变频器原理课件

变频器原理课件第1页，共39页，2023年，2月20日，星期一绪论本章主要内容：

变频器的概念和用途变频器的发展历程变频器的应用现状和发展趋势

课程内容及学习要求

学时：1第2页，共39页，2023年，2月20日，星期一变频器的概念变频器的用途三相交流电网

3AC,400V,50Hz开关或接触器变频器异步电动机转速可调0～50Hz可调1.变频器的概念和用途第3页，共39页，2023年，2月20日，星期一直流调速系统的优缺点2.变频器的发展历程交流调速系统的优缺点变频器的诞生变频器的发展与成熟第4页，共39页，2023年，2月20日，星期一起步较晚已进入“黄金时期”国外品牌国内品牌变频调速的效果市场空间3.我国变频器的应用现状第5页，共39页，2023年，2月20日，星期一向专用型方向发展向人性化方向发展易用性不断提高4.变频器的发展趋势功率结构模块化智能化（信息化）优化电网接口第6页，共39页，2023年，2月20日，星期一课程性质

“变频器原理与应用”是“数学”、“物理”、“电工基础”、“电子技术”、“电力电子技术”、“电力拖动”、“电气控制”等课程的后续课程

，又与“交直流调速系统”、“ＰＬＣ控制技术”等专业课程有着横向联系。课程的主要任务掌握变频器的结构和工作原理。掌握安装、调试变频器的基本技能。掌握设计变频调速系统的基本方法。5.课程的内容第7页，共39页，2023年，2月20日，星期一课程结构第8页，共39页，2023年，2月20日，星期一涉及面广

变频器是高科技的产品，技术含量高。实践性强侧重变频器的典型应用。考核办法实验20分考试80分授课学时12学时实验学时4学时

6.课程特点及要求第9页，共39页，2023年，2月20日，星期一主要教材和参考书教材王兆义.变频器应用与实训指导.高等教育出版社,2005参考资料G120操作手册（简明版）电子文档CU240S操作手册（英文版）电子文档第10页，共39页，2023年，2月20日，星期一总结

重点：变频器的概念和用途。难点：变频器的发展趋势。绪论

变频器的概念和用途变频器的发展历程、应用现状和发展趋势

课程内容及学习要求第11页，共39页，2023年，2月20日，星期一第1章基础知识本章主要内容：1.1

三相异步电动机1.2

三相异步电动机的起动和制动1.3电力电子器件简介1.4脉冲宽度调制（PWM）原理1.5变频器的组成和分类第12页，共39页，2023年，2月20日，星期一§1.1三相异步电动机本节主要内容：

三相异步电动机结构及工作原理

三相异步电动机的电磁特性三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的调速方式第13页，共39页，2023年，2月20日，星期一1.三相异步电动机结构及工作原理三相感应电动机定子气隙转子机座端盖转子铁心轴转子绕组定子铁心定子绕组鼠笼型绕线型第14页，共39页，2023年，2月20日，星期一机座端盖风扇接线盒定子绕组鼠笼转子端环散热筋轴轴承图1.1三相感应电机的结构图第15页，共39页，2023年，2月20日，星期一图1.2三相感应电机的结构图第16页，共39页，2023年，2月20日，星期一第17页，共39页，2023年，2月20日，星期一鼠笼型转子第18页，共39页，2023年，2月20日，星期一绕线式转子

第19页，共39页，2023年，2月20日，星期一ABC~CBAit1AZBXCYNS2NS3NS4NS5NS6NSNSNSNSNSNSNSNSe2,i2ffT,nn1三相感应式电动机的工作模型规定电流从首端流入、末端流出时为正。123456第20页，共39页，2023年，2月20日，星期一旋转磁场旋转磁场的转速（同步速）电网频率电机的极对数第21页，共39页，2023年，2月20日，星期一转差定义为：

即转子与旋转磁场之间存在相对运动，是感应电动机稳定运行的必要条件。转差率定义为：

其大小反映了电机的转速，即

转差率第22页，共39页，2023年，2月20日，星期一E1=4.44K1N1ƒ1Φm=U1+△U

※

E1∝ƒ1Φm

将△U忽略，则E1≈U1∝ƒ1Φm

2.三相异步电动机的电磁特性感应电动势E1U1/ƒ1=常数第23页，共39页，2023年，2月20日，星期一机械特性的参数表达式其中：p为电机极对数；

U1为相电压有效值

r1为定子每相绕组的内阻

x1为每相漏阻抗

r2’为折算到定子侧的每相电阻

x2’为折算到定子侧的漏电阻电机参数一定，

且U1，f1不变时，

T仅与S有关。机械特性曲线3.三相异步电动机的机械特性第24页，共39页，2023年，2月20日，星期一D:

理想空载点(同步点)C:

额定运行点B:

最大转矩点

(拐点）A:

起动点临界转差率最大转矩起动转矩理想空载点额定运行点最大转矩点起动点机械特性中四个关键点图1.3感应电机的机械特性第25页，共39页，2023年，2月20日，星期一异步电动机的调速原理变频

(他控式、自控式）变极调压串电阻串级电磁转差离合器耗能型有级调速设备费用高4.三相异步电动机的调速方式

第26页，共39页，2023年，2月20日，星期一异步电动机的变极调速2p=4A1X1X2A2AXNSNSA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1X1X2A2AXNS2p=2第27页，共39页，2023年，2月20日，星期一调压调速123cba不变不变

异步电动机的改变转差率调速图1.6变转差率调速时的机械特性第28页，共39页，2023年，2月20日，星期一不变不变12轻载调速范围不大调速前：1，S1调速后：2，S2绕线式感应电动机转子串电阻调速（串级调速）图1.7串电阻调速时的机械特性第29页，共39页，2023年，2月20日，星期一调速原理连续可调、连续可调主要设备—变频器V1V3V5V4V6V2~M逆变可调整流

异步电动机的变频调速图1.4变频器的结构第30页，共39页，2023年，2月20日，星期一变频调速时的机械特性同步点最大转矩点：起动点：不变最大转矩对应的转速降：不变保持不变弱磁调速12图1.5变频调速时的机械特性f<fn:恒转矩调速；

f>fn:恒功率调速；第31页，共39页，2023年，2月20日，星期一变极调速变转差率调速变频调速

异步电动机的三种调速方式的比较第32页，共39页，2023年，2月20日，星期一§1.2

三相异步电动机的起动和制动本节主要内容：

三相异步电动机的起动方法

三相异步电动机的制动方法

第33页，共39页，2023年，2月20日，星期一1.三相异步电动机的起动方法

要求:有不太大的起动电流足够大的起动转矩动态转矩△T很小起动方法:直接起动降压起动低频起动第34页，共39页，2023年，2月20日，星期一图1.8低频启动时的机械特性第35页，共39页，2023年，2月20日，星期一2.异步电动机的制动方法电动机的制动状态：指电磁转矩T与转子转速n方向

相反的状态。制动方式:直流制动：回馈制动反接制动第36页，共39页，2023年，2月20日，星期一直流制动制动原理制动过程图1.8直流制动原理图1.9直流制动机械特性第37页，共39页，2023年，2月20日，星期一回馈制动制动原理回馈制动的条件