变频器的工作原理及应用...doc

交流异步电动机变频调速原理： 变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。 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。 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。????变压器是一种常见的电气设备， 可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。压敏电阻有三个作用,一过电压保护,二耐雷击要求,三安规测试需要. 敏电阻 0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。充电电阻的选择范围一般为：10-300Ω。 储能电容： 又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压电压工作范围一般在 430VDC～700VDC 之间，而一般的高压电容都在 400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。容量选择≥60uf/A 均压电阻：防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容；因为二个电解电容不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或超过耐压值而损坏 。 C2电容; 吸收电容,主要作用为吸收IGBT的过流与过压能量。 （2）直-交部分 VT1-VT6逆变管（IGBT绝缘栅双极型功率管?????? [注:再次整流（直流变交流）---更贴切的叫法是 逆变!在这里感谢蔡工给我们编辑们提的意见!也欢迎大家多给我们编辑组提出更多宝贵的意见和建议!mym(2005.08.23) ]电机的旋转速度为什么能够自由地改变？?????? *1: r/min??????? 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm.?????? 例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min]?????? 4极电机 50Hz 1500 [r/min]??? 　　　　?????? $电机的旋转速度同频率成比例?????? 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。 感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。　　 由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。?????? 另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。?????? 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。?????? n = 60f/p?????? n: 同步速度?????? f: 电源频率?????? p: 电机极对数??? 　　?????? $ 改变频率和电压是最优的电机控制方法?????? 如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（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。?????? 输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。?????? 例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V??? 　　?????? 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？?????? *1: 工频电源?????? 由电网提供的动力电源（商用电源） 起动电流?????? 当电机开始运转时，变频器的输出电流?????? ------变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动------?????? 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。?????? 通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。?????? 通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。??? 　　当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低-?????? 通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压