專科變頻器實習報告
一、 變頻器簡介
1、 變頻器概述
變頻調速是最有發展前途的一種交流調速方式。目前，變頻器在各個行業都有廣泛的應用。
通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。
變頻 器 的 功用是將頻率固定(通常為工頻50HZ)的交流電(三相的或單相的)交換成頻率連續可調的三相交流電源。
變頻器的輸入端(R,S ,T)接至頻率固定的三相交流電源，輸出端(U,V, W)輸出的是頻率在一定範圍內連續可調的三相交流電，接至電機。
二、 變頻器基本原理
1、 變頻調速的構成
要實現變頻調速，必須有頻率可調的交流電源，但電力系統卻只能提供固定頻率的交流電源，因此需要一套變頻裝置來完成變頻的任務。歷史上曾出現過旋轉變頻機組，但由於存在許多缺點而現在很少使用。現代的變頻器都是由大功率電子器件構成的。相對於旋轉變頻機組，被稱為靜止式變頻裝置，是構成變頻調速系統的中心環節。
一個變頻調速系統主要由靜止式變頻裝置、交流電動機和控制電路3大部分組成，
靜止式變頻裝置的輸入是三相式單相恆頻、恆壓電源，輸出則是頻率和電壓均可調的三相交流電。至於控制電路，變頻調速系統要比直流調速系統和其他交流調速系統複雜得多，這是由於被控對象—感應電動機本身的電磁關係以及變頻器的控制均較複雜所致。因此變頻調速系統的控制任務大多是由微處理機承擔。變頻器的在工控中主要應用於異步電動機調速、啟動控制；異步電機的旋轉速度為什麼能夠自由地改變？異步電機的同步轉速：n = 60f/pn: 同步速度f: 電源頻率p: 電機極數
2、 交-直-交變頻器主電路：
目前，通用型變頻器絕大多數是交—直—交型變頻器，通常尤以電壓器變頻器為通用，其主電路圖（見圖1.1），它是變頻器的核心電路，由整流電路（交—直交換），直流濾波電路（能耗電路）及逆變電路（直—交變換）組成。
3、 交－直變換部分
VD1～VD6組成三相整流橋，將交流變換為直流。
濾波電容器CF作用：濾除全波整流後的電壓紋波；當負載變化時，使直流電壓保持平衡。
圖中的CF1和CF2。由於兩組電容特性不可能完全相同，在每組電容組上並聯一個阻值相等的分壓電阻RC1和RC2。
限流電阻RL和開關SLRL作用：變頻器剛合上閘瞬間衝擊電流比較大，其作用就是在合上閘後的一段時間內，電流流經RL，限制衝擊電流，將電容CF的充電電流限制在一定範圍內。
SL作用：當CF充電到一定電壓，SL閉合，將RL短路。一些變頻器使用晶閘管代替（如虛線所示）。
電源指示HL
作用：除作為變頻器通電指示外，還作為變頻器斷電後，變頻器是否有電的指示（燈滅後才能進行拆線等操作）。
4、 能耗電路部分
制動電阻RB
變頻器在頻率下降的過程中，將處於再生制動狀態，回饋的電能將存貯在電容CF中，使直流電壓不斷上升，甚至達到十分危險的程度。RB的作用就是將這部分回饋能量消耗掉。一些變頻器此電阻是外接的，都有外接端子（如DB＋，DB－）。
制動單元VB
由 GTR（大功率晶體管 ）或IGBT（絕緣柵雙極型晶體管 ）及其驅動電路構成。其作用是為放電電流IB流經RB提供通路。
直－交變換部分逆變管V1～V6組成逆變橋，把VD1～VD6整流的直流電逆變為交流電。這是變頻器的核心部分。續流二極管VD7～VD12
作用：（1）電機是感性負載，其電流中有無功分量，為無功電流返回直流電源提供“通道”；
頻率下降，電機處於再生制動狀態時，再生電流通過VD7～VD12整流後返回給直流電路；
V1～V6逆變過程中，同一橋臂的兩個逆變管不停地處於導通和截止狀態。在這個換相過程中，也需要VD7～VD12提供通路。
緩衝電路緩衝電路如圖2所示。逆變管在導通和截止的瞬間，其電壓和電流的變化率是比較大的，可能全逆變管受到損害。因此，每個逆變管旁邊還要接入緩衝電路，其作用就是減緩電壓和電流的變化率。C01～C06逆變管V1～V6每次由導通到截止的判斷瞬間，集電極C和發射極E間的電壓將迅速地由0V上升為直流電壓UD。過高的電壓增長率將導致逆變管的損壞。C01～C06的作用就是減小逆變管由導通到截止時過高的電壓增長率，防止逆變損壞。R01～R06逆變管V1～V6由導通到截止的瞬間，C01～C06所充的電壓（等於UD）將對V1～V6放電。此放電電流的初值很大，並且疊加在負載電流上，導致逆變管的損壞。R01～R06的作用就是限制逆變管在導通瞬間C01～C06的放電電流。VD01～VD06R01～R06的接入，又會影響到C01～C06在V1～V6關斷時減小電壓增長率的效果。VD01～VD06接入後，在V1～V6關斷過程中，使R01～R06不起作用；而在V1～V6接通過程中，又迫使C01～C06的放電電流流經R01～R06。
三、 實訓任務
1、 清除所有參數的設置：
PU模式（Pr.79=1）下電機正反轉控制電機要求：星形接法,先斷電再接線設置電子過電流保護參數，查電動機銘牌，根據電流值進行設定（設定值=銘牌限定電流）運行頻率：不要大於40Hz加減速時間：可自由設定(6s)。基波電壓參數Pr.19設置為380V（星形）。外部模式（Pr.79=0/2）下用電位器控制電機加減速
2、5子分別接櫃枱右下角給定欄的輸出端Ug和地。旋轉電位器按鈕可得不同的電機轉速啟動/停止-STFSTR端子分別接至櫃枱上的任意兩個開關X00、X01），SD端子接至公共端COM。
3、 組合操作模式1（Pr.79=3）控制電機啟動停止頻率給定——面板控制啟動/停止——STFSTR端子分別接至櫃枱上的任意兩個開關X00、X01），SD端子接至公共端COM。X00開關控制正轉、X01開關控制反轉
4、 組合操作模式2（Pr.79=4）控制電機啟動停止啟動/停止——面板控制頻率給定—— 類似於外部模式
5、 轉矩提升Pr.0 設置值不要超過10%
6、 直流制動（Pr.10-12）按要求設定參數觀察停機前片刻的制動效果多嘗試幾個參數
7、 三段速設置外部操作模式Pr.4、5、6進行高中低速頻率設定變頻器上的RHRMRL接口分別接至櫃枱上任意三個開關，實現多段速控制，使用 時注意正反轉開關先打開。設定後按照高—中—低，低—中—高，高--低--中等方式運行並觀察。
8、 七多段速設置參照手冊P10和Page130進行設定使用參數Pr.4-6，Pr.24-27外部操作模式變頻器上的RHRMRL接口分別接至櫃枱上任意三個開關，實現七段速控制，使用 時注意正反轉開關先打開。
9、 輸入端子使用（Pr.180-183）參照手冊P10和Page130進行設定15段速的控制使用參數Pr.24-27，Pr232-239(Pr.183設定為8)第二加減速時間的設定使用使用Pr.44-45對外部接線端子RH/RM/RL/MRS，進行功能選擇，183定義成第二功能(183設定為3,MRS對應的開關要撥到ON的.狀態)
10、 輸出端子功能選擇Pr190-192參照Page10的圖和Page131的內容進行設置ABC端子的使用，利用發光二極管指示輸出狀態，弄清楚AC和BC兩個組合所代表的狀態。
11、 頻率檢測（Pr.42-43）參考手冊參數設置將FU端子引至櫃枱上的發光二極管，SE端子接至COM端，觀察輸出頻率超過指定頻率時的狀況。發光二極管電源使用變頻器的PC和SD端，注意極性。
四、 實訓心得
經過了這次變頻器實訓我掌握了交-直-交變頻器的使用方法，懂得了變頻調速的原理。在實訓期間，我遇到了不少棘手的問題。首先對變頻器的瞭解不足，導致在實訓過程中處處碰壁。例如在選擇內部模式和外部模式或者是組合模式的時候，因為弄不清參數的設置，導致多次的實驗都失敗。後來認真琢磨了那個説明文件後，最終弄明白了。在實驗的過程中，由於要設置的參數很多，有時一個不留意就會設置錯誤或者漏設，導致實驗的失敗，拖慢了整個實驗的進度。有時當自己百思不得其解的時候，同學的一句話，或者一個提示都可以令問題變得很簡單，因此團體協作是非常重要的，他會另問題邊簡單，令你的工作得心應手。
在一個星期的實訓中，我學到了很多很多。這些都是我在普通課堂中學不到的，雖然實訓已經結束，但它對我的影響卻是永遠的。它會影響着我以後的學習與工作，為我的前進提供無盡的動力。
