三菱变频器FR-A700课件详解

三菱变频调速器交流变频器FR-A700课程FR-700系列三菱变频调速器课程主要内容变频器的总体分类变频器驱动电机的特性三菱变频器的型号介绍变频器的构成原理INV的外观结构及接线INV操作前的准备及基本操作参数设定及实验操作变频器的控制模式1、变频器的总体分类一、按变频器的原理分类交－交变频器将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，其主要优点是没有中间环节，变换率高。但其连续可调的频率范围较窄。主要用于容量较大的低速拖动系统中。变频器交－交变频器交－直－交变频器按储能方式分电压型C电流型L按调压方式分脉幅调制脉宽调制交－直－交变频器先将频率固定的交流电整流后变成直流，在经过逆变电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围上就有明显优势。目前三菱的变频器大都为这个类型的。电压型－整流后靠电容来滤波。现在使用的大都为电压型。电流型－整流后靠电感来滤波。。脉幅调制（PAM）－输出电压大小通过改变直流电压来实现。脉宽调制（PWM）－输出电压大小通过改变输出脉冲的占空比来实现。1、变频器的总体分类二、按变频器的用途分类专用变频器针对某一种（类）特定的控制对象而设计的，如风机、水泵用变频器、电梯及起重机械用变频器、中频变频器等。通用变频器是数量最多，应用最广泛的一种，也是我们讲解的主要品种。而大容量变频器主要用于冶金工业的一些低速场合。1、变频器的总体分类变频器专用变频器通用变频器按容量分中小容量大容量按应用分节能型通用型节能型变频器由于节能型变频器的负载主要是风机、泵、二次方率负载，对调速性能的要求不高，因此控制方法比较单一，一般只有V/F控制，但价格相对便宜些。通用型变频器主要用在生产机械的调速上，对调速性能的要求（如调速范围，调速后的动、静态特性等）往往较高，价格也较贵，它的控制方法除了V/F控制，还使用了矢量控制技术。此外，高性能的变频器还配备了各种控制功能如：PID调节、PLC控制、PG闭环速度控制等。1、变频器的总体分类一、异步电动机的结构定子：由定子铁心和三相绕组构成。转子：由转子铁心和转子绕组构成，是电动机输出机械能、带动负载旋转的部分。二、异步电动机的运行原理定子三相绕组接到三相交流电源上，会有三相对称电流流过，电机内便形成圆形旋转磁场。若转子不转，转子绕组的鼠笼导条与旋转磁密有相对运动，切割磁力线，导条中有感应电动势，由右手定则可判断电流方向。导条在磁场中受电磁力作用，形成电磁转矩T，根据左手定则判断T的方向，在此作用下，转子就“跟着”定子的旋转磁场旋转起来了。2、变频器驱动电机的特性三、机械特性（教程P3）n＝f（T）1、理想空载点（no）；2、起动点：TS为起动转矩，3、临界点：最大转矩Tk；4、稳定工作点（Q）：电动机稳定运行在T＝TL；2、变频器驱动电机的特性TkTTLTS0nnoQ四、电机转速及调速方式1、转速公式N＝（120f）*（1－S）/P变频调速变极调速2、转差率公式（教程P3）S＝（同步转速No－转速N）/同步转速No*100%2、变频器驱动电机的特性降压调速转子侧串电阻调速3、三菱变频器的型号介绍一、型号命名形式FR-A740-0.4K-（CH）400V级4200V级2电压等级记号容量（kW）0.4K～500K变频器容量记号美国版UL欧洲版EC中国版CH日本版无INV区域码记号二、变频器产品系列定位3、三菱变频器的型号介绍FREQROL-S500E带旋钮，操作简单，小型FREQROL-E500通用磁通矢量控制・经济形FR-A500/A500L先进磁通矢量控制高功能・高性能FREQROL-F500J小功率风机用FR-F700最佳励磁控制/V/F控制FR-A700闭环矢量控制无传感器矢量控制先进磁通矢量控制V/F控制容量功能・性能三、紧凑型，多功能的FR-S500E系列3、三菱变频器的型号介绍数字式旋钮，操作极其方便紧凑型设计，节省安装空间自动转矩提升，应用于负载不太重，启动性能要求不高的场合独立RS-485通讯口内置PID控制功能15段可变速选择FR-S520E：3相220V输入,0.4-3.7kWFR-S540E：3相380V输入，0.4-3.7kWFR-S520SE:单相220V输入,0.4-1.5kW单相输入四、经济型、高性能、小功率FR-E500系列3、三菱变频器的型号介绍通用矢量控制，提升低速段输出转矩内置PID控制功能内置制动晶体管15段可变速选择内置RS485通信口，可加装通讯选件卡FR-E520:3相220V输入,0.4-7.5kWFR-E540：3相380V输入，0.4-7.5kWFR-E520S:单相220V输入,0.4-2.2kW单相输入五、高性能、高功能FR-A700(L)系列3、三菱变频器的型号介绍高性能及先进的功能先进磁通矢量控制功能低速时的转矩能力（0.3Hz，200％）扩展能力强，可同时选用三个内置选件卡简单的操作及维护柔性PWM，实现更低噪音运行内置RS485通信口，可插扩展卡符合全世界标准PID等多种功能适合各种应用场合FR-A720FR-A7403相220V输入，0.4-55kW3相380V输入，0.4-500kW六、风机、水泵用FR-F500（L）系列3、三菱变频器的型号介绍使用方法和A540相同采用最适磁通控制方式，优化节能性能内置PID控制功能变频器/工频切换和多泵循环运行功能内置RS485通信口FR-F540L:75-530KWFR-F540:0.75-55KW三相380V输入七、小功率风机用FR-F500J系列3、三菱变频器的型号介绍使用上类似S500系列120%60Ｓ过载能力，额定电流同F500标准带RS485口三角波功能FR-F540J:0.4－15KW三相380V输入,轻负载用3、三菱变频器的型号介绍功能A540F540V/F控制先进磁通矢量控制第二功能第三功能用户参数组简单模式参数功能自动转矩提升闭环控制(A5AP)八、F540和A540的异同3、三菱变频器的型号介绍功能A540F540S曲线加减速节能模式最佳加减速模式最佳励磁模式负载分配(Droop)SOFT-PWM内置RS485通讯口现场总线选件八、F540和A540的异同(续)九、多功能通用型FR-F700系列、高性能矢量型FR-A700系列3、三菱变频器的型号介绍变频器的基本构成700系列可以调节数字旋钮，操作简单而直观PU接口，可以用作RS-485通信冷却风扇盒，更换简单RS-485端子内置滤波器内置滤波器切换接口梳形配线盖板脱卸式端子排USB端口（仅限A700）3、三菱变频器的型号介绍FR-A700&FR-F700的公共特点长寿命设计，寿命诊断功能网络功能更加丰富支持CC-LINK通讯选件RS-485通讯支持各种主要的网络操作简单，维护容易带旋钮的操作面板、新型参数单元FR-PU07冷却风扇易于更换设置软件FR-Configurator环境的适应性满足全球各种标准FR-A700&FR-F700用途及功能区别FR-F700最适合风机、泵类负载简单磁通矢量控制功能多泵控制功能节能专用功能最佳励磁控制功能进一步改良FR-A700实现最高水准的驱动性能无传感器矢量控制带编码器电机实现矢量控制更加先进的电机自整定内置PLC控制功能（专用型号:FR-A740-0.4K-C9）3、三菱变频器的型号介绍内置PLC型变频器回路的构成（P17）通用变频器把工频电流（50HZ或60HZ）变换成各种频率的交流电流，以实现电机的变速运行。变频器由主回路和控制回路构成。主回路包括整流电路（工频电源的交流电变换成直流电且对直流电进行平滑滤波）和逆变电路（交流电变换成各种频率的交流电）两部分。控制回路完成对主电路的控制。4、变频器的构成原理控制电路整流电路逆变电路主电路~~~AC电源IM电机4、变频器的构成原理恒定电圧恒定频率交流直流交流可变电圧可变频率电源控制回路部分电机输出信号状态、报警等输入信号启/停、变速等整流部分ACDC逆变部分DCAC中间直流部分开启电流吸收回路平波回路整流电路4、变频器的构成原理整流单元是由图中的6个二极管D1～D6组成的三相全波整流桥，是变频器中用来产生直流电的变流器。当三相交流电源供电时，它们将工频380V的交流电整流成直流电。中间直流回路4、变频器的构成原理电容平波回路整流桥输出的整流电压是脉动的直流电压（图1），利用左上图中的滤波电容C在电路中的储能作用，当电源电压增加时，电容把能量储存在电场中，当电源电压减少时，又把储藏的能量逐渐释放出来，从而减少输出电压中的脉动部分，对整流电压进行平滑滤波，使之成为平滑的DC电压（图2）。输出电压（无平滑电容时）（图1）平滑DC电压（图2）4、变频器的构成原理中间直流回路开启电流吸收回路当变频器接通时，由于滤波电容C很大，会有很大的开启电流流过并给滤波电容充电，该电流有可能烧坏整流二极管。如图所示，在整流桥的输出端与滤波电容间加装了由一个限流电抗器（吸收电阻R）和继电器组成的限流回路。在接通电源的瞬间，R串入电路用来吸收开启电流的峰值，当充电到一定的程度后，R由继电器触点短接，以避免引起附加损耗等。吸收电阻充电电流继电器4、变频器的构成原理中间直流回路制动回路变频调速在降速时处于再生制动状态，电动机回馈的能量到达直流回路，会使P、N两端的电压上升，这是很危险的，需要将这部分能量消耗掉。电路中制动电阻RB就是用于消耗这部分能量的。制动单元由大功率晶体管VB及采样、比较和驱动电路组成，其功能是为放电电流流过RB提供通路。在小于7.5kw的变频器中有内部制动单元。P-P1间和PX-PR间为短路片，需外接制动电阻及制动单元时要拆去之间的短路片。NPP1PXPRRBVB逆变回路4、变频器的构成原理逆变桥逆变器是把直流电变换成交流电的装置。用六个晶体管代替开关构成的电路，该电路连上三相电机，晶体管的交替通断电使电机运转，通过改变通断周期，可以得到要求的供电频率；通过改变晶体管接通顺序，可以改变电机的旋转方向。续流二极管晶体管单相导通，并联二极管为再生电流及能量返回直流提供通路一、外观和结构5、INV的外观结构及接线5、INV的外观结构及接线二、端子接线图（P9）二、端子接线图（P10）(1)主回路端子说明5、INV的外观结构及接线端子记号端子名称说明R,S,T交流电源输入连接工频电源，当使用高功率因数转换器时，确保这些端子不连接（FR-HC）U,V,W变频器输出接三相鼠笼电机R1,S1控制回路电源与交流电源端子R,S连接。在保持异常显示和异常输出时或当使用高功率因数转换器时（FR-HC），请拆下R-R1和S-S1之间的短路片，并提供外部电源到此端子。P,PR连接制动电阻器拆开端子PR-PX之间的短路片，在P-PR之间连接选件制动电阻器（FR-ABR）P,N连接制动单元连接选件FR-BU型制动单元或电源再生单元（FR-RC）或高功率因数转换器（FR-HC）P,P1连接改善功率因数DC电抗器拆开端子P-P1间的短路片，连接选件改善功率因数电抗器（FR-BEL)PR,PX连接内部制动回路用短路片讲PX-PR间的短路片（出厂设定）内部制动回路便生效（7.5k以下装有）接地变频器外壳接地用，必须接大地。5、INV的外观结构及接线二、端子接线图5、INV的外观结构及接线二、端子接线图二、端子接线图5、INV的外观结构及接线5、INV的外观结构及接线二、端子接线图二、端子接线图（P11）5、INV的外观结构及接线6、INV操作前的准备及基本操作一、操作前的准备装置和部件（P37）变频器能用“外部操作模式”、“PU操作模式”、“组合操作模式”和“通讯操作模式”。1、外部操作模式（出厂设定）连接到端子板的外部操作信号（频率设定电位器，启动开关等）控制变频器的运行。接通电源，STF/STR置ON，则开始运行。2、PU操作模式通过操作面板（FR-PU04/FR-DU04）按键操