变频器操作指南：基本用法详解

知识导读

变频器的基本组成及原理

通用变频器按照变换环节有无直流，可分为交-交变频器和交-直-交变频器。交-交变频器是把频率固定的交流电直接变换成频率可调的交流电，又称直接式变频器。交-直-交变频器是先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的交流电，又称为间接式变频器。

交-直-交变频器由主电路（包括整流电路、中间直流电路、制动电路、逆变电路等）和控制电路组成，如图4.1.2 所示。

图4.1.2　交-直-交变频器的基本组成框图

交-直-交变频器主电路如图4.1.3 所示。

图4.1.3　交-直-交变频器主电路原理图

1.整流器

整流电路是将频率固定的三相交流电变成直流电，给逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。在SPWM 变频器中，大多采用全波整流电路。大多数中、小容量的变频器中，整流器件可采用不可控的晶体二极管或二极管模块。

在图4.1.3 中，二极管D1～D6 组成三相整流桥，进行桥式整流。若三相电源线电压UL为380 V，整流后的平均电压是UD = 1.35UL = 1.35 × 380 V = 513 V。

整流桥也可以由晶闸管构成三相可控整流电路，可以调节输出电压平均值的大小。

2.中间直流电路

中间直流滤波电路一般采用大电容滤波。限流电阻RA 限制变频器刚合上电源时对电容器C1、C2 的充电电流，当充电到一定程度后，RA 不再起限流作用。

晶闸管VB 在电动机再生制动的过程中导通，为制动电阻RB 提供能耗回路，如RB 阻值太大，可在接线端P 和DB 之间外接制动电阻。由于内RB 和外RB 并联后阻值较小，需将PB和DB 之间的连线去掉，使内RB 不接入电路。

3.逆变器

逆变器的作用与整流器相反，是将直流电逆变为电压和频率可变的交流电，以实现电动机变频调速。逆变电路由开关器件构成，大多采用桥式电路。在SPWM 变频器中，开关器件接受控制电路中SPWM 调制信号的控制，将直流电逆变成三相交流电。

V1～V6 功率晶体管组成三相逆变桥，将直流电逆变成三相交流电后提供给电动机M。

V01～V06 续流二极管在逆变过程中，当晶体管的e 极电位高于c 极电位时提供续流回路，在电动机降速过程中提供能量反馈（再生）回路。

缓冲电路，逆变器在关断和导通的瞬间，集电极和发射极间的电压由近0 V 迅速上升到直流电压值，过高的电压增长率会导致功率晶体管损坏。缓冲电路由R01～R06、VD01～VD06、C01～C06 组成，其作用就是减小电压增长率，保护功率晶体管V1～V6 不被损坏。

4.控制电路

变频器控制电路是给异步电动机供电（电压、可调频率）的主电路提供控制信号回路，由运算电路、检测电路、控制信号的输入/输出电路和驱动电路等构成，一般采用大规模集成电路。其主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及各种保护功能等，可采用模拟控制或数字控制。高性能的变压器目前已采用嵌入式微型计算机进行数字控制，采用尽可能的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。

任务实施

一、准备阶段

工作环境：电气、消防、卫生等应符合实训安全要求的电工实训室，且具有投影仪等多媒体教学设备。

配套设备：电气安装与维修实训平台。

仪器仪表：每人配备电工常用工具一套（尖嘴钳一把，一字、十字螺丝刀各一把），万用表一块。

元器件及耗材：三菱变频器FR-D700、三相异步电动机、相关电气元件及导线若干。

资料准备：三菱变频器的使用说明书。

着装要求：穿工作服、穿绝缘胶鞋、戴胸牌。

二、操作过程(www.xing528.com)

1.认识三菱变频器FR-D700 面板及功能键

（1） 三菱变频器FR-D700 的面板如图4.1.4 所示。

图4.1.4　三菱变频器FR-D700 的操作面板

（2） 三菱变频器FR-D700 操作面板各按键功能如表4.1.1 所示。

表4.1.1　三菱变频器FR-D700 操作面板各按键功能

（3） 三菱变频器FR-D700 操作面板单位表示及运行状态表示如表4.1.2 所示。

表4.1.2　三菱变频器FR-D700 操作面板单位表示及运行状态表示

2.认识三菱变频器端子名称及功能

认识三菱变频器端子名称及功能，如表4.1.3 所示。

表4.1.3　三菱变频器FR-D700 控制电路端子说明

续表

3.三菱变频器FR-D700 主电路的连接

依照三菱变频器FR-D700 主电路接线示意图，如图4.1.5 所示，完成主电路接线。

图4.1.5　三菱变频器FR-D700 主电路接线示意图

从示意图中得知，变频器主电路接线端口有R、S、T、U、V、W、P/ + 、P1、PR，各接线端功能如表4.1.4 所示。

表4.1.4　三菱变频器FR-D700 主电路各接线端子说明

FR-D700 变频器主回路接线：

L1、L2、L3 端子接三相交流工频电源（市电380V/220V）；不能接单相交流电源；

U、V、W 输出端子接三相交流异步电动机，电动机接成三角形（△）或星形（）。

4.三菱变频器FR-D700 控制电路的连接

三菱变频器FR-D700 控制电路端子示意图如图4.1.6 所示。

图4.1.6　三菱变频器FR-D700 控制电路端子示意图

5.工作模式切换

通过按MODE 键，变频器可以在监视模式、参数设置模式和报警查询模式之间转换，具体操作步骤如图4.1.7 所示。

图4.1.7　工作模式切换

6.PU 模式基本操作

在PU 模式下，设置PU 点动运行模式、频率的设定，以及输出电流和输出电压监视之间的切换，具体操作步骤如图4.1.8 所示。

图4.1.8　PU 模式下基本操作