秦晓飞系列-现代交流调速技术-第2章交-直-交变频调速系统ppt课件.ppt

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1、第2章交-直-交变频调速系统主讲教师：秦晓飞上海理工大学光电学院第2章交-直-交变频调速系统2.1交-直-交变频调速系统的基本电路2.2交-直-交变压变频调速系统2.3多重叠加式变频器2.4脉冲宽度调制技术2.5谐振型变换器2.1交-直-交变频调速系统基本电路2.1交-直-交变频调速系统基本电路结构：交流电源输入整流滤波环节逆变环节类型：交-直-交电压型变频器交-直-交电流型变频器2.1.1交-直-交电压型变频器特点技术上非常成熟，应用十分广泛；不仅可以驱动单台交流电机，还可以实现1拖N，即一台变

2、频器同时驱动N台参数相近的交流电动机；有源逆变实现困难，不适于在大功率且需频繁启动、制动、正反转切换的场合应用。2.1交-直-交变频调速系统基本电路主电路结构图2-1交-直-交电压型变频器主电路2.1交-直-交变频调速系统基本电路等效电路结构图2-2交-直-交电压型逆变器等效电路结构2.1交-直-交变频调速系统基本电路6拍换向律表2-1180°导电型6拍换向律工作状态每种工作状态下被导通的开关管状态10°~60°V1V5V6状态260°~120°V1V2V6状态3120°~180°V1V2V3状态

3、4180°~240°V2V3V4状态5240°~300°V3V4V5状态6300°~360°V4V5V62.1交-直-交变频调速系统基本电路6拍换向律下逆变器的输出电压三相平衡阻性负载时逆变器的输出电压（线电压）是什么样子？三相平衡阻性负载时与三相平衡感性负载时逆变器的输出电压是不是一样？三相平衡感性负载的负载角小于π/3时与大于π/3时，逆变器的输出电压是不是一样？三种负载情况下逆变器的工作状态有何不同？2.1交-直-交变频调速系统基本电路表2-2Y接均衡阻性负载各状态下的相电压线电压相电压状态

4、1状态2状态3状态4状态5状态6uAOuBOuCO2.1交-直-交变频调速系统基本电路表2-2’Y接均衡阻性负载各状态下的相电压和线电压相电压状态1状态2状态3状态4状态5状态6uAOuBOuCOuABuBCuCA2.1交-直-交变频调速系统基本电路图2-4阻性负载时电压型逆变器的输出电压波形2.1交-直-交变频调速系统基本电路谐波分析（以A相和AB线为例）：相电压与线电压中都存在（6k±1）次谐波，尤其是5次、7次谐波对电机运行十分不利。由于电枢电感的低通滤波作用，电机电流将是近似正弦波。2.1

5、交-直-交变频调速系统基本电路负载角φ<π/3的感性负载：与阻性负载输出电压相同2.1交-直-交变频调速系统基本电路负载角φ>π/3的感性负载：与阻性负载输出电压相同回馈2.1交-直-交变频调速系统基本电路四种工作模式：三个功率开关导通；3V0D两个功率开关+一个二极管导通2V1D一个功率开关+两个二极管导通1V2D两个或三个二极管导通0V3Dor2D阻性负载只有a；φ<π/3的感性负载有a、b；φ>π/3的感性负载有b、c，其中c能量回馈电源；电机再生制动时只有d。2.1交-直-交变频调速系统基

6、本电路2.1.2交-直-交电流型变频器特点一般情况下只可驱动单台交流电机；中间环节的滤波电感很大，可看做电流源；有源逆变实现容易，非常适于在大功率或需频繁启动、制动、正反转切换的场合应用。主电路结构没有续流二极管2.1交-直-交变频调速系统基本电路等效电路结构2.1交-直-交变频调速系统基本电路6拍换向律表2-3120°导电型6拍换向律工作状态每种工作状态下被导通的开关管状态10°~60°V1V6状态260°~120°V1V2状态3120°~180°V2V3状态4180°~240°V3V4状态52

7、40°~300°V4V5状态6300°~360°V5V62.1交-直-交变频调速系统基本电路6拍换向律下逆变器的输出电流（以三相对称Δ负载为例）表2-4Δ接均衡负载各状态下的线电流和相电流电流状态1状态2状态3状态4状态5状态6iAiBiCiABiBCiCA2.1交-直-交变频调速系统基本电路图2-11120°导电型三相电流型逆变器的输出电流波形2.1交-直-交变频调速系统基本电路谐波分析（以A线和AB相为例）：线电流与相电流中都存在（6k±1）次谐波，尤其是5次、7次谐波对电机运行十分不利。由于

8、电枢电路的低通滤波作用，电机电压将是近似正弦波。2.1交-直-交变频调速系统基本电路再生制动：有源逆变只需将整流器的整流角α调整到大于90°的状态，并适当控制回馈功率即可。因此电流型逆变器可实现异步电动机的快速调整和频繁的四象限运行。2.2交-直-交变压变频调速系统2.2交-直-交变压变频调速系统VVVF类型及特点：转速开环恒压频比变压变频调速系统（可带低频电压补偿）①速度控制精度较差；②动态性能较差；③一般只应用于风机、水泵等场合。转速闭环转差频率控制变压变频调速系统①稳态速度控