变频器的基本结构和工作原理.ppt

3、单相交-交变频电路 （4）三相输入型单相交-交变频电路 （b）原理过程 在RQ区间：正组P工作，反组N关断，并使正组触发角从αR=π/2→αP=0 →αQ=π/2按正弦规律变化，则P点输出电压平均值最大，R、Q点输出电压为零， RQ区间输出电压平均值近似按正弦规律变化，理想波形如图正半周虚线所示 §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 3、单相交-交变频电路 （4）三相输入型单相交-交变频电路 （b）原理过程 在QR′区间：正组P关断，反组N工作，并使反组触发角从αQ=π/2→αP ′ =0 →αR′ =π/2按正弦规律变化，则P′点输出电压平均值最大，R′ 、Q点输出电压为零， QR′区间输出电压平均值近似按正弦规律变化，理想波形如图负半周虚线所示 正、负组各工作一次就得到一个周期输出 §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 3、单相交-交变频电路 （4）三相输入型单相交-交变频电路 （b）原理过程 输出电压的瞬时值波形不是平滑的正弦波，而是由片段电源电压波形拼接而成。在一个输出周期中所包含的电源电压片段数越多，波形就越接近正弦波，通常要采用6脉波的三相桥式电路或十二脉波整流电路来构成 调节触发角α变化速度可调节输出频率，变化加快，输出频率越高，反之越低 调节触发角αP（≥0）和αP ′ （≥0）可调节输出电压幅值 §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 3、单相交-交变频电路 （4）三相输入型单相交-交变频电路 （b）原理过程 对纯阻性负载，输出电流与输出电压同相，正组和反组在电压过零时切换工作 对感性负载，输出电流滞后于输出电压相位角Φ，正组和反组要延迟到电流过零时切换 §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 3、单相交-交变频电路 （4）三相输入型单相交-交变频电路 （b）原理过程 输出电压波形接近正弦波，包含一定的谐波分量，其大小与输出频率有关。 输出频率越高，波头数越少，波形畸变越大，谐波分量越大；反之输出频率越低，波头数越多，波形畸变越小，谐波分量越小 对用三脉冲（三相半波）和 六脉冲（三相桥式）整流电路 构成的逆变电路，其输出频率 一般取电网频率的1/3~1/2， 不宜超过25Hz §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 4、三相交-交变频电路 （1）三相交-交变频电路由3组 输出电压互差120°三相输入型 单相交-交变频电路构成 （2）典型结构有三相半波和 三相桥式。其中桥式性能最好 （3）所用晶闸管数量多、触发电路多、结构复杂、投资大 §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 5、交-交变频电路的运行方式 分为无环流运行方式、有环流运行方式 （1）无环流运行方式 （a）基本原理 正组、反组整流电路轮流切换工作，只有电流输入负载，两组整流电路之间不存在环流 对于电感性负载，由于电压、电流之间有相位差，不能在电压过零时切换，而在电流过零时切换，需在主电路设置电流过零检测器，当电流过零时向触发电路发出封锁一组，之后再开放另一组指令，之间必须要间隔时间t0，否则造成电源短路 过零检测器的检测元件可采用交流互感器、直流互感器、光电耦合器 §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 5、交-交变频电路的运行方式 （1）无环流运行方式 （b）特点 过零检测器发生故障时无环流，不需设置限流电抗器，结构简单，系统成本低 两组整流电路切换时必须留有死区间隔时间，易引起电流不连续，使得输出电压的波形畸变增大，电流死区和电流断续的影响限制了输出频率的提高，同时谐波增加，电动机脉动转矩增加 §3.4 交-交变频器 二、交-交变频电路 5、交-交变频电路的运行方式 （2）有环流运行方式 （a）可解决无环流运行电流断续问题 （b）两组整流电路同时加触发脉冲进 行工作，不存在两组整流电路切换问 题，且两组晶闸管触发角控制为 α正+α反=180° ，则两组整流电路输出 平均电压相等极性相对，无直接环流 产生，改善输出波形，