【《电动机变频元件的设计案例》1900字】

16电动机变频元件的设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u18706电动机变频元件的设计案例 1137351.1电动机的变频调速原理 1285391.2变频调速系统主电路 275481.2.1系统主电路 2129121.2.2交-直部分 2169911.2.3直-交部分 31.1电动机的变频调速原理电动机的变频调速原理公式：同步转速方程：(2-1)转差率方程：(2-2)感应电势方程：(2-3)从(2-1)、(2-2)两式得出其旋转方程：(2-4)式中：；，；；。。：(2-5)式中：，；，；；；，。本文通过对变频器工作原理分析，得出变频调速系统中存在着一定的谐波成分，其主要是由交流电机转子上感应出的交直流分量引起的。在异步电机的搭建过程中，恒定电压U和恒定电流I，相应的频率已接近极限值，如果保持U不变则应提高φ值，磁路达到限定值，φ值不变化，U也不可能为常数，必依f而变，最后维持比例不变，以保证电动机以较低转速运行的转矩特性，并且保证电动机不因为过流所带来的冲击而造成失速，维持电动机功率的平稳，并且实现了无级调速。1.2变频调速系统主电路SPWM采用二极管整流交流电为直流。本文通过对变频器工作原理分析，得出变频调速系统中存在着一定的谐波成分，其主要是由交流电机转子上感应出的交直流分量引起的。控制周期中，每一组开关中的脉冲将被按动一次或者多次反复地停止，然后通过对脉冲宽度进行修正，在每个输入区域内，矩形脉冲电压以下区域将更接近逆变器对应的输入电压，在此背景下，逆变器输出电压亦将更接近于三相波，因此，我们可将三相正弦波作为异步电动机输入电源，以达到平滑起动的目的。1.2.1系统主电路以达到控制电路更简单的目的，还可降低谐波影响，整流电路模块对系统进行调压，调频时，均应选用三相二极管，在调压，调频等环节，系统均由逆变器电路进行加载，逆变器电路控制电路导通与否模块应选用IGBT。为了使电机能够平稳运行，就需要对交流电动机进行变频调速，以获得最大效率，这就需要使用变频器来实现。主电路见图2-1：图2-1变频器1.2.2交-直部分1.整流电路下图2-2介绍了一种新型单相逆变桥电路拓扑3354全波整流器。整流器模块随着逆变器的输出功率而变化。对于大功率整流模块，需要在输出端接负载时提供一定的电流，以保证其安全运行。功率比较大的时候用三相380V电源。图2-2整流部分1.中间直流环节整流模块与交流母线连接后形成了一个回路。为避免此类现象，电路需增加电阻，该电阻可以对电流起缓冲作用。在加入了电阻之后，可以使其成为一个串联电感。还要增加一个开关元件，该开关元件有延时开启与关断功能。如果电路上有了这两种开关元件，那么在接通电源之后，电容电压就可以被瞬间提升到很大值。在对电路通电时，因开关元件，通过电阻对电容的充电需要几秒钟之后才会启动。当电容器电压上升到一定值之后，再将其接通，这时可以利用短接来对电容进行供电。待电容电压到达规定值后，将与短接在一起，以使正常运行时造成不应有的耗费。1.2.3直-交部分1.逆变电路该设计采用IGBT搭建逆变部分，在器件高度发达GTO,GTR的今天、IGBT陆续被使用，其中IGBT集合了MOSFET与GTR两者的优势。同时还具有良好的抗浪涌能力、过压保护等特性，使其成为新一代的交流调速装置中不可或缺的部件。它的通态压降较小，较为耐压、能耐受较大短路电流，较快速的切换、热稳性相对较好、输入阻抗大。1.续流二极管续流二极管VD7_VD12的作用：电动机的绕组具有电感性，其中，流过绕组的电流中存在无功功率。它具有很高的转换效率、良好的温度特性和优良的散热性能等特点。VD7_VD12是有无功功率电流回流AC电源的通路。V1_V6进入逆变阶段：同一桥上二极管，它将随电流方向而变化，作出相应行动。这种运动是变换电流跟随电压变化的相位。如果没有改变电流和电压的关系的话，就不会发生这种情况。动作执行时，还需给予VD7_VD12通路，让它流过电流。3.缓冲电路在线路上布置吸收电路，旨在抑制IGBT与起续流作用二极管间顺时过电压，使得开关消耗减少。为了补偿这些无功，必须使电机在正常运行中产生足够大的有功功率以供给电网。缓冲电路能够降低电力设备内部开关损耗，由于开关损耗是由装置自身转移给缓冲器，为了降低电力设备上的损失，保证安全运行，吸收电路主要有以下几种；二极管V1_V6需要反复体验一个状态，该状态为二极管开，关断前后转换。在这个过程中，集电区上有一个电流流过。集电区与基区间PN结和射极间电压Uce将由0V增加至UD。当电流增加时，在二极管中产生了高电压，而这又将导致开关管被击穿。此时，超高电压波动将损坏逆变器管路。当V1_V6达到截止位置后，转化为导通瞬间，电容电压将提供给，使逆变器V1_V6正常工作。这时电流初值很大，可导致V1_V6损毁。因此，需要对该器件进行保护电路的设计和优化。R01_R06的引入，将使得当