毕业设计-变频器应用研究

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1、内容摘要随着科学技术的发展，电力电子技术的发展速度也快速提高。目前，工农业生产中，变频器的应用更广泛。因为变频器在交流拖动系统应用中呈现优良的控制性，可以实现软起动和无级调速，进行加减速控制，使电动机获得高性能，而且具有显著的节能效果。所以应用变频调速可以提高牛产机械的控制精度、牛产效率和产品质量，从而利于实现生产过程的自动化。但变频器在实际应用也暴露出一些问题需要引起重视。木文就以此为研究目标进行深入的分析和探讨，希望能够给变频器的研究领域带来有价值的参考和帮助。关键i司：变频器；发展现状；未来发展前景；存在问题；解决对策内容摘要I引言11变频器的发展现状21.1国外变频器发展现状21

2、.2我国变频器发展现状22变频器的基木原理42.1变频器的基本结构42.2变频器调速原理52.3变频器的分类62.4变频器的控制方式62.4.1U/f二C的正弦脉宽调制控制方式62.4.2电压空间矢量控制方式62.4.3矢量控制方式72.4.4育接转矩控制方式72.4.5矩阵式交交控制方式73变频器的应用93.1变频调速93.2高效节能94变频器技术存在的问题和发展趋势115结论16参考文献17附录错误!未定义书签。自80年代通用变频器进入中国市场以来，在短短的十几年吋间里得到了非常广泛的应用。目前，通用变频器以其智能化、数字化、网络化等优点越来越受到人们的青睐。随着新型电力电子器件的不

3、断涌现和计算机技术的飞速发展，高性能的交流电动机变频调速系统得到了广泛的应用，其显著的节能效果和灵活的运行方式，给人们留下了深刻的印象。目前交流异步电动机的调速系统已经广泛应用于数控机床、风机、泵类、传送带、给料系统、空调器等设备的电力源和动力源，并起到了节省电能、提高设备自动化、提高产品质量的良好效果。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。随着通用变频器应用范围的扩大，暴露出来的问题也越来越多，主要有以下几方面：1.谐波问题2.变频器负载兀配问题3.发热问题本文将对以上问题的解决方法进行讨论［频器的发展

4、现状1.1国外变频器发展现状变频器作为电力电子技术和交流传动的重要组成部分，由于具有高效、节能和智能自动化的特点而得以飞速发展，并广泛应用于各行各业。目前在美、英、日、德一些发达国家，已形成较完整的变频调速产业体系，并有下列动向：(a)出现以SCR、GT0为功率逆变器件的装置或系统，其输入电源电压为2000〜8000V,功率400〜20o00kw;甚至出现电压和功率更高的大功率变频调速装置或系统。(b)出现以GTR模块为功率逆变器件、输入电源电压为110~46oV、功率为0.4"400kw的中小功率变频器，这是近年来中小功率变频器的主体。出现以IGBT、IPM等新器件为基础的新一代高载波

5、、低噪声变频器，其输入电压一般为110—120V,但目前功率等级已可达1200kW甚至更高⑴。这是近年变频器的发展方向。1.2我国变频器发展现状我国50%〜60%的发电量用于交流电动机，而容量在3kw以上，额定电压一般为3〜10kV的电动机占电动机总装机容量的40%〜50%。由于我国中压变频技术仍没有形成产业化，落后于国外发达国家，因此这部分电动机在负载工况变化时，缺少经济可靠的调速手段，天天都在浪费着大量的电能，因此国内潜伏着巨大的中压大功率变频器市场。国家计委预计在今后十五年内，使我国变频器总需求的投资额在500亿元以上，而其中60%〜70%是中压大功率变频器。我国的高压变频器市场具

6、有其特殊性，包括：(1)行业性很强，主要集中在冶金、电力、供水、石油、化工、煤炭等行业。在产业用电中石油、煤炭等能源行业耗电占22.34%；化工占14.73%；冶金占14.18%；机械建材占10.96%；供水占10.53%。(2)目前全国各行业中，只有少数企业的高压电机使用了调速方式，市场空缺点多。(3)高压变频器属投资类设备，主要用于节能和改善生产工艺。用户是否购买此类设备与政府的政策导向关系很大。如政府推广力度较大，市场启动会快一些，反之则慢。另一方面市场还受国际、国内经济大环境的影响以及国内某些行业的整体经济效益好坏的影响。因此在未来市场发展过程中仍存在着一些不确定的因素。(4)海

7、外公司的着名品牌产品大举进进我国市场的可能性较大，各方应有所预备。2.1变频转转速速正反r27参数设定第2加速第2减速紧急停止空转制动瞥报解除2DF-y—<—<—(”A3DFJOGAC

8、dc2—、ESRR通用变频扌异步电动机提1中间直流环节FREH整流器itO2KZS2•程序控制3•保护功能控制4•操作面板的收发信号控制ROMNVRAM分配电路2.输岀信号电路3•定址电路FB——6FC八DRY报警信号接点输出•运转中输出输入OA•频