当前课程知识点:PLC应用技术 >  项目六:PLC的通信及网络设计、安装与调试 >  工作任务2:基于端子控制的PLC和变频器的应用 >  6-6 变频器的基本运行原理

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6-6 变频器的基本运行原理在线视频

6-6 变频器的基本运行原理

下一节:6-7 变频器的结构

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6-6 变频器的基本运行原理课程教案、知识点、字幕

同学们大家好

今天 我们来学习

变频器的基本运行原理

首先我们看看 电动机的转速

为什么能够自由变化呢

在这里

我们分析的电动机类型为

三相交流异步电动机

它又被称作

感应式交流电动机

在工业中

所使用的电动机

大部分为三相交流异步电动机

转速近似地取决于

电机的极数和频率

由于电动机的工作原理决定

电动机的极数是固定不改变的

由于该极数值

不是一个连续的数值

一般为2的倍数

例如2 4 6等

所以一般不适和

通过改变该值

来调整电机的速度

另外

频率能够通过电机的

供电电源频率改变

这样电机的转速

就可以被自由的控制

因此

以控制频率为目的的变频器

是做为

电机调速设备的优选设备

改变频率和电压

是最优的电机控制方法

如果仅改变频率

而不改变电压

频率改变时 比如频率降低时

会使电动机出现过载或过压情况

导致电机可能被烧坏

因此变频器在改变频率的同时

必须要同时改变电压

输出频率在额定频率以上时

电压不可以继续增加

最高只能是

等于电机的额定电压

例如

为了使电机的频率减半

把变频器的输出频率

从50Hz改变到25Hz

这时变频器的输出电压

就需要从400V改变到约200V

第二 我们来看一下电动机的转速改变时

其输出转矩是怎么样变化的

这里我们先提出两个概念

第一个 工频电源

工频电源是由电网提供的电源频率

第二 起动电流

当电机开始运转时

一直到电动机的转速

变为额定转速时

这个之间的电流被称为起动电流

电机在工频电源供电时起动

它会得到一个很大的脉动冲击

而当使用变频器供电时

这些冲击就要弱一些

工频直接起动

会产生一个大的起动电流

而当使用变频器时

变频器的输出电压和频率

是逐渐加到电机上的

从小到大变化

所以电机起动电流

和冲击要小些

减小的实际数据

在有的变频器手册中

会给出说明

通过使用

磁通矢量控制的变频器

将改善电机低速时

转矩的不足

甚至在低速区

电机也可以输出足够的转矩

三 当变频器调速

到大于50Hz频率时

电机的起动转矩会怎么样变化呢

通常的电机

是按50Hz电压设计制造的

其额定转矩

也是在这个电压范围内给出的

因此在额定频率之下的调速

称为恒转矩调速

其中T=Te 等于额定转率

实施的功率P应该小于等于额定频率

变频器输出频率

大于50Hz频率时

电机产生的转矩

要以和频率成反比的

线性关系下降

当电机以

大于50Hz频率速度运行时

电机负载的大小

必须要给予考虑

以防止电机输出转矩的不足

同学们知道

对一个特定的电机来说

其额定电压

和额定电流是不变的

如变频器和电机额定值都是

15kW/380V/30A

电机可以工作在50Hz以上

当转速为50Hz时

变频器的输出电压为380V

电流为30A

这时如果增大输出频率到60Hz

变频器的最大输出电压电流

也只能为380V/30A

很显然输出功率不变

所以我们称之为恒功率调速

这时的转矩情况怎样呢

因为P=ωT

其中ω为角速度 也就是电机的转矩速度

T为转矩

因为P值 功率值是不变的

当转速增加

ω上升时

转矩会相应减小

所以我们得到以下结论

当变频器输出频率

从50Hz以上增加时

电机的输出转矩会减小

第四 矢量控制是怎样改善

电机的输出转矩能力呢

首先我们先提出一个概念 转矩提升

此功能增加变频器

的输出电压

这个功能主要针对电动机在低频运行时

以补偿定电阻上电压降

引起的输出转矩损失

从而改善电机的输出转矩

改善电机低速输出转矩不足的技术

使用“矢量控制”

可以使电机在低速

如1Hz

对4极电机

其转速大约为30r/min时

这样的输出转矩可以达到

电机在50Hz供电输出的转矩

最大约为额定转矩的150%

对于常规的V/F控制

即恒压频比控制

电机的电压降

随着电机速度的降低

而相对增加

这就导致由于励磁不足

而使电机不能获得足够的旋转力

为了补偿这个不足

变频器中需要通过提高电压

来补偿电机速度降低

而引起的电压降

变频器的这个功能叫做“转矩提升”

转矩提升功能

是提高变频器的输出电压

然而即使提高很多输出电压

电机转矩并不能

和其电流相对应的提高

因为电机电流

包含电机产生的转矩分量

和其它分量 如励磁分量

“矢量控制”把电机的电流值

进行分配

从而确定产生转矩的

电机电流分量和其它分量

的数值

“矢量控制”可以通过

对电机端的电压降的响应

进行优化补偿

在不增加电流的情况下

允许电机产出大的转矩

通过这节课的学习

我们了解了

变频器的基本运行原理

下次再见

PLC应用技术课程列表:

课程概述

-课程概述

项目一:PLC的认知

-工作任务1:PLC的产生、发展与特点

--1-1 什么是plc

--1-2 PLC的产生和发展

--1-3 PLC的分类

--1-4 PLC的特点和主要功能

--1-5 PLC的性能指标

-项目一:工作任务1:PLC的产生、发展与特点

-工作任务2:PLC的组成与工作原理

--1-6 PLC的结构组成

--1-7 plc的输入输出接口电路

--1-8 PLC的工作过程

--1-9 plc的编程语言

-项目一:工作任务2:PLC的组成与工作原理

-工作任务3:欧姆龙CPE1型PLC的规格

--1-10 plc的型号规格

--1-11 欧姆龙CP1E型PLC的IO分配

-项目一:工作任务3:欧姆龙CPE1型PLC的规格

-工作任务4:PLC的编程软件使用

--1-12 plc的编程软件使用

-项目一:工作任务4:PLC的编程软件使用

-工作任务5:PLC控制系统的设计

--1-13 plc的控制系统设计

--1-14 PLC实训设备装置

-项目一:工作任务5:PLC控制系统的设计

项目二:电动机的PLC控制系统设计、安装与调试

-工作任务1:电动机单向启动、停止的PLC控制

--2-1 PLC指令系统的概述

--2-2 PLC的基本逻辑指令

--2-3 电动机单相启动、停止的PLC控制

--2-4 电机启动、停止的PLC控制 实训

-项目二:工作任务1:电动机单向启动、停止的PLC控制

-工作任务2:电动机正反转的PLC控制

--2-5 PLC的常用基本指令

--2-6 电动机正反转的PLC控制

--2-7 电机正反转控制 实训

-项目二:工作任务2:电动机正反转的PLC控制

-工作任务3:电动机Y∕△降压起动的PLC控制

--2-8 星-三角降压启动的PLC控制

--2-9 定时器指令

--2-10 使用定制器实现脉冲闪烁控制

--2-11 高速定时器指令

--2-12 Y-△降压控制实验

-项目二:工作任务3:电动机Y∕△降压起动的PLC控制

-工作任务4:电动机带动传送带的PLC控制

--2-13 电动机带动传送带的PLC控制

--2-14 计数器指令

--2-15 使用计数器控制三盏灯

--2-16 计数器容量的扩展

--2-17 可逆计数器指令

--2-18 电动机带动传送带的PLC控制实验

-项目二:工作任务4:电动机带动传送带的PLC控制

-工作任务5:运料小车的PLC控制

--2-19 运料小车的PLC控制

--2-20 连锁、空操作、故障报警指令

--2-21 运料小车plc控制实验

-项目二:工作任务5:运料小车的PLC控制

项目三:灯光系统的PLC控制系统设计、安装与调试

-工作任务1:彩灯的PLC控制

--3-1 PLC数据存储

--3-2 MOV指令的格式、功能、用法

--3-3 块传送指令、块设置指令

--3-4 移位寄存器指令SFT

--3-5 可逆移位寄存器指令SFTR

--3-6 字移位指令、算术左右移指令

--3-7 循坏左右移指令、数字左右移指令

--3-8 彩灯控制系统设计

-项目三:工作任务1:彩灯的PLC控制

-工作任务2:交通灯的PLC控制

--3-9 符号比较指令

--3-10 无符号比较指令CMP讲解

--3-11 表比较与块比较指令

--3-12 交通信号灯控制系统设计

-项目三:工作任务2:交通灯的PLC控制

-工作任务3:抢答器的PLC控制

--3-13 四路抢答器

--3-14 七段数码管实现数字显示

--3-15 BCD码 →二进制数

--3-16 译码指令

--3-17 编码指令

--3-18 七段译码指令

--3-19 ASCI转换指令

--3-20 四组抢答器实验

-项目三:工作任务3:抢答器的PLC控制

项目四:机电一体化设备的PLC控制系统设计、安装与调试

-工作任务1:机械手的PLC控制

--4-1 机械手控制的PLC程序设计

--4-2 跳转及结束指令

--4-3 子程序调用和子程序定义指令

--4-4 步进指令概述

--4-5 步进控制程序的编程方法

--4-6 机械手PLC控制的实际操作

-项目四:工作任务1:机械手的PLC控制

-工作任务2:自动售货机的PLC控制

--4-7 自动售货机的PLC控制

--4-8 高速计数器控制指令

--4-9脉冲输出控制指令

--4-10 中断控制指令

-项目四:工作任务2:自动售货机的PLC控制

项目五:恒压供水系统的PLC控制系统设计、安装与调试

-工作任务1:PLC的数值运算

--5-1 PLC的数值运算

--5-2 递增/递减运算指令

--5-3 逻辑运算指令

--5-4 数据运算指令

--5-5 数据运算指令的应用(实训)

-项目五:工作任务1:PLC的数值运算

-工作任务2:基于PLC的恒压供水系统

--5-6 恒压供水系统设计

--5-7 PID控制算法

--5-8 PIDAT过程控制类指令

--5-9 标度指令

--5-10 平均值指令

-项目五:工作任务2:基于PLC的恒压供水系统

项目六:PLC的通信及网络设计、安装与调试

-工作任务1:两串行PLC链接通信

--6-1 两台PLC的通信

--6-2 两台PLC的通信实验

--6-3 三台PLC通信

--6-4 三台PLC通信实验

-项目六:工作任务1:两串行PLC链接通信

-工作任务2:基于端子控制的PLC和变频器的应用

--6-5 认识变频器

--6-6 变频器的基本运行原理

--6-7 变频器的结构

--6-8 变频器的控制方式

--6-9 变频器的制动方式

--6-10 外部端子控制变频器运行

-项目六:工作任务2:基于端子控制的PLC和变频器的应用

-工作任务3: PLC与变频器的通信

--6-11 PLC与变频器的通信

--6-12 PLC与变频器的多段速控制

-项目六:工作任务3: PLC与变频器的通信

-工作任务4:基于PLC、触摸屏、变频器综合应用

--6-13 触摸屏认知

--6-14 NV触摸屏工程制作

--6-15 触摸屏通过PLC控制电机实现正反转运行

--6-16 触摸屏通过PLC控制电机实现正反转实验

--6-17 触摸屏通过PLC控制变频器运行

--6-18 触摸屏通过PLC控制变频器运行实验

-项目六:工作任务4:基于PLC、触摸屏、变频器综合应用

项目七:智能分拣系统设计

-工作任务1:分拣控制系统设计

--7-1 分拣控制系统设计

-工作任务2:视觉传感系统

--7-2 视觉传感系统

-工作任务3:机器人系统设计

--7-3 机器人系统设计

-工作任务4:分拣控制系统装调

--7-4 分拣控制系统装调

期末考试

-期末考试--期末考试

拓展资源

-1 电子教材

--1-1 项目1 工作任务1 PLC的产生、发展与特点

--1-2 项目1 工作任务2 PLC的组成与工作原理

--1-3 项目1 工作任务3 欧姆龙CPE1型PLC的规格

--1-4 项目1 工作任务4 PLC的编程软件使用

--1-5 项目1 工作任务5 PLC控制系统的设计

--1-6 项目2 工作任务1 电动机单向启动、停止的PLC控制

--1-7 项目2 工作任务2 电动机正反转的PLC控制

--1-8 项目2 工作任务3 电动机Y∕△降压起动的PLC控制

--1-9 项目2 工作任务4 电动机带动传送带的 PLC 控制

--1-10 项目2 工作任务5 运料小车的PLC控制

--1-11 项目3 工作任务1 彩灯的PLC控制

--1-12 项目3 工作任务2 交通灯的PLC控制

--1-13 项目3 工作任务3 抢答器的PLC控制

--1-14 项目4 工作任务1 机械手的PLC控制

--1-15 项目4 工作任务2 自动售货机的PLC控制

--1-16 项目5 工作任务1 PLC的数值运算

--1-17 项目5 工作任务2 基于PLC的恒压供水系统

--1-18 项目6 工作任务1 串行PLC链接通信

--1-19 项目6 工作任务2:基于端子控制的PLC和变频器的应用

--1-20 项目6 工作任务3 PLC与变频器的通信

--1-21 项目6 工作任务4 基于PLC、触摸屏、变频器的综合应用

-2 学习手册

--2-1 CP1E_CPU单元操作手册

--2-2 CP1E编程指令中文手册

-3 应用视频

--3-1 OMRON企业文化

--3-2 安全产品

--3-3 客户服务

--3-4 G9SP安全控制器

--3-5 NS 触摸屏

--3-6 通用传感器

--3-7 应用传感器

--3-8 伺服电机的选型

--3-9 伺服驱动器和伺服控制器的选型

--3-10 伺服功能和特点

--3-11 伺服的基本操作

--3-12 视觉

-4 样例程序

--4-1 PLC控制变频器程序

--4-2 时钟六个时间段触发程序

--4-3 脉冲输出到驱动器程序

--4-4 模拟量PID控制程序

--4-5 温度,压力模拟量输入程序

--4-6 温控模块的通讯程序

--4-7 某机台控制程序

--4-8非标饮料线上控制程序

--4-9 纸机分析系统程序

--4-10 立式注塑机程序

--4-11 照明设备程序

--4-12 红绿灯程序

--4-13 拔盖机程序

--4-14 板坯定厚程序

--4-15 半自动吹瓶机程序

--4-16 印刷机程序

--4-17 编码器复位程序

--4-18 玻璃涂胶生产线程序

--4-19 玻璃压机程序

--4-20 称重系统程序

--4-21 印花机程序

--4-22 油压机程序

6-6 变频器的基本运行原理笔记与讨论

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