变频器基本原理

变频器基本原理第一页，共十四页，2022年，8月28日交流电动机特点：优点：结构简单；价格便宜；制造方便；维护费用低；能工作于恶劣环境缺点：调速困难；电流冲击。第二页，共十四页，2022年，8月28日交流电动机的调速方式机械方式：

电气方式：降电压调速，变极对数调速，电磁转差离合器调速，交流串级调速……

变频调速：性能稳定，调速范围广，高效节能第三页，共十四页，2022年，8月28日交流电动机的调速原理公式：n=60f(1-s)/p调速类别调速方案主要特点频率f调节变频调速无极调速，恒转矩，效率高转差率s调节定子电压调节，电磁离合调节，转子串电阻调节无极调速，效率低无极调速，效率低有极调速，效率低极对数p调节变极调速有极调速第四页，共十四页，2022年，8月28日变频器基本原理第五页，共十四页，2022年，8月28日交流变频器电气原理框图PowerSupplyNPOWMainCircuitInterfaceNINTNAMCU2V2W2PE2U21U22C1V1A52A62NGDRNGDRBrakingChopperBRAA4A1CH0CH2CH3FieldbusExt.Mod.PCA6NDPICDP310NIOCCDI300BUSA2AI,AO,DI,ROK11L11U11A9A10Y14R14A11R11C1.1C2.1C3.1A3V11U1V1W1PE1第六页，共十四页，2022年，8月28日所以,变频器简称VVVF（VariableVoltageVariableFrequency)

基频以下调速为恒转距调速V1/F1=常数频率上升，电压上升，转距不变低频时可进行定子电压补偿基频以上调速为恒功率调速V1=V1N频率上升，电压不变，转距减少，功率不变弱磁调速第七页，共十四页，2022年，8月28日变频器关键器件名称符号最高电压、电流、频率双极型晶体管

(达林顿管)BJT电压：1400V；电流：800A；频率：1.2-1.5K绝缘双极型晶体管IGBT电压：3300V；电流：1200A；频率：3-15K门极判断晶闸管GTO电压：6000V；电流：6000A；频率：<1K集成门极换流晶闸管IGCT电压：6000V；电流：6000A；频率：1-15K第八页，共十四页，2022年，8月28日变频器控制方式（按结构分）类别交-直-交变频交-交变频换能形式两次换能一次换能元件数量元件较少元件较多调频范围调频范围宽调频范围低适用场合适用范围广低速大功率拖动第九页，共十四页，2022年，8月28日变频器控制方式（按电源性质分）类别电压源变频电流源变频直流回路滤波环节电容器电抗器输出阻抗小大再生制动须在电源侧反并联逆变器方便，不需附加设备适用场合多机，稳频稳压电源单机第十页，共十四页，2022年，8月28日变频技术的发展VfFrequencyreferenceModu-latorV/FratioACSpeedcontrolTorquecontrolAC1970’s:标量控制

V/FFrequencyControl1990’s:直接转距控制

DTCDirectTorqueControlVfTorquecontrolModu-latorSpeedcontrolACT1980’s:矢量控制

VCFluxVectorControl传统的PWM短时间内控制超调因为控制模型缺陷，闭环控制时间1-3ms要求转速反馈分别对速度和磁场两个分量进行控制因为控制模型缺陷，闭环控制时间1-3ms直接实现力矩控制对磁场和转距进行控制控制环超调时间<25µs第十一页，共十四页，2022年，8月28日变频器的优点节电显著平滑调速，调速范围广，精度高启动电流低，软启软停，无冲击提高功率因数降低了噪音安装容易，操作简单，调试方便容易实现过程自动化性能稳定，保护完善第十二页，共十四页，2022年，8月28日变频技术的发展方向小型化集成化专用化安全环保化第十三页，共十四页，2022年，8月28日J2J1E3E1E2USABB020406080100120140%J2J1E3E1E2USABBTHD5thHarmonic7thHarmon