交流调速技术学习指导第二章

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1、实用标准文案学习指导第2章变频调速技术2.1交-直-交变频器的基本电路概述1、交-直-交变频器的作用及组成2、分类一、交直交电压型变频器1、电路：交-直-交电压型变频器的构成见图2-1所示。图2-1交-直-交电压型变频器主电路2、逆变器部分电路工作原理（见难点详解）图2-6无再生制动功能的电压型变频器3、电压型变频器及电压调节方式（1）电压型变频器A、不可再生制动：最简单的电压型变频器由可控整流器和电压型逆变器组成，用可控整流器调压，逆变器调频，如图2-6所示。图中，逆变电路使用的功率开关为晶闸管。由图可知，因中间直流电路并联着大电容Cd，直流

2、极性无法改变。这就是说，从可控整流器到Cd之间的直流电流Id的方向和直流电压Ud的极性不能改变。因此，功率只能从交流电网输送到直流电路，反之不行。这种变频器由于能量只能单方向传送，不能适应再生制动运行，应用场所受到限制。B、可再生制动：为适应再生制动运行，可在图2-6精彩文档实用标准文案电路的基础上，增加附加电路。一种方法是，在中间直流电路中设法将再生能量处理掉，即在电容Cd的两端并联一条由耗能电阻R与功率开关(可以是晶闸管或自关断器件)相串联的电路，如图2-7所示。当再生电能经逆变器的续流二极管反馈到直流电路时，将使电容电压升高，触发导通与耗

3、能电阻串联的功率开关，再生能量便消耗在电阻上。此法适用于小容量系统。图2-7并联耗能电阻的电压型变频器另一种方法是，在整流电路中设置再生反馈通路—反并联一组逆变桥，如图2-8所示。此时，Ud的极性仍然不变，但Id可以借助于反并联三相桥(工作在有源逆变状态)改变方向，使再生电能回馈到交流电网。此法可用于大容量系统。图2-8反并联逆变桥的电压型变频器（2）电压调节方式为适应变频调速的需要，变频电源必须在变频的同时，实现变压。对于前述输出矩形波的变频器而言，除了在逆变器输出端利用变压器进行调压或移相调节外，在逆变器输入端调节电压主要有两种方式。A、采

4、用可控整流器整流：通过对触发脉冲的相位控制直接得到可调直流电压，已如前述，见图2-6精彩文档实用标准文案。此法电路简单，但电网侧功率因数低，特别是低电压时，尤为严重。B、采用不控整流器整流，在直流环节增加斩波器，以实现调压，如图2-9所示。图2-9利用斩波器调压的变频器此法由于使用不控整流器，电网侧的功率因数得到明显改善。上述两种方法都是通过调节逆变器输入端的直流电压来改变逆变器输出电压的幅值，又称为脉幅调制(PulseAmplitudelModulation简称PAM)。此时逆变器本身只调节输出电压的交变频率，调压和调频由两个环节分别完成。难

5、点详解2、逆变器部分电路工作原理（1）电压型逆变器的基本电路：三相电压型逆变器的基本电路如图2-2所示。图2-2三相电压型逆变器的基本电路（2）工作方式：根据功率开关的导通持续时间不同，可以分为180°导电型和120°导电型两种工作方式。（3）元件驱动波形：180°导电型各功率元件驱动脉冲波形如图2-3所示。（4）导通规律：如表2-1所示。在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。逆变输出电压波形与电路接法和“导通型”有关，但不受负载影响。精彩文档实用标准文案图2-3三相电压型方波逆变器驱动波形表2-1180°导电型逆变器功率开关导通规律状态S1S

6、2S3S4S5S6状态1（0~60°）＋＋＋状态2（60°~120°）＋＋＋状态3（120°~180°）＋＋＋状态4（180°~240°）＋＋＋状态5（240°~300°）＋＋＋状态6（300°~3600°）＋＋＋图2-4状态1的等效电路（5）电压计算：设负载为星形连接的三相对称负载，即ZA=ZB=ZC=Z假定逆变器的换相为瞬间完成，并忽略功率开关上的管压降。以状态1为例，此时功率开关S1、S5、S6导通，其等效电路如图2-4所示。由图可求得负载相电压精彩文档实用标准文案同理．可求得其他状态下的等效电路并计算出相应输出电压瞬时值如表2-2所示。

7、表2-2负载为丫接时各个工作状态下的输出电压输出电压状态1状态2状态3状态4状态5状态6相电压uA0Ud/32Ud/3Ud/3-Ud/3-2Ud/3-Ud/3uB0-2Ud/3-Ud/3Ud/32Ud/3Ud/3-Ud/3uC0Ud/3-Ud/3-2Ud/3-Ud/3Ud/3Ud/3线电压uABUdUd0-Ud-Ud0uBC-Ud0UdUd0-UduCA0-Ud-Ud0UdUd负载线电压可按下式求得（6）电压波形：将上述各状态下对应的相电压、线电压画出，即可得到180°导电型的三相电压型逆变器的输出电压波形，如图2-5听示。由波形图可见，逆交器

8、输出为三相交流电压．各相之间互差l20°，三相对称，相电压为阶梯波，线电压为方波(矩形波)。输出电压的交变频率取决于逆变器开关元件的切换频率。选择适当