电力电子技术课件：变频电路

任务１变频器的认识任务２变频器电路的分析和检修１.掌握通用变频器的基本结构。２.掌握通用变频器的工作原理。３.理解通用变频器的分类。４.理解通用变频器的额定值及相关参数。５.理解SPWM控制的基本原理。学习目标任务１变频器的认识本任务的主要内容就是认识常见的变频器设备，学习相关的基础知识。任务描述相关知识一、变频调速原理异步电动机的转速n可以表示为：在许多场合，为了保持在调速时，电动机产生最大转矩不变，也需要维持磁通不变，这由频率和电压协调控制来实现，故称为可变频率可变电压调速(VVVF)，简称变频调速。二、通用变频器的类别变频器按照变换环节分类有两种，一是交—直—交类型变频器，二是交—交类型变频器。其中，交—直—交类型变频器按照滤波环节分类如下：１.电压源型变频器在交—直—交变压变频装置中，当中间直流环节采用大电容滤波时，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一个内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这类变频装置叫作电压源型变频器。电压源型和电流源型交—直—交变频器ａ)电压源型ｂ)电流源型２.电流源型变频器当交—直—交变压变频装置的中间直流环节采用大电感滤波时，直流电流波形比较平直，因而电源内阻抗很大，对负载来说基本上是一个电流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这类变频装置叫作电流源型变频器。三、通用变频器的额定值及相关参数１.输入侧的额定值中、小容量通用变频器输入侧的额定值主要指电压和相数。２.输出侧的额定值(１)输出电压UN(２)输出电流IN(３)输出容量Sn(４)过载能力３.频率指标变频器的频率指标包括频率范围、频率稳定精度和频率分辨率。任务实施部分常见品牌变频器PWM

(Pulse

Width

Modulation)控制———脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。知识拓展SPWM调制原理单相桥式PWM逆变电路单极性PWM控制方式波形双极性PWM控制方式波形１.掌握通用变频器主电路结构及工作原理。２.掌握通用变频器主电路交—直部分主要功能。３.掌握通用变频器主电路直—交部分工作原理。４.理解变频器主电路常见故障及检修方法。学习目标任务２变频器电路的分析和检修本任务的主要内容是学习变频器主电路的工作原理及常见故障和检测方法，完成相关电路的分析和检修。任务描述相关知识变频器主电路结构一、交—直部分１.整流电路由VD1

~VD6组成三相不可控整流桥，它们将电源的三相交流全波整流成直流。２.CF1、CF2为滤波电容。整流电路输出的整流电压是脉动的直流电压，必须加以滤波。中间直流电路电容器的电容量必须较大，起到储能作用，所以中间直流电路的电容器又称储能电容器。３.延时(限流)电阻RL及开关SL。延时电阻RL的接入是为了将电容器的充电电流限制在允许范围内。４.R1、R2为均压电阻。二、直—交部分１.VT1

~VT6逆变管逆变管组成的逆变桥把经整流桥整流所得的直流电再“逆变”成频率可调的交流电。２.VD7

~VD12续流二极管续流二极管为无功电流返回直流电源时提供通道，为电动机的无功分量提供通道；再生电流将通过续流二极管整流后返回给直流电路，为再生发电提供通道。３.吸收电路(缓冲电路)IGBT在关断和导通的瞬间，其电压和电流的变化率很大，有可能损害IGBT。因此，IG￣BT

旁应加吸收回路，以缓解电压和电流的变化率。三、能耗制动电路１.VB制动单元由GTR或IGBT及其驱动电路、电压采样比较电路构成。２.RB制动电阻电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压ud不断上升，甚至到危险的地步。一、整流电路的检修变频器出现了缺相、欠电压报警跳闸，变频器将不能正常工作。故障主要原因：外电压缺相、整流管缺相、电容滤波不良、限流电阻损坏、继电器接触不良(损坏)等。维修方法：首先进行R、S、T电压，直流母线电压测量，用以鉴别问题是出在外电路还是变频器。测量顺序：先测量R、S、T三相电压(测接线桩)，如正常(三相都为380

V，不缺相、不欠压)，再测量直流母线电压(分负载测量和空载测量)。如直流母线电压空载和负载时都在500

V左右，整流电路没问题。如空载正常，负载时电压明显下降(低于450V)，整流电路或其他部分出现问题。任务实施二、逆变电路的检修逆变电路故障，变频器的输出会出现了缺相