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第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介内容提要和学习要求：1掌握通用变频器的基本结构原理；3了解控制电路各单元的基本作用；2掌握主电路及各元件的基本作用；4掌握变频器频率指标的含义；第3章变频调速原理1通用变频器简介2通用变频器的基本结构3如图3.8所示：4通用变频器由三部分组成：主电路部分控制电路部分操作面板5图3.8变频器的框图原理6第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介二.主电路结构断路器交流接触器交流电抗器噪声滤波器制动电阻制动单元直流电抗器输出交流电抗器噪声滤波器图变频调速系统的完整主电路结构一）.变频调速系统主电路如图为一台变频器带一台电动机的完全整主电路。1.断路器：隔离、保护作用.2.交流接触器：根据负载要求或变频器出现故障时切断主电源，并防止掉电及故障后的再起动。3.交流电抗器（选购件）：抑制高次谐波，改善功率因数。4.噪声滤波器（选购件）：削弱较高频率的谐波电流，防止变频器对其它设备的干扰。第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介二.主电路结构图变频调速系统的完整主电路5.VF变频器：由电力电子器件构成的整流电路、中间环节、逆变电路变频器,R、S、T是三相交流电源输入端,U、V、W是变频器三相交流电源输出端.制动电阻和制动单元：见后图主电路中VF变频器电路第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介二）.变频器的主电路图3.10电压源型交-直-交变压变频主电路的基本结构第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介二）.变频器的主电路1.交-直部分⑴二极管VD1-VD6:构成三相不可控整流电路，将三相交流电全波整流成直流电,其平均电压为⑵滤波电容CF:滤波，去耦，储能。⑶限流电阻RL和开关SL（SCR)：限制充电电流，保护整流桥。晶闸管的作用同SL。⑷电源指示HL：指示电路工作电源是否接通，显示电路断电后滤波电容CF上的电荷是否释放完毕。第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介二）.变频器的主电路2.直-交部分⑴电力电子器件VT1-VT6：构成变频器的逆变电路，将VD1～VD6整流后的直流电逆变成频率和幅值可调的交流电，是变频器的核心部分。⑵续流二极管VD7-VD12：主要功能是：a.对电动机等感性负载，由于电感是能量转换元件，续流二极管VD7～VD12为无功分量返回直流侧提供“通道”b.当频率下降、电动机处于再生制动状态时，再生电流将通过续流二极管VD7～VD12返回直流电源。第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介c.与电力电子器件VT1-VT6共同完成逆变的工作过程：由于各电力电子器件处于不停的导通和截止状态，在交替导通和截止的换相过程中，各二极管提供续流通道。⑶缓冲电路：由C01～C06、R01～R06,VD01～VD06构成。a.设置缓冲电路的原因：电力电子器件工作状态有开通、通态、关断、断态四种工作状态，其中断态时承受高电压，通态时承载大电流，而开通和关断过程中开关器件可能同时承受过压、过流、过大的di/dt、du/dt以及过大的瞬时功率。b.缓冲电路作用：防止高电压和大电流可能使器件工作点超出安全工作区而损坏器件。c.原理：关断缓冲电路吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt,减小关断损耗；开通缓冲电路抑制器件开通时的电流过冲和di/dt,减小器件的开通损耗。第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介3.制动电阻和制动单元制动：电动机在工作过程中，如电磁转矩方向和转子的实际旋转方向相反，就称作制动。制动有再生制动、直流制动和反接制动，后两种常用在使电动机迅速停止的过程中。制动电阻RB:电动机在工作频率下降过程中，异步电动机的转子转速超过此时的同步转速时，电动机处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压UD不断升高。因此必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使UD保持在允许的范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的。制动单元VTB：由大功率晶体管GTR及驱动电路构成，控制放电电流，避免在直流回路中产生过高的电压。第3章变频调速原理

3.2通用变频器简介一）主要组成变频器的控制电路是为变频器的主电路提供通断控制信号的电路，其主要任务是完成变频电路开关器件的通断控制和提供多种保护功能。主要由中央运算处理单