《变频器原理和维护》PPT课件

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1、变频器技术基础机电计控部:杨建洛0376-8672124本讲座主要有以下四个方面的内容:一、电机调速方法和原理分析二、变频器的工作原理和结构组成三、变频器的分类及选型四、变频器的日常维护和常见故障目前电机常用三种调速方法：1、滑差调速：实际上是离合调速，由异步电机和电磁转差离合器（磁力偶合器），也就是电磁力强一点，偶合就紧一点。2、变极调速：即改变电机的磁极对数（2、4、6、8、10等非连续）。3、变频调速：改变电压和频率。（恒功率和恒转矩）电机调速原理：根据电机原理,三相异步电动机调速的基本原理基于如下转速公式：n=60f/pn:同步

2、速度　f:定子电源频率p:电机磁极对数.电机的转速旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。电机调速原理：一般异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系式(2)中:n—异步电机转速(r/min);S—异步电机转差率。由(2)式可知，调速的方法可改变f1、P、S其中任意一种达到，对异步电机最好的方法是改变频率f1，实现调速控制。提示:如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出现过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，改变频率和电压是最优的电机控制方法电机调速状态下两种工作模式分析:1、恒

3、转矩调速模式：在频率低于供电的额定电源频率时属于恒转矩调速。2、恒功率调速模式：在频率高于定子供电的额定电源频率时属于恒功率调速由电机理论，三相异步电机每相电势的有效值与下式有关。式(3)中:E1—定子每相电势有效值(V);f1—定子供电电源频率(Hz);N1—定子绕组有效匝数;Фm—定子磁通(Wb)。恒转矩调速：要维持电机输出转矩不变，必须维持每极气隙磁通Фm不变，从(3)式可知，也就是要使E1/f1=常数。如忽略定子漏阻抗压降，可以认为供给电机的电压U1与频率f1按相同比例变化，即U1/f1=常数。即V/F特性：恒功率调速：在频

4、率高于定子供电的额定电源频率（50Hz）时属于恒功率调速。此时变频器的输出频率f1提高，但变频器的电源电压由电网电压决定，不能继续提高。根据公式(3)，E1不能变，f1提高必然使Фm下降，由于Фm与电流或转矩成正比，因此也就使转矩下降，转矩虽然下降了，但因转速升高了，所以它们两的乘积并未变，转矩与转速的乘积表征着功率。因此这时候电机处在恒功率输出的状态下运行。由以上分析可知通用变频器对异步电机调速时，输出频率和电压是按一定规律改变的，在额定频率以下，变频器的输出电压随输出频率升高而升高，即所谓变压变频调速(VVVF)。而在额定频率以上，

5、电压并不变，只改变频率。实际上多数变频调速场合是用于额定频率以下，低频时采用的补偿都是为了解决低频转矩的下降，其采用的方式多种多样。有矢量控制技术，直接转矩控制技术以及拟超导技术等等。变频器原理和结构什么是变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器主要是由主电路、控制电路组成。变频器的结构变频器的电路一般由整流、

6、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。原理图如下:各部分的功能分别是:1—整流部分，把交流电压变为直流电压;2—滤波部分，把脉动较大的交流电进行滤波变成比较平滑的直流电;3—逆变部分，把直流电又转换成三相交流电，这种逆变电路一般是利用功率开关元件按照控制电路的驱动、输出脉冲宽度被调制的PWM波，或者正弦脉宽调制SPWM波，当这种波形的电压加到负载上时，由于负载电感作用，使电流连续化，变成接近正弦形波的电流波形;4—控制电路是用来产生输出逆变桥所需要的各驱动信号，这些信号是受外部指令决定的，有频率、频率上升下降速率、外部通断控制以及

7、变频器内部各种各样的保护和反馈信号的综合控制等。变频器的分类变频器的分类方法有多种：1、按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；2、按照开关方式分类，可以分为PAM（脉冲幅度调制）控制变频器、PWM（脉冲宽度调制）控制变频器和高载频PWM控制变频器；3、按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；通用型变频器大多为V/f控制变频器4、按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等变频器的分类电压型变频器：电压型是将电压源的直流变换为交流的

8、变频器，直流回路的滤波采用电容滤波。电流型变频器：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滤波。变频器的选型选择变频器：主要考虑以下两个方面的问题一、根据负载类型特性选取适当控制方式的