通用变频器的基本工作原理介绍课件.ppt

《通用变频器的基本工作原理介绍课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章通用变频器的基本工作原理§1.1交－直－交变频器的基本工作原理§1.2交－交变频器的工作原理§1.3变频器的分类§1.4通用变频器的面板结构§1.5通用变频器的接线端子§1.1交－直－交变频器的基本工作原理变频器的功能就是将频率、电压都固定的交流电源变成频率、电压都连续可调的三相交流电源。按照变换环节有无直流环节可以分为交－交变频器和交－直－交变频器。1.1.1交－直－交变频器的主电路交－直－交变频器的主电路如图1.1.1所示。可以分为以下几部分：1、整流电路——交－直部分整流电路通常由二极管或可控硅构成的

2、桥式电路组成。根据输入电源的不同，分为单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。我国常用的小功率的变频器多数为单相220V输入，较大功率的变频器多数为三相380V（线电压）输入。VT1VT3VT5VT2VT4VT6OCAB整流电路滤波电路逆变电路图1.1.1变频器的主电路－＋UdZA三相电源ZBZC2、中间环节——滤波电路根据贮能元件不同，可分为电容滤波和电感滤波两种。由于电容两端的电压不能突变，流过电感的电流不能突变，所以用电容滤波就构成电压源型变频器，用电感滤波就构成电流源型变频器。3、逆变电路——直－交部分逆变电

3、路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三极管按其导通顺序分别用VT1～VT6表示，与三极管反向并联的二极管起续流作用。按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和180°导通型两种类型。逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是彼此相差120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的逆变。输出电压的频率取决于逆变器开关器件的切换频率，达到了变频的目的。实际逆变电路除了基本元件三极管和续流二极管外，还有保护半导体元件的缓冲电路，三极管也可以用门极可关断晶闸管代替。1.1.2SPWM控制技术原理我们期望通用变

4、频器的输出电压波形是纯粹的正弦波形，但就目前技术而言，还不能制造功率大、体积小、输出波形如同正弦波发生器那样标准的可变频变压的逆变器。目前技术很容易实现的一种方法是：逆变器的输出波形是一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，这些波型与正弦波等效，如图1.1.10所示。θ1θ2θtδ1δ2δtωtUmsinωt图1.1.10单极式SPWM电压波形u等效的原则是每一区间的面积相等。如果把一个正弦半波分作n等份（图中n等于12，实际n要大得多），然后把每一等份的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的矩形脉冲来代替，脉

5、冲幅值不变，宽度为δt，各脉冲的中点与正弦波每一等份的中点重合。这样，有n个等幅不等宽的矩形脉冲组成的波形就与正弦波的正半周等效，称为SPWM（SinusoidalPulseWidthModulation——正弦波脉冲宽度调制）波形。同样，正弦波的负半周也可以用同样的方法与一系列负脉冲等效。这种正、负半周分别用正、负半周等效的SPWM波形称为单极式SPWM波形。虽然SPWM电压波形与正弦波相差甚远，但由于变频器的负载是电感性负载电动机，而流过电感的电流是不能突变的，当把调制频率为几kHz的SPWM电压波形加到电动

6、机时，其电流波形就是比较好的正弦波了。1.1.3通用变频器电压与频率的关系为了充分利用电机铁心，发挥电机转矩的最佳性能，适合各种不同种类的负载，通用变频器电压与频率之间的关系如图1.1.11所示。UfnPL额定电压基频图1.1.11电压与频率之间的关系1、基频以下调速在基频（额定频率）以下调速，电压和频率同时变化，但变化的曲线不同，需要在使用变频器时，根据负载的性质设定。（1）曲线n对于曲线n，U/f=常数，属于恒压频比控制方式，适合于恒转矩负载。（2）曲线L曲线L也适合于恒转矩负载，但频率为零时，电压不为零，在

7、电机并联使用或某些特殊电机选用曲线L。（3）曲线P曲线P适合于可变转矩负载，主要用于泵类负载和风机负载。2、基频以上调速在基频以上调速时，频率可以从基频往上增高，但电压U却始终保持为额定电压，输出功率基本保持不变。所以，在基频以上变频调速属于恒功率调速。由此可见，通用变频器属于变压变频(VVVF)装置，其中VVVF是英文VariableVoltageVariableFrequency的缩写。这是通用变频器工作的最基本方式，也是设计变频器时所满足的最基本要求。§1.2交－交变频器的工作原理交－交变频器是指无直流中间

8、环节，直接将电网固定频率的恒压恒频（CVCF）交流电源变换成变压变频（VVVF）交流电源的变频器，因此称之为“直接”变压变频器或交－交变频器，亦称周波变换器（Cycloconverter）。1.2.1交－交变频器的基本原理在有源逆变电路中，若采用两组反向并联的可控整流电路，适当控制各组可控硅的关断与导通，就可以在负载上得到电压极性和大小都改变的直流电压。若再适当控制正反两