变频器的原理和应用介绍.ppt

变频器在本项目中的可能应用 五、变频器的应用 变频器的原理和应用介绍 编制：祝广场 彭绍伟 校核：高水华 日期：2012-4-13 变频器的原理和应用介绍 变频器原理和特点 变频器的组成 变频器的控制方式 变频器的应用 变频器常用电力电子器件 一、变频器的原理和特点 1、变频器的原理 变频器是把恒压恒频的交流电源(50Hz或60Hz)变换成各种电压等级和频率的交流电源的装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。 2、变频器的特点 （1）无极调速 （2）启动平稳，速度平稳上升，停止平稳，速度平滑下降，没有冲击 （3）它具备多种信号输入输出端口，接收和输出模拟信号、数字信号，电流、电压信号 一、变频器的原理和特点 1、变频器的结构图 二、变频器的组成 ～ 整流部分 中间电路 逆变部分 M 控制系统 交流 直流 直流 交流 图1 变频器的结构图 2、变频器的组成 二、变频器的组成 （1）整流器，它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。 图2 三相桥式可控硅整流电路 T1 RL uo T6 T3 T5 T4 T2 io T S R + – 2、变频器的组成 二、变频器的组成 （2）中间电路，有以下三种作用： 滤波，使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。 通过开关电源为各个控制线路供电。 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。 2、变频器的组成 二、变频器的组成 （3）逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。 图3 单相桥式逆变电路 S1 S4 S2 S3 Ed U1 S1,S3导通 S2,S4导通 S1,S3导通 S2,S4导通 S1,S3导通 S2,S4导通 f1 f2 Ed U1 特点： 通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率 通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序 2、变频器的组成 二、变频器的组成 （3）逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。 图4 三相桥式逆变电路 缺点： 输出电压的谐波分量太大 电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机 转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳 直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题 S1 S4 S5 S2 S3 S6 U V Ed W 561 UUV UVW UVW 612 123 234 345 456 561 612 Ed 电机 2、变频器的组成 二、变频器的组成 将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。其主要组成部分是：输出驱动电路、操作控制电路。主要功能是： 利用信号来开关逆变器的半导体器件。 提供操作变频器的各种控制信号。 监视变频器的工作状态，提供保护功能 （4）控制电路 1、功率二极管（D） 三、变频器常用电力电子器件 功率二极管的内部是P-N或P-I-N结构 ，图示为功率二极管的电路符号和外形。 （a） （b） （c） 图5 功率二极管的符号和外形 a) 功率二极管的符号 b) 螺旋式二极管的外形 c) 平板式二极管的外形 2、晶闸管（SCR） 三、变频器常用电力电子器件 晶闸管是四层（P1N1P2N2）三端（A、K、G）器件，其符号和外形如图所示。 （a） （b） （c） 图6 晶闸管的外形及符号 （a）晶闸管的符号 （b）螺栓式外形 （c）带有散热器平板式外形 3、门极可关断晶闸管（GTO） 三、变频器常用电力电子器件 GTO也是四层PNPN结构、三端引出线器件。 和晶闸管不同的