黑龍江西門子6ES7953-8LM31-OAAO內(nèi)存卡

1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的縮寫，意為改變電壓和改變頻率，也就是人們所說的變壓變頻。
2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的縮寫，意為恒電壓、恒頻率，也就是人們所說的恒壓恒頻。
VVC的控制原理
在VVC中，控制電路用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來計(jì)算電機(jī)負(fù)載變化時(shí)的電機(jī)勵(lì)磁，并對(duì)負(fù)載加以補(bǔ)償。
此外集成于ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導(dǎo)體器件（IGBTS）的開關(guān)時(shí)間。
決定開關(guān)時(shí)間要遵循以下原則：
數(shù)值上大的一相在1/6個(gè)周期（60°）內(nèi)保持它的正電位或負(fù)電位不變。
其它兩相按比例變化，使輸出線電壓保持正弦并達(dá)到所需的幅值（如下圖）

與正弦控制PWM不同，VVC是依據(jù)所需輸出電壓的數(shù)字量來工作的。這能保證變頻器的輸出達(dá)到電壓的額定值，電機(jī)電流為正弦波，電機(jī)的運(yùn)行與電機(jī)直接接市電時(shí)一樣。

由于在變頻器計(jì)算的輸出電壓時(shí)考慮了電機(jī)的常數(shù)（定子電阻和電感），所以可得到的電機(jī)勵(lì)磁。
因?yàn)樽冾l器連續(xù)的檢測(cè)負(fù)載電流，變頻器就能調(diào)節(jié)輸出電壓與負(fù)載相匹配，所以電機(jī)電壓可適應(yīng)電機(jī)的類型，跟隨負(fù)載的變化。
VVC+的控制原理是將矢量調(diào)制的原理應(yīng)用于固定電壓源PWM逆變器。這一控制建立在一個(gè)改善了的電機(jī)模型上，該電機(jī)模型較好的對(duì)負(fù)載和轉(zhuǎn)差進(jìn)行了補(bǔ)償。
因?yàn)橛泄蜔o功電流成分對(duì)于控制系統(tǒng)來說都是很重要的，控制電壓矢量的角度可顯著的改善0-12HZ范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)性能，而在標(biāo)準(zhǔn)的PWM U/F驅(qū)動(dòng)中0-10HZ范圍一般都存在著問題。
利用SFAVM或60°AVM原理來計(jì)算逆變器的開關(guān)模式，可使氣隙轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)很小（與使用同步PWM的變頻器相比）。
用戶可以選擇自己喜愛的工作原理，或者由逆變器依據(jù)散熱器的溫度來自動(dòng)選擇控制原理。如果溫度低于75°C采用SFAVM原理來控制，當(dāng)溫度高于75℃時(shí)就應(yīng)用60°AVM原理。
以下給出這兩個(gè)原理的概要
選擇
逆變器大的開關(guān)頻率黑龍江西門子6ES7953-8LM31-OAAO內(nèi)存卡
特點(diǎn)
SFAVM
大8kHz
1. 與同步60°PWM(VVC)相比，轉(zhuǎn)矩紋波小
2. 無“換擋”
3. 逆變器的開關(guān)損耗大
60°AVM
大14kHz
1. 逆變器的開關(guān)損耗減少（與SFAVM相比減少1/3）
2. 與同步60°PWM(VVC)相比轉(zhuǎn)矩紋波小
3. 與SFAVM相比轉(zhuǎn)矩紋波相對(duì)大些

如上圖所示，電機(jī)模型為負(fù)載補(bǔ)償器和電壓矢量發(fā)生器分別計(jì)算額定的空載值ISX0，Isy0和I0，θ0。知道實(shí)際的空載值就有可能更準(zhǔn)確地估計(jì)電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
與V/f控制相比，電壓矢量控制在低速時(shí)很有利，傳動(dòng)的動(dòng)特性可得到明顯的改善。此外因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)能更好地估計(jì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，給出電壓和電流的矢量值，與標(biāo)量（僅有大小的值）控制的情況相比，電壓矢量控制還能得到很好的靜態(tài)特征。
各組成部分原理

自六十年代后期以來，由于微處理器和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展及其價(jià)格的降低，使變頻器發(fā)生了很大的變化。但是，變頻器的基本原理并沒有變。
變頻器可以分為四個(gè)主要部分：

1、整流器。它與單相或三相交流電源相連接，產(chǎn)生脈動(dòng)的直流電壓。整流器有兩種基本類型---可控和不可控的。
2、中間電路。它有以下三種類型：
a) 將整流電壓變換成直流電流。
b) 使脈動(dòng)的直流電壓變得穩(wěn)定或平滑，供逆變器使用。
c) 將整流后固定的直流電壓變換成可變的直流電壓。
3、逆變器。它產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)電壓的頻率。另外，一些逆變器還可以將固定的直流電壓變換成可變的交流電壓。
4、控制電路。它將信號(hào)傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時(shí)它也接收來自這部分的信號(hào)。具體被控制的部分取決于各個(gè)變頻器的設(shè)計(jì)。如下圖：

上圖示出變頻器不同的設(shè)計(jì)及控制原理。圖中：
1- 可控整流器，
2- 不可控整流器，
3- 可變直流電流的中間電路，
4- 固定直流電壓的中間電路，
5- 可變直流電壓的中間電路，
6- 脈沖幅度調(diào)試逆變器，
7- 脈沖寬度調(diào)制逆變器。
電流逆變器：CSI（1+3+6）
脈沖幅度調(diào)制逆變器：PAM（1+4+7），（2+5+7）
脈沖寬度調(diào)制逆變器：PAM/VVC(2+4+7)
為了全面，還應(yīng)該簡要的提一下沒有中間電路的直接變頻器。這種變頻器用于功率等級(jí)不兆瓦級(jí)的地方，它們直接將50Hz電源變換為一個(gè)低頻電源，其大輸出頻率為30Hz。
整流器
變頻器中的整流器可由二極管或晶閘管單獨(dú)構(gòu)成，也可由兩者共同構(gòu)成。由二極管構(gòu)成的是不可控整流器，有晶閘管構(gòu)成的是可控整流器。二極管和晶閘管都用的整流器是半控整流器。
中間電路
中間電路可看做是一個(gè)能量的存儲(chǔ)裝置，電動(dòng)機(jī)可以通過逆變器從中間電路獲得能量。和逆變器不同，中間電路可根據(jù)三種不同的原理構(gòu)成。
在使用電源逆變器時(shí)，中間電路由一個(gè)大的電感線圈構(gòu)成，它只能與可控整流器配合使用。電感線圈將整流器輸出的可變電流電壓轉(zhuǎn)換成可變的直流電流。電機(jī)電壓的大小取決于負(fù)載的大小。
中間電路的濾波器使斬波器輸出的方波電壓變得平滑。濾波器的電容和電感使輸出電壓在給定頻率下維持一定。
中間電路還能提供如下一些附加功能，這取決于中間電路的設(shè)計(jì)。例如：
l使整流器和逆變器解耦
l減少諧波
l 儲(chǔ)存能量以承受斷續(xù)的負(fù)載波動(dòng)
逆變器
逆變器是變頻器后一個(gè)環(huán)節(jié)，其后與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)。它終產(chǎn)生適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷骸?br />變頻器通過使輸出電壓適應(yīng)負(fù)載的辦法，保證在整個(gè)控制范圍內(nèi)提供良好的運(yùn)行條件。這方法是將電機(jī)的勵(lì)磁維持在值。
逆變器可以從中間電路得到以下三者之一。
l 可變直流電流
l 可變直流電壓
l 固定直流電壓
在以上每種情況下，逆變器都要確保給電機(jī)提供可變的量。換句話說，電動(dòng)機(jī)電壓的頻率總是由逆變器產(chǎn)生的。如果中間電路提供的電流或電壓是可變的，逆變器只需調(diào)節(jié)頻率即可。如果中間電路只提供固定的電壓，則逆變器既要調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的頻率，還要調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電壓。
晶閘管在很大程度上被頻率更好的晶體管所取代，因?yàn)榫w管可以跟快速地導(dǎo)通和關(guān)斷。開關(guān)頻率取決于所用的半導(dǎo)體器件，典型的開關(guān)頻率在300Hz到20KHz之間。
逆變器中的半導(dǎo)體器件，由控制電路產(chǎn)生的信號(hào)使其導(dǎo)通和關(guān)斷。這些信號(hào)可以受到不同的

高效工程組態(tài)成就高效自動(dòng)化

靜態(tài)測(cè)試

1、測(cè)試整流電路
找下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端，將萬用表調(diào)到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R、S、T，正常時(shí)有幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依 
變頻器維修圖片
變頻器維修圖片(5張)
次接到R、S、T，有一個(gè)接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù)以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以阻值三相不平衡，說明整流橋有故障.B.紅表棒接P端時(shí)，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或啟動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。
2、測(cè)試逆變電路
將紅表棒接到P端，黑表棒分別接U、V、W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應(yīng)該為無窮大。將黑表棒N端，重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果，否則可確定逆變模塊有故障。
動(dòng)態(tài)測(cè)試

在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，即上電試機(jī)。在上電前后必須注意以下幾點(diǎn)：
1、上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)（炸電容、壓敏電阻、模塊等）；
2、檢查變頻器各接插口是否已正確連接，連接是否有松動(dòng)，連接異常有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出炸機(jī)等情況；
3、上電后檢測(cè)故障顯示內(nèi)容，并初步斷定故障及原因；
4、如未顯示故障，首先檢查參數(shù)是否有異常，并將參數(shù)復(fù)歸后，在空載（不接電機(jī)）情況下啟動(dòng)變頻器，并測(cè)試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅(qū)動(dòng)板等有故障；
5、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，負(fù)載測(cè)試，盡量是滿負(fù)載測(cè)試。[1] 
故障判斷

1、整流模塊損壞
通常是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋。在現(xiàn)場(chǎng)處理故障時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染的設(shè)備等。
2、逆變模塊損壞
通常是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動(dòng)電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后，測(cè)驅(qū)動(dòng)波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中更換驅(qū)動(dòng)板之后，須注意檢查馬達(dá)及連接電纜。在確定無任何故障下，才能運(yùn)行變頻器。
3、上電無顯示
通常是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動(dòng)電阻損壞，操作面板損壞同樣會(huì)產(chǎn)生這種狀況。
4、顯示過電壓或欠電壓
通常由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。解決方法是找出其電壓檢測(cè)電路及檢測(cè)點(diǎn)，更換損壞的器件。
5、顯示過電流或接地短路
通常是由于電流檢測(cè)電路損壞。如霍爾元件、運(yùn)放電路等。
6、電源與驅(qū)動(dòng)板啟動(dòng)顯示過電流
通常是由于驅(qū)動(dòng)電路或逆變模塊損壞引起。
7、空載輸出電壓正常，帶載后顯示過載或過電流
通常是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)電路老化，模塊損壞引起。