及相应注意项...................................................................................................................7四．科创力源变频器性能特征...............................................................................................................................9五．常见机械负载及其负载特性.........................................................................................................................10六．变频器应用行业概述.....................................................................................................................................11七．选择周围相关设备的注意事项...........................................................................................................................12第三章安装调试.............................................................................................................................................................15附录：科创力源变频器标准接线图与安装尺寸.........................................................................................................22第四章科创力源变频器具体应用案例...............................................................................................................................28P5变频器在水泵恒压供水上的应用............................................................................................................................29P5变频器在加热网疏水泵上的应用............................................................................................................................31P5变频器在中央空调上节能应用................................................................................................................................33P5变频器在风压控制上的应用....................................................................................................................................36G5变频器在传送带上的应用........................................................................................................................................37G5变频器在搅拌机上的应用........................................................................................................................................38G5变频器在油田磕头机上的应用................................................................................................................................40G7变频器在挤出机上的应用........................................................................................................................................44第五章变频器的常见使用问题与对策...............................................................................................................................461第一章变频器应用入门简要一．概念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，它集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。在使用上，变频器主要起到软起动、变频调速、提高运转精度、节能、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。变频器应用范围覆盖了所有运用到交流电机的场合，包括生产、市政、商业办公等用途。按照应用场合以及负载特性的不同，对变频器的技术及性能要求也会有所差别。具体见请参考下文应用分类及选型指引。二．常见问答下面就常见疑问及解答做一个汇总。1.PWM和PAM的不同点是什么？PWM是英文PulseWidthModulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。2.电压型与电流型有什么不同？变频器的主电路大体上可分为两类：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。3.为什么变频器的电压与频率成比例的改变？任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果，电流是不允许超过额定值的，否则将引起电动机的发热。因此，如果磁通减小，电磁转矩也必减小，导致带载能力降低。由公式E=4.44*K*F*N*Φ可以看出，在变频调速时，电动机的磁路随着运行频率fX是在相当大的范围内变化，它极容易使电动机的磁路严重饱和，导致励磁电流的波形严重畸变，产生峰值很高的尖峰电流。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。4.电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降（低速）时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。5.采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为额定电流6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。6.V/F模式是什么意思？频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答3说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。7.按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？2频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。8.在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。.9.对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。10.所谓开环是什么意思？给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈.无速度传感器闭环控制方式是根据建立的数学模型根据磁通推算电机的实际速度，相当于用一个虚拟的速度传感器形成闭环控制。11.实际转速对于给定速度有偏差时如何办？开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。12.如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？具有ＰＧ反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于ＰＧ本身的精度和变频器输出频率的分辨率。13.失速防止功能是什么意思？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（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。14.有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。15.什么是再生制动？电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。16.是否能得到更大的制动力？从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用制动单元，可以达到50%~100%。17.请说明变频器的保护功能?保护功能可分为以下两类：（1）检知异常状态后自动地进行修正动作，如过电流失速防止，再生过电压失速防止。（2）检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号，使电机自动停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。18.为什么用离合器连续负载时，变频器的保护功能就动作？用离合器连接负载时，在连接的瞬间，电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化，流过的大电流导致变频器过电流跳闸，不能运转。19.在同一工厂内大型电机一起动，运转中变频器就停止，这是为什么？电机起动时将流过和容量相对应的起动电流，电机定子侧的变压器产生电压降，电机容量大时此压降影响也大，连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断，因而有时保护功能（IPE）动作，造成停止运转。20.什么是变频分辨率？有什么意义？对于数字控制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。3变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如，分辨率为0.5Hz，那么23Hz的上面可变为23.5、24.0Hz，因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下，如果分辨率为0.015Hz左右，对于4级电机1个级差为1r/min以下，也可充分适应。另外，有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。21.装设变频器时安装方向是否有限制。变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是重要的，因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位，尽可能垂直安装。22.不采用软起动，将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以？在很低的频率下是可以的，但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流（6~7倍额定电流），由于变频器切断过电流，电机不能起动。23.电机超过60Hz运转时应注意什么问题？超过60Hz运转时应注意以下事项：（1）机械和装置在该速下运转要充分可能（机械强度、噪声、振动等）。（2）电机进入恒功率输出范围，其输出转矩要能够维持工作（风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加，所以转速少许升高时也要注意）。（3）产生轴承的寿命问题，要充分加以考虑。（4）对于中容量以上的电机特别是2极电机，在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。24.变频器可以传动齿轮电机吗？根据减速机的结构和润滑方式不同，需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限，采用油润滑时，在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。25.变频器能用来驱动单相电机吗？可以使用单相电源吗？基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机，在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组；对于电容起动或电容运转方式的，将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相，但对于小容量的，也有用单相电源运转的机种。26.变频器本身消耗的功率有多少？它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关，但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%，据此可推算损耗，但内藏再生制动式变频器，如果把制动时的损耗也考虑进去，功率消耗将变大，对于操作盘设计等必须注意。27.为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用？一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却，若速度降低则冷却效果下降，因而不能承受与高速运转相同的发热，必须降低在低速下的负载转矩，或采用容量大的变频器与电机组合，或采用专用电机。28.使用带制动器的电机时应注意什么？制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作，将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。29.想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机，电机却不动，请说明原因。变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动，作为对策，请将电容器拆除后运转，至于改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。30.变频器的寿命有多久？变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护，可望有10年以上的寿命。31.变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何？风扇若是坏了会怎样？科创力源变频器采用抽风式的独立风道设计，风的方向是从下向上，所以装设变频器的地方，上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还有，变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时，由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护32.滤波电容器为消耗品，那么怎样判断它的寿命？作为滤波电容器使用的电容器，其静电容量随着时间的推移而缓缓减少，定期地测量静电容量，以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命。33.装设变频器时安装方向是否有限制。4应基本收藏在盘内，问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大，占用空间大，成本比较高。其措施有：（1）盘的设计要针对实际装置所需要的散热；（2）利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积；（3）采用热导管。此外，已开发出变频器背面可以外露的型式。34.想提高原有输送带的速度，以80Hz运转，变频器的容量该怎样选择？输送带消耗的功率与转速成正比，因此若想以80HZ运行，变频器和电机的功率都要按照比例增加为80HZ/50HZ,即提高60%容量。35.变频器节能效果变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。由流体力学可知，P（功率）＝Q（流量）×H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所队当所要求的流量Q减少时，可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。这时，电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低，比调节挡板、阀门节能40％一50％，从而达到节电的目的。以科创力源P5系列风机水泵专用型变频器的节能的例子来说：一台离心泵电机功率为55kw，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16kw，省电48.8％，当转速下降到原转速的l/2时，其耗电量为6.875kw，省电87.5％。功率因数补偿节能。无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。软启动节能。电机硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。5第二章应用分类及选型本章内容提纲一．变频器的应用目的及用途二．变频调速应用三．科创力源变频器性能特征四．常见机械负载及其负载特性五．变频器应用行业概述六．选择周围相关设备的注意事项一．变频器的应用目的及用途在常见的变频器功能应用上，下表给出了相应的技术以及适用变频器类型。序号功能用途关键技术适用变频器1节能风机，鼓风机，泵提高运行可靠性多台控制和调速通用变频器2提高生产率起重机，自动仓库注塑机传送带调速提高可靠性运行平稳，防止滑落通用变频器专用变频器专用软件3提高产品质量机床纸、膜、钢板加工印刷板开孔机平滑加减速调速力矩控制定位控制通用变频器工程型变频器4设备合理化节省维护工厂自动化纤维机械纸、膜、钢板加工现有设备增速运行力矩控制多电机统一控制多电机级联控制提高可靠性通用变频器工程型变频器5改善环境耐恶劣环境空调机电梯减小噪音平滑加减速防爆安全性通用变频器工程型变频器专用变频器6二．变频调速应用调速的功能生产设备的需要用途/设备节能减少维护量质量的提高设备性能提高设备的小型化保护环境风机泵压缩机搅拌机离心机注塑机传送带送料机行走机构升降机研削研磨机冲床印刷机1.因调速而节电●●●2.运行时节电（轻载）●●●●3.提高停车定位精度●●●●●●4.提高速度控制精度●●●●●5.流量控制的自动化●●●6.通过提速而提高生产率●●●●●●●●7.设备的自动化●●●●●●●●8.平滑调速而最佳运转●●●●●●●●●●●9.最优质量运行●●●●●●●10.最优加工运行●●●●11.设备间速度联调●●●●●●12.响应最佳●●●●●●13.平滑起、停、加、减速●●●●●●●●14.轻载时减速而减少损耗●●●●●●15无电刷减轻维护量.●●●●●●16.无触点减轻维护量●●●●●●17.防爆区使用●●●●●●●18低噪音.●●●19.因高速减小设备体积●●●20.省减速箱减小设备体积●●●●7三．使用变频器的优点及相应注意项序号好处技术内容主要注意事项风机泵搅拌机离心机传送带送料带行走台车升降装置研削研磨机印刷机注塑机1已有的电机调速改变鼠笼型电机端子的电压和频率，其转速也改变标准电机低速时温升变大，应根据频率降低力矩使用●●●●●●●●●●●2能够软启动，停止加减速时间可任意设定带负载运行，设定合适的加减速时间●●●3高频率起制动起动电流小，电机发热小加速容量决定时，应提高电机和变频器容量等级，调查加减速时间和负载GD2●●●●4无接触器可进行正反转有半导体进行转向切换，所以原来的接触器那样的损耗消失，并且能够进行可靠的联锁运行用于升降机时要用带抱闸电机，变转向时应有机械保持机构。●●●5可电动制动由于在加减速时将机械能在变频器内转换成电能，电机将自动刹车。在零速附近给电机直流，可将自由运转的电机停止。制动力只有变频器的有20%。增加外部制动电阻可增加制动力。要注意电阻容量。●●●●6可进行恶劣环境的电机速度控制由于可使用鼠笼型电机，可方便的采用防爆型，放水型或特殊形状的电机防爆电机应和变频器配套进行防爆试验认定。●●●●●●7可进行高速运行若是工频电源，最高转速只能是3600rpm或3000rpm，而变频器可达到650Hz,速度可到39000rpm。通用电机只提高频率是无法实现高速化的，还必须考虑机械强度。高速时变频器载波频率高，变频器须降容。●8一台变频器能够对多变频器能够对多台电机进行速度控制同一频率下因异步电机特性和负载不同，转速也●●●●●●●●●●●8台电机进行速度控制有不同9电机起动时的电源容量不必太大不象工频电源时有大的起动电流(电机额定的5-6倍)，低频起动时最大不过100-150%变压器容量至少是电机功率的1.5倍以上。●●●9四．科创力源变频器性能特征变频器系列产品定位性能特征技术参数外观图片KOC-P5风机水泵专用型转速追踪、瞬时断电后来电恢复、自动节能、操作简易、双行LED显示、独立风道设计、采用SCR技术克服恶劣工作环境影响。输入：3相380Vac+10%~-15%,50/60Hz+/-5%输出频率范围：0~120Hz功率范围：7.5kw~315kw过载电流：120%1分，150%6秒可定做660V及1140V等级KOC-G5中高端通用型故障重启、可内置485通信，可方便改造成四象限变频器、转矩提升、丰富的端子控制设计利于自动化改造。输入：3相380Vac+10%~-15%,50/60Hz+/-5%输出频率范围：0~400Hz功率范围：5.5kw~400kw过载电流：150%1分，180%6秒可定做660V及1140V等级KOC-G7高端通用型工程专用型双CPU；高精度力矩控制；真正的电流矢量控制；闭环矢量控制精度可达到1:1000；速度控制与转矩控制可切换；LCD显示，6国语言可选；键盘参数拷贝功能；PG卡选配。输入：3相380Vac+10%~-15%,50/60Hz+/-5%输出频率范围：0~400Hz功率范围：1.5kw~1000kw过载电流：150%1分启动力矩：150%1Hz可定做660V等级KOC-M迷你型采用16位微处理器，正弦波PWM控制；自动转矩提升及自动滑差补偿功能；8段速设定及7段的可程序运转；超低噪音、载波频率可自1kHz～15kHz调整；两段加减速时间及两段S曲线缓加减速；模拟频率设定可接受0-10VDC，4-20mA；内置串行通讯接口RS-485(波特率可达38400)；节能运转及自动稳压调节功能(AVR)可调整的V/F曲线及自动加减速功能；简易向量控制和内建PID控制及简易定位功能；睡眠/唤醒功能和零速保持功能输入：3相380Vac+10%~-15%,50/60Hz+/-5%输出频率范围：0~400Hz功率范围：1.5kw~1000kw过载电流：150%1分启动力矩：150%5HzP5系列是专为鼓风机、水泵等惯性负载设计的机型，在节能改造上表现尤为出色。利用内置的自动节能控制，以及PID控制功能，可轻松完成对恒压供水、风机自动降速运行等应用的实施。利用转速追踪功能，在瞬间掉电重启、故障自动复位、故障手动复位、停车再启动时，变频器追踪马达当前转速并从当前速度开始上调频率而不是从0开始。2路继电器输出，2个开路集电极输出，这个在设置运行状态预警的时候是有用的。P5系列可设置7段速10的程序运行，每一段速的对应频率、运行时间、加速时间、减速时间以及运行方向都可以独立设置，参数设定简明实用，并不需要用到逻辑控制等设置方法，配合内置的7种典型负载类型（具体请阅读说明书）参数方案选项，使得一般的技术员也能快速的掌握产品的使用方法。G5系列变频器功能上与P5类似，作为通用型，要比P5系列在过载能力上更为出色，达到150%1分钟（P5为120%1分钟）。由于操作的简易明了，质量稳定可靠，我们建议在大部分的普通场合使用G5系列，如输送带、挤出机、抽油机等。自动电压调整AVR功能对于电网不稳定的地区是很实用的。G7系列采用双CPU控制，磁场定向矢量控制算法的完全解耦控制，可实现真正的电流矢量控制。配合PG速度反馈卡使用，可以达到1:1000的控制精度，可替代简易伺服驱动。起动力矩150%0Hz，能用于重负载场合。在矢量控制模式下，可以选择速度控制或者力矩控制。输出力矩控制是矢量控制的优势所在，对于卷绕机这类负载适用。我们推荐在性能要求较高的场合使用G7系列变频器，如提升机、拉丝机等。M系列迷你型采用无感矢量控制方式，体积轻巧，操作简易。在纺织机械、数控机床以及冲床等场合上应用，运行稳定，是理想的小功率变频器之选。五．常见机械负载及其负载特性用途负载特性负载性质速度力矩特性摩擦负荷位能负载流体负载惯性负载恒力矩恒输出递减力矩递减输出一般机械搅拌机●●注塑机●离心机●食品加工机械工业洗衣机●●●印刷机喷涂机●农业机械木工机械●●●载重机械立体停车场●●传送带●●斗式输送机●●起重机●●行车●●卷扬机●●●搬送台车●自动仓库(升降)●●自动仓库(行走)●●送料器●●流体机械泵●●风扇●●鼓风机●●压缩机●●11齿轮泵●●金属加工冲床●●拔丝机●●离心铸造机●自动车床●●车床●●车床转台●●数控机床●●磨床●●电路板钻孔机●●电梯电梯●●门机●●立体停车场●●纺机纺丝织布机针织机上表简单列出一些负载类型，可初步确定变频器的类型。详细的选型还进一步需了解应用实际情况，根据变频器的特性参数，选择合适变频器。六．变频器应用行业概述序号行业名称主要机械负载对变频器的要求推荐变频器1起重机械起重机、提升机能够适应频繁的起停、正反转和大启动转矩的特点，因此对变频器的响应速度、控制精度、输出转矩的要求都比较高，通常需要采用闭环矢量控制方式的高精度变频器，同时具备四象限运行功能以提高频繁上下运行的节能效果，而且普遍以中大功率为主KOC-G72纺织化纤纺织机械中的并条机、粗纱机、络筒机、针织领域的大圆机化纤生产中的螺杆挤出机、前纺（拉伸、卷绕）设备和后加工（牵伸、剪切）设备质量稳定性要求较高，同时拉伸、卷绕和牵引等设备的运行精度要求也较高，因此也普遍采用矢量变频器KOC-G5KOC-G74油气钻采采油机（磕头机）、注水泵、潜水泵、输油泵、气体压缩机等负载类型主要以电机节能为目的。其控制精度要求不是很高，但由于工作环境温度高、湿度大、腐蚀性较强的特点，对环境适应性有较高的要求KOC-P5KOC-G53石化和化工各类泵、压缩机和公用工程方面，以达到控制工艺水平的目的KOC-P5KOC-G5125冶金从公用工程用的风机、水泵、料浆泵到板材和线材的轧机风机和泵类对变频器的控制精度要求不高，但工作稳定性、环境适应性有较高要求轧机用变频器则在技术要求上与前述的风机和泵类完全不同，不但对控制精度、响应速度和过载能力要求高，而且大部分是中大功率机型KOC-P5KOC-G76煤炭矿井提升机、带式输送机等输送装置、通风机和水泵提升机和输送装置对变频器的转矩控制精度和响应速度有较高的要求，特别是提升机还需要配置四象限运行功能风机和泵类的应用虽然控制精度要求低，但由于矿井高温、潮湿的特点以及对变频器工作稳定性和防爆等方面的特殊要求KOC-P5KOC-G77电梯通常集成在控制器部分KOC-G78建材鼓风机、粉碎机、皮带传送机、排气风机、回转窑普通的VF控制或开环矢量变频器即可满足要求KOC-P59电力给煤机、给粉机等输送装置和送风机、引风机、循环水泵等风机和泵类装置KOC-P510市政市政供水系统中，主要负载包括供水泵和取水泵供暖系统中，变频器主要用于主热水泵的转速调节废水处理领域以泵类为主要求较简单KOC-P511食品饮料烟草食品、饮料和烟草行业主要应用于生产设施（如加工设备、灌装设备）、传输设备和包装设备中小功率变频器为主KOC-G512塑胶包括注塑机、挤出机、中空成型机节能为主，VF控制和矢量变频器均有采用KOC-G513机床数控机床的主轴驱动调速通常以中小功率为主，一般需要变频器有较好的低频转矩输出特性，因此必须具备矢量控制功能，此外没有其他较高的要求KOC-G714印刷造纸印刷行业中的胶印机、胶订机、不干胶标签印刷机、切纸机、折页机；造纸行业中的磨浆机、纸浆泵、清水泵等设备一方面对控制精度和响应速度的要求较高，需要闭环矢量控制（张力控制）变频器，另一方面以中小功率机型为主，对硬件要求略低于起重机械和轧钢机械KOC-G7七．选择周围相关设备的注意事项1．进线断路器的设置和选择在变频器电源侧，为保护原边配线，请设置用配线用断路器。断路器的选择取决于电源侧的功率因数(随电源电13压、输出频率、负载而变化)。其动作特性受高频电流影响而变化，有必要选择大容量的。2．进线接触器变频器没有进线接触器可以使用。进线接触器可进行停止操作，但这时变频器的制动功能将不能使用。3．电机侧接触器变频器和电机间若设置接触器，原则上禁止在运行中切换。变频器运行中接入时，会有大冲击电流，因此变频器过电流保护动作。为了和电网切换而设置接触器时，务必在变频器停止输出后进行切换，并合适地使用速度搜寻功能。4．热继电器的设置为防止电机过热，变频器有电子热保护功能。但一台变频器驱动多台电机及多极电机时，请在变频器和电机间设置热继电器。热继电器在50Hz设定为电机铭牌的1倍，60Hz时设定为1.1倍。5．功率因数的改善(取消调相电容器)改善功率因数，可在变频器的进线中插入交流电抗器。变频器输出侧接改善功率因数的电容滤波器时，有因变频器输出的高频电流造成破损和过热的危险，另外会使变频器过电流，造成过电流保护发生，请不要接电容滤波器。6．关于电波干扰变频的输出(主回路)中有高频成份，对变频器附近使用的通信器械(如AM收音机)会产生干扰。此时可以安装滤波器，减少干扰。另外，还可将变频器和电机及电源配线套上金属管接地，也是有效的。7．功率电缆的线径和配线距离变频器和电机间配线距离较长时(特别是低频输出时)，由于电缆压降会引起电机转矩下降。应用充分粗的电缆配线；操作器装在别处时，请使用专用的连接电缆；远程操作时，模拟量、控制线和变频器间的距离应控制在50米以内；控制信号妥善屏蔽接地。8．相关设备的选定目的名称详细说明保护变频器配线断路器或漏电开关为了保护变频器的配线，请务必设置在电源侧。漏电开关请使用耐高频产品。防止带制动电阻器时的烧毁接触器带制动电阻时，为了防止烧毁制动电阻器，请务必将浪涌吸收器安装在线圈上。吸收浪涌冲击浪涌吸收器吸收接触器和控制中产生的开闭浪涌。请务必安装在变频器周围的接触器和继电器上。隔离输出/输入信号隔离器提高变频器输入输出信号的抗干扰能力。改善变频器的输入功率因数交流电抗器可用于改善变频器的输入功率因数。降低噪声对无线电和控制器的不良影响输入侧噪声滤波器降低来自电网接线的噪声。接入时尽量靠近变频器。输出侧噪声滤波器降低来自变频器输出侧接线的噪声。接入时尽量靠近变频器。按设定减速时间停车制动电阻用电阻器消耗电机的再生能源，缩短减速时间。制动单元缩短减速时间时，和电阻器一起使用。14外部运行变频器基本操作器BOP参数设定、监测，简单运行电机。高级操作器AOP文本显示、参数上装/下装＋BOP功能。USS协议(内置)和PC、PLC连接，实现参数设置、运行控制。Profibus-DP连接Profibus网络。15第三章安装调试本章目录一变频器的安装及使用条件1变频器的使用环境及注意事项1.1变频器要求的工作环境1.2注意事项2安装前的准备工作二变频器的安装调试1安装2主电路的接线3控制电路的接线4调试4.1空载运行4.2带载（轻载和重载）运行4.3闭环运行附录.科创力源变频器安装尺寸和标准接线图一变频器的安装及使用条件正如其他的电器设备或装置一样，变频器作为一种电力电子设备，同样有其严格的使用条件和应用场合，任何违反产品使用规范的安装及使用，都将是非法的，不可避免的会带来设备及人、财、物的损失。1变频器的使用环境及注意事项1.1变频器要求的工作环境简述如下：1）工作环境温度－10℃---+40℃，工作环境的变化应不大于±5℃／h.2）相对湿度：空气的最大相对湿度不超过90%，每小时相对湿度的变化率不超过5%且不得出现凝露。3）运行地点无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。4）应避免油雾，绵纱，尘埃等有浮游物的恶劣环境，安装在清洁场所，或者安装在浮游物无法侵入的“全封闭形”控制柜内。安装在控制柜里时，要考虑变频器允许环境温度，采用冷却措施并决定合适的柜尺寸。5）频器安装地点所允许的振动条件：振动频率10—150Hz，振动加速度不大于5m/s2，当变频器由于安装台基振动可能产生共振时，应对变频器采取减振措施，以避开共振频率。6）容量电源变压器(600KVA以上)连接以及有切换调功电容器时，电源输入侧会有很大峰值电流，将损坏逆变器部分，因此变频器输入侧务必设置交流电抗器。这样也有改善电源侧功率因素效果。另外，同一电源上有直流机等可控硅整流器连接时，无论电源侧条件如何，都应安装交流电抗器。7）交流输入电源：a电压持续波动不超过±20%。b频率波动不超过±2%，频率变化每秒不超过±1%。c三相电压的不平衡度：负序分量不超过正序分量的5%；d电源谐波成分：电压相对谐波含量的均方根值不超过10%。8）海拔高度：不超过1000m.1.2注意事项：1）非专业人员不可开盖开柜门使用或检测；2）变频器出厂前已作过耐压试验，用户不可也没有必要再对变频器进行耐压试验；3）电动机上不可并接改善功率因数用的大电容；164）外壳可靠接地；5）不可将三相输入改成两相输入，否则会出现缺相保护；6）低频运行时要考虑电动机自带风扇效果，润滑效果情况，高频运行时要考虑轴承的承受能力。7）变频器发生异常时保护功能生效，会停止输出，但不会急停电机。必要时，要设置紧急停止机构如机械停止机构(抱闸等)、保持机构。8）端子+、-、PB是接制动电阻的端子，不要接其它设备。9）不要把变频器安装在如木材等可燃性材料上。10）安装应按壁挂式安装。这些阐述了变频器安装的最基本的规则。要深刻理解和熟悉这些规则。2安装前的准备工作要安装好一台变频器，使它能正常的运行，达到技术及工艺要求，除了满足上述基本规则外，还应注意以下几点：1）安装前首先要熟悉和掌握生产工艺及技术要求，弄清楚其负载状况，了解变频器在系统中的作用和地位，是要求节能，还是改进生产工艺，还是二者兼之。某些场合并没有节能空间，而硬要求变频器节能，这是不妥当的。2）变频器带的负载从电气方面而言首先是电机，因此安装前首先要对现场的电机有比较清楚的理解，包括额定电压、额定电流、电机极数、额定功率等，安装的变频器必须与之相匹配，有些特殊场合，如负荷较重、海拔超过1000m（即超过标准海拔高度）、煤矿提升机变频器等，变频器要比负载电机高出一个甚至两个功率等级，一般不允许变频器比负载电机功率等级低，以免变频器超负荷运行而带不动或经常过载保护，造成不必要的麻烦。3）电机的电气绝缘安装前必须进行检测。绝缘不好的电机不能安装变频器。因为变频器虽然设有短路保护，但瞬间的接地也可能造成某些变频器的损坏。4）安装前应仔细阅读变频器的使用说明书，结合现场工艺要设置哪几个参数，参数的设置方法等，要熟练掌握。5）对于某些场合，特别是要求自动控制的而需要附属配件的，如供水用的压力表、传感器、压力变送器及一些配套设施，如PID调节仪、温控仪、定时钟等，有些还需要远控装置，也要熟练掌握。以期能快速的安装、调试到位。6）要严格按照变频器的使用说明书进行配线，包括主线和控制线，某些情况只能高于说明书要求的规格而不能低于。需要压接接线鼻的地方，要严格按要求压接，规格和工艺要符合标准。7）在现代工业控制比较复杂的情况下，还要考虑电磁兼容性问题，要考虑变频器的干扰与抗干扰，必要时加装电磁滤波装置。有些场合电机距离变频器可能较远，要考虑加装输出电抗器及滤波器。8）对于位能负载，如煤矿主井绞车、提升机、电梯类，由于存在再生发电状态，要考虑加装制动单元和配套的制动电阻，防止变频器过压保护或损坏。以上这些问题都是我们在安装变频器之前要了解和掌握的，不熟悉这些内容，就可能造成变频器的安装或调试不顺利或根本不成功，造成设备损坏或不能正常使用，这是我们要切记的。二变频器的安装调试低压变频器由于所带的负载种类繁多，类型千差万别。因此安装调试相应的也有较大的区别。低压负载从使用变频器的角度来说大体可分为有惯量和无惯量两种，有惯量负载最显著的特征就是在快速停机时存在发电状态，如何处理这部分能量将是关乎变频器是否正常运行的关键。1安装变频器初次安装或长期放置后使用，应先对其进行全面的检查。方法如下：1）外观检查，检查有无碰伤损坏，金属部分有无锈蚀，有无结霜凝露。若有结霜凝露，则应烘干4小时（60℃），或在室温下通风放置24小时。2）对于小功率变频器，轻轻翻动机箱，注意机箱内有无异常声音，若有异常声音，则应打开机箱，寻找并排除其中的异物。3）功率比较大的变频器，则应打开外壳，检查一下在运输或储存过程中有无掉下的线头或颠簸松动的螺栓，若有应重新焊接或紧固。这里要注意几点：17图3-1、单台变频器的安装图3-2、单台变频器的柜式安装a)b)a、变频器的安装应符合前面要求的工作环境。b、变频器有壁挂式的，有柜式的，一定要安装稳固，保证工作过程中的安全性。为了通风散热的需要，变频器一定要垂直安装。如图3-1、图3-2所示。c、对于柜式结构，为了工作人员便于操作和散热的要求，周边要留有足够的空间：前面间距不小于1.5米，后面和侧面不小于1米。对于壁挂式的，变频器周围也应留有足够的散热空间，变频器的上部距离房间顶部至少1米，下部距地面也至少要1米的距离，才能使变频器通风顺畅，保证可靠的运行。a)柜外冷却方式b)柜内冷却方式有的房间密封比较严，要配合用户安装排风扇或空调。有些场合环境比较脏、潮湿，要注意采取隔离措施，防尘、防潮。当一台控制柜内装有两台或两台以上变频器时，应尽量并排安装（横向排列）。如必须采用纵向排列时，则应在两台变频器间加一块搁板，以避免下面变频器出来的热风进入到上面的变频器内。如图3-3所示。图3-3两台变频器的柜式安装a)横向排列b)纵向排列2主电路的接线（1）基本接线主线的安装比较简单。将电源线接在变频器的输入（或标记有Ｒ、Ｓ、Ｔ的）端子上，将电机线接在变频器的输出（或标记有Ｕ、Ｖ、Ｗ的）端子上，并将变频器的接地端子通过地线可靠接地。如图3-4所示。18图3-4主电路的基本接线注意：a、变频器的输入端和输出端绝对不允许接错。万一将电源进线错误的接到了输出端上，则不论哪个逆变管导通，都将引起两相间的短路而将逆变管迅速烧坏。如图3-5所示。图3-5电源接错的后果b、前面的断路器一般是需要安装的，主要是分断电路用。当变频器出现故障时，尤其是整流电路或主电路损坏时，大电流能及时使断路器跳闸，与网电的其他电路脱开，避免影响其他电路。c、线头压接要可靠。一般使用容量相当的接线鼻压接。一定要压紧，避免大电流长期运行出现过热而烧毁接线或端子。(2)线径的选择一般按电动机的接线要求的线径选择，特殊场合要选大一规格的，尤其是电机距离变频器较远的，本着宜大不宜小的原则选配。(3)接地每台变频器都有一个专门的接地端子“G”或“”，用户应将此端子与大地可靠连接。当变频器和其他设备，或有多台变频器一起接地时，每台设备都必须分别和地线相接，不允许将一台设备的接地端与另一台设备的接地端相接后再接地。如图3-6所示。19图3-6变频器和其他设备的接地a)正确接法b）错误接法3控制电路的接线变频器主接线完成后，变频器可以运行。但一般情况下，由于控制及监测的方便，都需要将变频器的操作及显示部分引到方便的地方。有的是现场环境较差，变频器不宜安装，而安装于环境较好的配电室内，而将控制部分引到现场。有的如提升机变频器，控制部分需要与原系统对接，也需要将控制线引出。控制线分模拟量和数字量。(1)模拟量。主要包括：输入侧的给定信号线和反馈信号线；输出侧的频率信号线和电流信号线。模拟量信号线的抗干扰能力差，必须使用屏蔽线。屏蔽层的靠近变频器的一端，应接控制电路的公共端，但不要接到变频器的地端（G）或大地，屏蔽层的另一端应该悬空，如图3-7所示。图3-7屏蔽线的接法布线的原则应当遵守：A、尽量远离主电路100mm以上。B、尽量不和主电路交叉。必须交叉时，应采取垂直交叉的方式。(2)开关量。如启停、点动、多档转速控制等的控制线，都是开关量控制线。一般说来，模拟量控制线的接线原则也都适用于开关量控制线。但开关量的抗干扰能力强，故在距离不很远时，允许使用非屏蔽线，但同一信号的两根线必须互相绞在一起。4调试变频器的调试并没有固定的模式，大体上可分为“先空载，继轻载，再重载”几个步骤。4.1空载运行熟悉完科创力源变频器使用说明书后，变频器开机，频率升至50Hz,用万用表（最好用指针式）测量三相输出，电压应该完全平衡。变频器的三相输出先不接电机线，给变频器的三相输入通入380V的电源，观察变频器空载运行情况。（1）熟悉键盘，即了解键盘上各键的功能，进行试操作，并观察显示的变化情况。（2）按说明书要求进行“启动”、“停止”等基本操