第三章交流变频调速系统.ppt

（1）输出正弦波形的获得方法 常用的方法是余弦交点法，该方法的原则是：触发角的变化和切换应使得整流输出电压的瞬时值与理想正弦电压的瞬时值误差最小。 正弦波型交-交变频器适合于低频大功率的电气传动系统，最高输出频率是输入频率的1/3或1/2。 （2）输出电压有效值和频率的调节 交-交变频电路的输出电压是由若干段电源电压拼接而成的。在输出电压的一个周期内，所包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波。 使控制角从 ，改变α0，就改变了输出电压的峰值，也就改变了输出电压的有效值；改变α变化的速率，也就改变了输出电压的频率。 （二）三相----单相交-交变频电路 将两组三相可逆整流器反并联即可构成单相变频电路。 （三） 三相交-交变频电路 交-交变频器主要用于交流调速系统中，因此实际使用的主要是三相交-交变频器。三相交-交变频器电路是由三组输出电压相位互差的单相交-交变频电路组成的。 1、电路的接线方式 三相交-交变频电路主要有两种接线方式，即公共交流母线进线方式和输出星形联结方式。 （1）公共交流母线进线方式 它由三组彼此独立、输出电压相位互差120度的单相交-交变频电路组成，其电源进线通过电抗器接在公共的交流母线上。由于电源进线端公用，所以三组单相变频电路的输出端必须隔离。为此，交流电机的三个绕组必须拆开，共引出六根线。 （2）输出星形连接方式 由于变频器输出端中点不和负载中点相连接，所以在构成三相变频器的六组桥式电路中，至少要有不同相的两组桥中的四个晶闸管同时导通才能构成回路，形成电流。 2、具体电路结构 三相桥式整流器组成的三相----三相交-交变频电路，采用公共交流母线进线方式 三相桥式整流器组成的三相-三相交-交变频电路，给电动机负载供电，采用输出星形联结方式（负载未画出） * * 第三章 变频调速及变频器 第一节 变频调速的基本控制方式和机械特性简介 第二节 变频器分类及特点 第三节 晶闸管变频器 第四节 脉宽调制型变频器 由电机学知 如果忽略定子上的电阻压降，则有 第一节 变频调速的基本控制方式和机械特性简介 一、变频调速的基本控制方式 1、基频以下的变频控制方式 即：气隙磁通感应电势与频率之比为常数 基频以下常采用恒磁通变频控制方式。 （1）若要保持Φm不变，则当频率f1从额定值f1e向下调节时，须同时降低Eg，使Eg/f1=常数。 （2）因感应电势难以直接控制，忽略定子压降，认为定子相电压U1≈Eg， 则U1/f1=常数。这就是恒压频比的变频控制方式。 恒压频比控制在低频时，由于U1和Eg都较小，定子阻抗压降所占的份量比较显著，不能忽略。这时，可人为地把电压U1抬高一些，以便近似地补偿定子压降。 2、基频以上的变频控制方式 在基频以上时，频率可从f1N往上增高，但电压U1却不能增加得比额定电压U1N大，一般保持U1=U1N，使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。 下图是异步电机变频调速控制特性。在基频以下，属于“恒转矩调速”；而在基频以上，基本属于“恒功率调速”。 当Eg/ω1为恒值时，Temax恒定不变，随着频率的降低，恒Eg/ω1控制的机械特性是一组形状与恒压恒频机械特性相同，且平行下移的特性。见右图所示。 二、变频调速的机械特性简介 1.恒Eg/ω1控制（Eg/ω1=恒值） 因Eg是电机内部参数，恒Eg/ω1控制难以实现，工程上常用恒压频比控制（U1/ω1=恒值）。其机械特性见下图所示。 在恒压频比条件下变频时，机械特性基本上平行移动，而Temax随ω1降低而减小。低频时，Temax将限制调速系统的带负载能力。需采用定子阻抗电压补偿以增强带负载能力。右图中虚线特性就是采用提高定子电压后的特性。 2、恒压频比控制（U1/ω1=恒值） 3.基频以上变频调速时的机械特性 可见，当频率ω1提高时，同步转速n0随之提高，最大转矩减小，机械特性上移；转速降落随频率的提高而增大，特性斜率稍变大，其它形状基本相似。如右图所示。 在基频f1e以上变频时，电压U1=U1e不变。其机械特性见下图所示。 第二节 变频器的分类和特点 对交流电机实现变频调速的变频电源装置叫变频器，其功能是将电网提供的恒压恒频交流电变换为变压变频交流电，变频伴随变压。 变频器的基本分类如下： 一、变频器的分类 变频器 交-交变频器 按相数分 单相 三相 按输出波形分 正弦波 方波 脉冲宽度调制型 (PWM) 交-直-交变频器 电流型 电压型 交-直-交变频器的主要构成环节如图（a）所示。它先把交流电转换为直流电，经中间直流环节后