西门子PLC中央控制单元CPU312

功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
软启动节能
1：电机硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害较大，对设备、管路的使用寿命较为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，较大值也不**过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
2：从理论上讲，变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中，电动机在启动时，电流会比额定高5-6倍的，不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量，电机的速度是固定不变，但在实际使用过程中，有时要以较低或者较高的速度运行，因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、补偿功率因素

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主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类 ：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的平波回路
随着科技的进步，变频器也出现了改革，体型越来越小。随着小型变频器的出世，在安装变频器时，也越来越节省空间。而小型变频器在使用的范围上面也比以前越来越广阔，那么小型变频器在使用时，应该如何去进行操作呢？

外形尺寸的全新变频器总深128毫米，功率为0.55和0.75kW，采用单相230V电源供电。变频器可选配集成C1级EMC电磁兼容性滤波器，这使得变频器符合DINEN61800-3标准，完全适用于民用和商业环境。
一方面，全新的SinamicsV20是工业应用的理想选择，比如：泵、风机、压缩机和传送带系统。另一方面，这种紧凑型变频器还可用于民用和商业环境，比如冷冻柜、健身器材、通风系统和商用洗衣机等商业应用。
**特性是快速、直接的调试，简单的操作和强大的产品耐用性。“保持运行”模式能实现连续操作，甚至在供电电压出现波动的情况下也能实现设备正常运行。改进的冷却概念和带涂层的PCB板带来了电气和机械高可靠性，更加适用于恶劣的环境条件。这款紧凑型变频器还可通过集成式ModbusRTU/USS接口与上位控制器进行连接。
变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。

变频器功能：
1、两种速度控制方式：无PG矢量控制（SVC）、V/f控制方式；
2、启动转矩：无PG矢量控制：0.5Hz/150%（SVC）；
3、8段简易PLC、多段速控制及PID控制；
4、支持多种频率设定方式：数字设定、模拟量设定、PID设定、通讯设定等；
5、支持启动、停机直流制动；
6、输入、输出端子均自由编程，用户可根据需要组合出多种工作模式；
7、具备跳跃频率控制功能，避免机械共振，使系统更加稳定可靠；
8、具备瞬时掉电不停机功能；
9、具备过转矩检测功能；
10、多种上限频率设定源选择；
11、具备转速追踪再启动功能：实现对旋转中的电机无冲击平滑起动；
12、具备自动电压调整功能，有效解决大功率电机低频率震荡问题；
13、具备震荡抑制功能；
14、提供多种故障保护功能：过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等
15、37KW以上内置直流电抗器，0.75～15KW内置制动单元
外观尺寸图
过程
直流电动拖动和交流电动机拖动先后生于19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。由于当时的技术问题，在很长的一个时间内，需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的是直流电动机。
直流电动机存在以下缺点是由于结构上的原因：
1、由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境;
2、需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短;
3、结构复杂，难以制造大容量、高转速和高电压的直流电动机。
变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。