第二课变频器分类、调速原理、电路.ppt

本课主要内容 变频器驱动电机的特性 变频器的总体分类 变频器的构成原理 作业讨论 1、变频器驱动电机的特性 一、异步电动机的结构 定子：由定子铁心和三相绕组构成。 转子：由转子铁心和转子绕组构成，是电动机输出机械能、带动 负载旋转的部分。 二、异步电动机的运行原理 定子三相绕组接到三相交流电源上，会有三相对称电流流过， 电机内便形成圆形旋转磁场。若转子不转，转子绕组的鼠笼导条与旋 转磁密有相对运动，切割磁力线，导条中有感应电动势，由右手定则 可判断电流方向。导条在磁场中受电磁力作用，形成电磁转矩T，根 据左手定则判断T的方向，在此作用下，转子就“跟着”定子的旋转磁 场旋转起来了。 1、变频器驱动电机的特性 四、电机转速及调速方式 1、转速公式 2、转差率公式 2、变频器的总体分类 2、变频器的总体分类 交－直－交 变频器 先将频率固定的交流电整流后变成直流，在经过逆变电路，把 直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电逆变成交 流电较易控制，因此在频率的调节范围上就有明显优势。目前三菱 的变频器大都为这个类型的。 电压型－整流后靠电容来滤波。现在使用的大都为电压型。 电流型－整流后靠电感来滤波。 脉幅调制（PAM） － 输出电压大小通过改变直流电压来实现。 脉宽调制（PWM）－输出电压大小通过改变输出脉冲的占空比 来实现。 2、变频器的总体分类 二、按变频器的用途分类 专用变频器 针对某一种（类）特定的控制对象而设计的，如风机、水泵用 变频器、电梯及起重机械用变频器、中频变频器等。 通用变频器 是数量最多，应用最广泛的一种，也是我们讲解的主要品种。 而大容量变频器主要用于冶金工业的一些低速场合。 2、变频器的总体分类 节能型变频器 由于节能型变频器的负载主要是风机、泵、二次方率负载，对 调速性能的要求不高，因此控制方法比较单一，一般只有V/F控制， 但价格相对便宜些。 通用型变频器 主要用在生产机械的调速上，对调速性能的要求（如调速范围， 调速后的动、静态特性等）往往较高，价格也较贵，它的控制方法 除了V/F控制，还使用了矢量控制技术。此外，高性能的变频器还 配备了各种控制功能如：PID调节、PLC控制、PG闭环速度控制等。 3、变频器的构成原理 变频器回路的构成（P17） 通用变频器把工频电流（50HZ或60HZ）变换成各种频率的交 流电流，以实现电机的变速交流电变换成直流电且对直流电 进行平滑滤波）和逆变电路（变频器由主回路和控制回路构成。 主回路包括整流电路（工频电源的变换成各种频率的交流电）两 部分。控制回路完成对主电路的控制。 3、变频器的构成原理 3、变频器的构成原理 整流电路 3、变频器的构成原理 中间直流回路 3、变频器的构成原理 中间直流回路 3、变频器的构成原理 中间直流回路 3、变频器的构成原理 逆变回路 * * 三 菱 变 频 调 速 器 交流变频器 FR-A700课程 培训讲义 第二课 3、功率与转速、转矩的关系 功率与转速和转矩的乘积成正比 3．基本特性（转矩和电流） 机械和电气相关特性图如下「转矩?电流特性」 电机转矩 电流 转速[r/min] 0 发电机的区域（再生） 电机的区域（电动） 同步转速 启动电流 最大(堵转)转矩 转差 电流A ● ● 电机 负载转矩可以由电机电流来推定 (磁通矢量控制) ● ● 启动 转矩 负载扭矩 T 一、按变频器的原理分类 交－交 变频器 将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源， 其主要优点是没有中间环节，变换率高。但其连续可调的频率范围 较窄。主要用于容量较大的低速拖动系统中。 变频器 交－交变频器 交－直－交变频器 按储能方式分 电压型 C 电流型 L 按调压方式分 脉幅调制 脉宽调制 变频器 专用变频器 通用变频器 按容量分 中小容量 大容量 按应用分 节能型 通用型 控制电路 整流电路 逆变电路 主电路 ~ ~ ~ AC电源 IM 电机 　恒定电圧　恒定频率 交流 直流 交流 可变电圧 可变频率 电源 控制回路部分 电机 输出信号 状态、报警等 输入信号 启/停、变速等 整流部分 AC?DC 逆变部分 DC?AC 中间直流部分 开启电流吸收回路 　　　　 平波回路 整流单元是由图中的6个二极管D1～D6组成的三相全波整流桥，是变频器中用来产生直流电的变流器。当三相交流电源供电时，它们将工频380V的交流