086345-004 | ABB机器人系统模块
2022年4月4日APOW-01C 变频器电源板
2022年4月4日
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变频器基础讲座变频器基础讲座(一)–变频器的基本概念一变频的基本概念
1. 什么是变频器?(1)VVVF:改变
电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。(2)CVCF:恒电压、恒频率
ConstantV)ltaae and Constant Freauencv)的缩写。各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用
于工厂，其电压和频率均为 400V/50HZ或200V/60HZ(50Hz)，
等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。把直流电(DC)变换为
交流电(AC)的装置，其科学术语为“inverter逆变器)。由干变频器设备中产生变化的电压或频率的主要
装置叫“inverter，故该产品本身就被命名为 “iverter， 即变频器。变频器也可用于家电等
领域。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。2部分常用术语中英文对照
变频器:inverter(日本常用)，ACDrive(欧美常用)，FrequencyConverter(欧州常用)变流器
converters整流rectifying-rectification 整流器rectifier 逆变inverti ng-inversion 逆变器inverter转矩
脉动torquepulsation 脉宽调制(PWM)pulse width modulation 谐 波 harmonic矢量控制(VC) vector control直接转矩控制(DTC)directtorque control 四象限运行Four quadrant operation再生(制动)RegeneratOn直流制动dcbrakina漏电流leakcurre nt滤波器filter电抗器reactor电位器 potentiometer编码器encoder,PLG(pulse generator 定子stator 转子 rotor3变频器和软启动器
变频器:变频变压。主要作用是调速，节能和软起动。软启动器:仅改变电压。主要作用是降低起动电流和冲击。
变频器基础讲座(二) –变频器的基本运行原理
变频器的基本运行原理AGPS-21C 变频器驱动板 变频器启动板
1电机的旋转速度为什么能够自由地改变? r/min–电机旋转速度单位:每分钟旋转次数，也可表
示为rpm例如:2极电机50Hz3000[r/minl，4极电机50Hz1500[r/minl，电机的旋转速度同频率成比例
本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机(以
后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变
的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数，例如极数为246)，所以一般不适和通过改变
该值来调整电机的速度。另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自
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。n=60f/p n:同步速度f:
电源频率p:电机极对数可见，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，频率降低时会使电机出现过电压(过励磁)
，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，电压却
不可以继续增加，最高只能是等干电机的额定电压。例如:为了使电机的旋转速度减半，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。
2.当电机的旋转速度(频率)改变时，其输出转矩会怎样?*1:工频电源–由电网提供的动力电源
(商用电源)。*2:起动电流–当电机开始运转时，变频器的输出电流。 (变频器驱动时的起动转矩
和最大转矩要小于直接用工频电源驱动)电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，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，所以电机起动电流和冲击要小些通常，电机产生的转矩要随频率的减小
(速度降低)而减小。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，其至在低速区电机也可输出足够的转矩。
3.—-当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低—– 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
TTe.P<=Pe)变频器输出频率大干50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系
AGPS-21C 变频器驱动板 变频器启动板
一般建议实际使用功率是电源模块额定功率的30～80%为宜，这个功率范围内电源模块各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费，太重则对温升、可靠性等不利。
2、封装形式
一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能，尽量选择符合标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家。应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。选择一种封装，系统由于功能升级对电源功率的要求提高，电源模块封装依然不变，系统线路板设计可以不必改动，从而大大简化了产品升级更新换代，节约时间。
3、温度范围与降额使用
一般厂家的电源模块都有几个温度范围产品可供选用，在选择模块时一定要考虑实际需要的工作温度范围，因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大，选择不当还会影响使用，因此不得不慎重考虑。
要么选择宽温度范围的产品，功率利用更充分，但价格较高。要么选择一般温度范围产品，价格低一些，功率裕量就得大一些。
4、工作频率
一般而言工作频率越高，输出纹波噪声就更小，电源动态响应也更好，但是对元器件特别是磁性材料的要求也越高，成本会有增加。当电源模块开关频率接近信号工作频率时容易引起差拍振荡，选用时也要考虑到这一点。
5、隔离电压
一般场合使用对电源模块隔离电压要求不是很高。但是更高的隔离电压可以保证电源具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，缺点是成本高。
6、保护功能
保护功能有输入过压、欠压、软启动保护，输出过压、过流、短路保护，还有过温保护等，根据自己需求选择。
7、功耗和效率
在输出功率一定条件下，模块损耗越小，效率越高，温升就低，寿命更长。除了满载正常损耗外，还有两个损耗值得注意：空载损耗和短路损耗，因为这两个损耗越小，表明模块效率越高，特别是短路未能及时采取措施的情况下，可能持续较长时间，短路损耗越小则因此失效的机率也大大减小。
| A-B | 1794-IT8 |
| FOXBORO | P0916AA |
| Schneider | XBTF034110 |
| A-B | 1756-PB75 |
| A-B | 1756-OF4 |
| A-B | 1771-VHSC |
| SCHNEIDER | 140ARI03000 |
| SIEMENS | 6FC5250-5AY20-3AH0 |
| Honewell | MU-PLAM02 |
| BENTLY NEVADA | 125800-01 |
| A-B | 2097-V33PR3-LM |
| AB | 1756-CNBR/D |
| GE | IC693DNS201 |
| A-B | 1746-NO4I |
| ABB | CI840A 3BSE041882R1 |
| ABB | 1SFB536068D1011 |
| A-B | TLY-A2530P-HJ62AA |
| A-B | MVI56-HART |
| Digital Sensing System | H3710-200-01 |
| BENTLY | 330704-000-050-10-02-05 |
| 安川 | JAMSC-B2507AV |
| A-B | 1440-ACNR |
| EMERSON | 12P2532X122 |
| Yokogawa | ALE111-S01 |
| EMERSON | 1C31125G01 |
| GE | IC610MDL116A |
| BENTLY NEVADA | 125840-01 |
| A-B | 1771-OJC |
| Bently | 125768-01 |
| Bently | 125720-01 |
| SIEMENS | 6ES7315-2AG10-0AB0 |
| OKUMA | E4809-770-065-B |
| GE | IC676PBO082 |
| HONEYWELL | MC-TDIY22 |
| GE | IC660ELB912 |
| SIEMENS | 6GK7443-1EX11-0XE0 |
| ABB | DSTA-121A57120001 |