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ABB變頻器工作原理
ABB變頻器工作原理
變頻器（Variable-frequencyDrive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。
abb變頻器
ABB變頻器是由ABB集團研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的變頻器品牌。主要用于控制和調節(jié)三相交流異步電機的速度，并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術、低速高轉矩輸出、良好的動態(tài)特性及*的過載能力，在變頻器市場占據(jù)著重要的地位。
ACS2000
空冷型ACS2000變頻器于水泥、礦山與采礦、冶金、制漿與造紙、水、電力以及化工、石油天然氣等行業(yè)的風機、泵、壓縮機以及其他公共應用。
ACS2000變頻器融合了創(chuàng)新技術，以應對業(yè)界挑戰(zhàn)，比如對靈活供電電源連接、更低諧波、降低能耗、靜態(tài)無功補償以及安裝、調試便利的需要。
靈活供電電源連接
ACS2000變頻器可不使用輸入隔離變壓器，這取決于用戶的選擇和現(xiàn)有設備的情況，因此允許直接連接到供電電源（直接電網(wǎng)連接），或者可以連接至一臺輸入隔離變壓器。
在直接電網(wǎng)連接配置方式下，用戶可受益于更低的投資成本，這是因為不需要變壓器，可以節(jié)省很大一筆投資。與其它需要變壓器的變頻器相比，ACS2000變頻器緊湊的結構，更輕的重量，以及更低的運輸成本，并且在電氣室需要更小的空間。源自于緊湊的設計，直接連接至6.0-6.9kV電網(wǎng)的ACS2000適用于速度控制的標準感應電機的改造項目。
在需要電壓匹配或對供電電源進行電隔離的應用中，輸入變壓器是需要的，可將ACS2000變頻器連接至常規(guī)的雙繞組油浸式或干式輸入隔離變壓器。
更低諧波
集成了有源前端（AFE）技術，在不使用昂貴、的變壓器的情況下，可將電網(wǎng)側諧波降至低，并且還有四象限運行以及無功功率補償?shù)念~外好處。
AFE提供了低諧波的特點，滿足了各種標準中對電流與電壓諧波的要求。這樣，就不需要進行諧波分析或安裝網(wǎng)側濾波器。
降低能耗
為了實現(xiàn)能耗小化，AFE允許四象限運行，其將制動能量回饋至電網(wǎng)。
無功功率補償
AFE也能提供無功功率補償。有了靜態(tài)無功補償，可以維持平滑的電網(wǎng)電壓特性，并避免了無功功率罰款。
安裝、調試以及運行維護方便
不需使用變壓器的直接電網(wǎng)連接技術，可以使安裝與調試工作更加快捷、方便。安裝一臺變頻器，運用ABB簡單的“三進三出”布線概念，只需斷開直接掛網(wǎng)運行的電纜，接至變頻器，然后將變頻器接到電機上即可。
ACS2000設計有可抽出式的相模塊，便于從前面接近所有變頻器部件進行快速更換，平均維修時間（MTTR）為業(yè)界水平。
高可靠性
該變頻器使用了經(jīng)過驗證的多電平電壓源逆變器（VSI）拓撲結構、成熟的高壓IGBT功率半導體技術以及直接轉矩控制（DTC）的電機控制平臺，因此具有*的可靠性，延長了平均*時間（MTBF）并增加了利用率。
ACS2000繼承了ABB的VSI拓撲結構并采用了獲得認可的、基于IGBT的多電平設計，提供了近似正弦波的電流與電壓波形，使得該變頻器兼容標準電機與電纜。
ACS2000變頻器控制平臺使用了ABB備受贊譽的DTC平臺，可以提供中壓交流變頻器中從未有過的大轉矩與速度性能以及低損耗。在所有條件下，變頻器的控制均迅速而平滑。
更低的總投資成本
靈活的供電電源連接，更低的諧波與能耗，便于安裝與調試及更高的可靠性，使得ACS2000在整個生命周期內具有很低的總投資成本。
ACS140
產(chǎn)品說明:
用于0.12-2.2KW鼠籠式電機的速度和轉矩控制
作為Comp-AC家庭的一員，ACS140豐富了ABB傳動產(chǎn)品的內容。盡管其尺寸不大，卻包含了許多高性能傳動產(chǎn)品所擁有的功能。它非常適合氣體，液體，固體的處理工藝，典型的應用場合
包括:包裝機、餅干機、洗衣機、攪拌機、傳送帶和泵類等。
ACS140具有大的可靠性設計。可選無散熱器型，結構更加輕巧，OEM商可自由設計散熱方式。如果采用法蘭式安裝，模塊產(chǎn)生的熱量將直接耗散于柜體之外。為進一步增強傳動設備的可靠性，模塊的部件數(shù)量已盡可能地減到少。
ACS140的輸出頻率靈敏地跟隨給定信號的變化。平均精度好于1%，響應速度快，平均延遲時間小于9毫米。
產(chǎn)品質量恒久如一為確保生產(chǎn)質量，可重復性是ACS140成敗的關鍵因素之一。
ACS140在系統(tǒng)響應和控制精度上表現(xiàn)得非常穩(wěn)定。與泵類和攪拌機有關的連續(xù)性生產(chǎn)，要求裝配相當可靠的傳動設備。ACS140足十分令人放心的。在相當苛刻的工業(yè)環(huán)境中，ABB可以提供特殊的IP54封裝。
在材料加工和包裝線上，定位是控制的基本要求。ACS140的可重復性具有明顯的技術優(yōu)勢。改變產(chǎn)品規(guī)格時，只需要調用預先設定的七種速度中的一種，就可輕而易舉地解決問題。
ACS140的動態(tài)制動和跟蹤起動功能，用于建筑物的溫度或濕度控制是非常實用的。內置的PID功能確保溫度、濕度、壓力等保持恒定。
優(yōu)化的設計組合ACS140具有加快工程安裝和設計高度進度等幾個特點:借助ACS140控制盤，傳動之間的參數(shù)可以很容易地拷貝?？刂票P的配置菜單或長或短，結構清晰，簡單易學。多數(shù)情況下不需要控制盤。
集成容易
ACS140是市場上的小型交流傳動之一。小型化和多種安裝方式。便利它與原有設備的組合安裝不會有任何困難。ACS140能適應任何一種控制邏輯，數(shù)字和模擬輸入電路均是電隔離的;既安全，又節(jié)約。
ACS510
ACS510是ABB又一款杰出的低壓交流傳動產(chǎn)品。
ACS510可以簡單的購買，安裝，配置和使用，可節(jié)省相當多的時間。
應用領域：
ABB傳動應用于工業(yè)領域，ACS510特別適合風機水泵傳動，典型的應用包括恒壓供水，冷卻風機，地鐵和隧道通風機等等。
亮點：
1、匹配風機水泵應用；
2、控制盤；
3、用于降低諧波的認可技術；變感式電抗器；
4、循環(huán)軟起；
5、多點U/F曲線；
6、超越模式；
7、內置RFI濾波器作為標準配置，適用于和第二環(huán)境；
8、CE認證
主要性能：
匹配風機水泵：
增強的PFC應用：多可控制7（1+6）個泵；能切換更多的泵。
SPFC：循環(huán)軟起功能；可依次調節(jié)每個泵。
多點U/F曲線：可自由定義5點U/F曲線；可靈活廣泛的應用。
超越模式：應用于隧道風機的火災模式；應用于緊急情況下。
PID調節(jié)器：兩個獨立的內置PID控制器：PID1和PID2，PID1可設置兩套參數(shù)；通過PID2可控制一個獨立的外部閥門。
更經(jīng)濟：
直覺特性：噪音優(yōu)化，當傳動溫度降低時增加開關頻率，可控的冷卻風機，僅在需要時啟動；可隨機分布開關頻率，從而降低噪音，極大改善了電機噪音，降低傳動噪音并提高功效。
磁通優(yōu)化：負載降低時自動降低電機磁通；極大地降低能耗和噪音。
連接性：簡單安裝，可并排安裝，容易連接電纜，通過多種I/O連接和即插式可選件方便地連接到現(xiàn)場總線系統(tǒng)上；減少安裝時間，節(jié)約安裝空間，可靠的電纜連接。
更環(huán)保：
EMC：適用于及第二環(huán)境的RFI濾波器為標配；不需要額外的外部濾波器。
電抗器：變感電抗器：根據(jù)不同的負載匹配電感量，因此抑制和減少諧波；降低總諧波
其它：
控制盤：2個功能鍵，功能隨狀態(tài)不同而改變，內置幫助鍵，已修改的參數(shù)列表；容易配置和調試，快速啟動，快速進入?yún)?shù)。
現(xiàn)場總線：內置RS485接口，使用Modbus協(xié)議，即插式現(xiàn)場總線模塊作為可選件；降低了成本。
ACS100系列變頻器
特點:
體積小，重量輕，安裝和使用方便，適用于0.12-2.2KW的普通鼠籠電機的速度控制
方便的安裝方式:DIN導軌安裝、法蘭式安裝、壁掛式安裝
調速性能穩(wěn)定，過載能力強，低速力矩大。附加輸入濾波器可以減少對電網(wǎng)的污染。
ACS400
特點:
功率范圍2.2-37KW
靈活的模塊化設計和少的元件數(shù)量
PID,PFC,預磁通等九種應用宏
直流電壓自動調節(jié)，多種通訊功能
ACS400變頻器在2.2-37KW的功率范圍內，帶給您大的利益享受:節(jié)約能源，控制準確,安全可靠,鑄鋁件和塑料件的使用,保證了足夠的加工精度,ACS400預置了九種應用宏.主電源:230-500V50/60HZ控制電源:115-230V.在勵磁部分中采用了新的IGBT控制技術，不再需要磁場電壓匹配變壓器，磁場進線熔斷器和電抗器也已集成在DCS400模塊中。由于磁場部分采用了三相進線供電方式，且直接取自為電樞供電的三相電源，因而DCS400不再需要單獨的磁場電源進線。DCS400擁有多種調試工具。在調試向導的引導下進行參數(shù)設定，加上全部的自優(yōu)化調試過程，DCS400的典型調試時間為15分鐘。
ACS550
特點:
助手型控制盤11KW以下標配制動斬波器
無傳感器矢量控制
啟動向導-指導用戶設置參數(shù)而無需進入?yún)?shù)列表
診斷向導-故障時激活，利于快速查找故障
維護向導-監(jiān)視運行小時或電機旋轉
ACS150
應用:風機，泵，門控，物料輸送，傳送帶
亮點:
FlashDrop-傳動設置及調速更加快速、容易，可用于批量制造
固定式控制盤-具有舒適、耐用接口的簡單傳動
固定式電位器-直觀的速度設定
集成EMC濾波器-無需外部濾波器
內置制動斬波器-降低成本，節(jié)省空間并簡化接線
靈活的安裝方式-優(yōu)化的布局以及有效地機柜空間利用率
有圖層的電路板-壽命更長且減少維護
ACS800-04系列變頻器
ACS800-04/U4是一個用于控制交流電機的傳動模塊，它的防護等級是IP00,可托動至560kW的電機。它具有的許多優(yōu)點使其成為嵌入式設計的佳選擇。主電纜的輸入端位于模塊的頂部，而電機電纜端則位于模塊的左側。
ACS800單傳動模塊，功率1.1-560KW
ACS350
應用:
滿足廣泛的機械應用需求，如食品飲料、物料輸送、紡織、印刷、橡膠與塑料及木工機械行業(yè)的應用
亮點:
FlashDrop-傳動設置及調速更加快速、容易，可用于批量制造
順序編程-邏輯編程為標配。降低了對外部PLC的要求
軟件-高技術、高性能，高靈活性。
用戶接口-可不用控制盤以節(jié)省成本。根據(jù)功能需要，也可提供不同的控制盤
機柜兼容性-優(yōu)化的安裝布局，機柜空間利用率高
內置EMC-無須額外的空間、部件、時間或成本
傳動保護-保護傳動、使用無憂且質量佳的新的解決方案
ACS800-01系列變頻器
ACS800-01單傳動的防護等級分為IP21和IP55，使用電機的功率從1.1kW到110kW。其內部都配有擴展選項。包括抑制諧波的電抗器、傳動保護設備、I/O擴展、具有啟動向導的用戶控制盤和低噪音冷卻風扇功能。
ACS800-07系列變頻器
ACS800柜體式單傳動功率1.1-2800KWACS800-07是專為工業(yè)場合設計的柜體式單傳動。它具有結構緊湊、功率范圍廣的特點，2800kW傳動的寬度僅為3.2米。并且可以提供IP21,IP22,IP42,IP54幾種防護等級。
ACS800-07提供了多種標準化的選件以適應各種不同的應用場合，從進線接觸器到電機防誤啟動保護器ATEX。
ACS600
ACS600系列變頻器是ABB公司采用直接轉矩控制(DTC)技術，結合諸多先進的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍，優(yōu)良的速度控制和轉矩控制特性。完整的保護功能以及靈活的編程能力。因而，它能夠滿足絕大多數(shù)的工業(yè)現(xiàn)場應用。為了滿足各種應用對交流傳動的不同要求，ACS600產(chǎn)品家族按應用可分為以下五種系列:ACS600:可滿足絕大多數(shù)應用要求。ACC600:于位勢負載應用。例如起重機，提升機，電梯等等。ACP600:于對轉角，位移做控制。ACA600:于系統(tǒng)傳動。ACS600的重要特性及功能如下˙的電機速度及轉矩控制。˙電機辨識運行(IDRUN)及速度自我微調功能。˙內置PID控制器，降低了您的投資成本。˙工具軟件對傳動的支持:DrivesSize選型軟件，DrivesBuilder工程設計軟件，DrivesWindow傳動調試軟件,DrivesLink利用Windows監(jiān)視傳動，DrivesSupport服務專家。˙ACS600SingleDrive能在幾毫秒內測出電機的實際轉速和狀態(tài)，所以在任何狀態(tài)下都能立即起動，無起動延時。˙零轉速下，不需速度反饋就能提供電機滿轉矩。˙ACS600SingleDrive能夠提供可控且平穩(wěn)的大起動轉矩?？蛇_到200%的額定轉矩。˙不需特殊硬件的磁通制動模式可以提供大的制動力矩。˙在磁通優(yōu)化模式下，電機磁通自動適應于不同的負載以提率同時降低電機的噪音，變頻器和電機的總效率可提高1%-10%。˙具有標量控制(SCALARCONTROL)和IR補償功能。
ACS800
ACS800系列傳動產(chǎn)品大的優(yōu)點就是在全功率范圍內統(tǒng)一使用了相同的控制技術，例如起動向導、自定義編程、DTC控制、通用備件、通用的接口技術，以及用于選型、調試和維護的通用軟件工具。先進的技術-DTCACS800的核心技術就是直接轉矩控制(DTC)。它是目前先進的交流異步電機的控制方式。DTC穩(wěn)定杰出的性能，使ACS800適用于各種工業(yè)領域。啟動向導
ABB交流傳動持續(xù)不斷的在完善用戶界面。啟動向導的應用，使ACS800的調試變得非常簡便。
自定義編程
與傳統(tǒng)的參數(shù)編程相比，ACS800的自定義編程具有更好的適應性。作為全系列的標準配置，就想傳動產(chǎn)品內置了小型的PLC，且不需要添加任何附加的軟硬件。高度集成和緊湊的結構設計
作為標準配置，ACS800全系列已經(jīng)內置了電抗器。此外，在ACS800內部還可以同時再安裝三個可選模塊:I/O擴展模塊，現(xiàn)場總線適配器模塊，脈沖編碼器接口模塊或PC機的接口模塊。對于這些模塊，無任何附加空間和電纜的要求。
環(huán)保產(chǎn)品
ABB是ICC(商會)可持續(xù)發(fā)展商務的成員，并一致致力與環(huán)境的保護。ABB交流傳動產(chǎn)品遵循16項ICC的規(guī)定，在生產(chǎn)過程中遵循ISO14001標準。
ACS1000
ACS1000高壓變頻器用于310-5000KW電機的速度和轉矩控制
ABB結合一個多世紀的工業(yè)制造經(jīng)驗，為中高壓傳動領域中電子的功率控制提供了簡便、可靠的途徑:這就是ACS1000系列變頻器。驅動功率范圍為315至5000千瓦，電壓等級為2.3、3.3和4.16kV，對電動機具有的速度和力矩控制。
流暢的系統(tǒng)集成
ACS1OOO系列變頻器具有各種靈活的組合以滿足各種新建或改造項目的不同要求。對現(xiàn)有的設備和電網(wǎng)的干擾減到小。用戶友好的軟件工具使調試和長期運行簡便易行。
高超的性能
采用ABB認可的直接轉矩控制(DirectTorqueControl)技術，ACS1000系列變頻器提供的過程控制，DTC能為任何電動機控制平臺提供快速的轉矩階躍響應。在不采用編碼器情況下，即使受輸入電源變化和負載突變的影響，同樣可保證佳的控制精度。
*的可靠性
變頻器的可靠性至關重要。ACS1OOO系列變頻器元件數(shù)量少，使其內在的可靠性比市場上其他結構形式的中電壓變頻器更高。并且，在交貨前對每個元件單獨測試，每臺變頻器都通過負載試驗。
ACS1000的的核心是DTC-直接轉矩控制直接轉矩控制(DTC)是交流傳動中的電動機控制方法，可以對電動機所有的關鍵變量進行直接控制，從而挖掘出了AC傳動過去未實現(xiàn)的潛力并為各種應用提供益處。
的電動機速度和轉矩控制ACS1000系列變頻器的開環(huán)動態(tài)速度控制精度與采用閉環(huán)磁通矢量控制的變頻器相對應。在ACS1000中，靜態(tài)速度控制精度通常為正常轉速的0.1%至0.5%,能滿足大多數(shù)工業(yè)領域的要求。在速度調節(jié)精度要求更高的場合，可選用一個脈沖編碼器。由于ACS1000開環(huán)轉矩階躍上升時間小于10mS，而其它磁通矢量控制不采用傳感器則超過100ms,因此，ACS1000是*的。
自動起動ACS1000的自動起動性能勝過交流傳動中常用的flyingstart和rampstart，由于DTC能在幾個毫秒內檢測出電動機的狀態(tài)，在所有的條件下都能迅速起動。例如，采用DTC，就沒有重新起動延時。
大化的起動轉矩DTC所持有的的轉矩控制，使ACS1000具有既可控又平穩(wěn)的大的起動轉矩。
完善的磁通優(yōu)化在優(yōu)化模式狀態(tài)，電動機的磁通能自動地與負載對應，保證了率，并降低了電動機噪音。由于磁通的優(yōu)化，根據(jù)不同的負載點。電動機和傳動系統(tǒng)的總體效率提高1%到10%。
降低了噪音由于開關狀態(tài)是分別確定的，ACS1000沒有固定的開關頻率，這樣，在使用普通PWM技術的交流傳動裝置中常見的共振所引起的刺耳的噪音，在ACS1000中是沒有的。
對電源波動和負載變化反應迅速ACS1000*的快速轉矩階躍響應意味著對電網(wǎng)側和負載側的變化具有極快的反應，使得對失電、負載突變和過電壓狀態(tài)易于控制。安靜、反應敏捷的操作。簡潔、的過程控制
ACS401
ACS401在2.2-37kW的功率范圍內，帶給你大的利益享受:節(jié)約能源、控制準確、安全可靠。ACS401的可靠性來自于靈活的模塊化設計和少的元件數(shù)量。他是當前市場上體積小的變頻器之一，結構設計中充分考慮了有效的使用面積和盡可能地安裝簡便。
電源
電壓:三相380-480V(±10%)頻率:48-63Hz基波功率因數(shù):0.98(大約)電機
電壓:三相頻率:0-250Hz連續(xù)負載能力(恒轉矩，環(huán)境溫度不超過40℃):額定電流I2環(huán)境溫度大于40℃時的過載能力恒轉矩:1.5×I2，每10分鐘允許1分鐘恒轉矩:1.25×I2，每10分鐘允許2分鐘可編程特性:
九個配置方便的應用
可選件:
控制盤ACS100-PAN和ACS-PAN擴展電纜PEC-98-0008RFI輸入濾波器和輸出電抗器制動單元制動斬波器RS485/232適配器DDCS通訊模塊
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工作原理
概述
主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類
：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路
整流器
大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉。
平波回路
在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。
逆變器
同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。
控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。
（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。
（2）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。
（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。
（4）速度檢測電路:以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
（5）保護電路：檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞
ABB變頻器工作原理