《智能装备低压电工技术》课件-6.1变频器的功能及组成结构

项目六变频器应用技术任务一通用变频器的功能及组成结构任务二变频器主电路及控制电路的组成与安装任务三变频器的操作运行与参数调试任务一通用变频器的功能及组成结构训练目标训练目标1、了解通用变频器的功能及应用。2、掌握通用变频器的组成结构。以交流（直流）电动机为动力拖动各种生产机械的系统我们称之为交流（直流）电气传动系统。变频器是交流调速装置的一种。任务一

通用变频器的功能及组成结构中间传动机构交流电源输入终端机械交流电机直流调速装置直流输出皮带轮、齿轮箱等风机、泵等直流电机交流调速装置交流输出执行机构变频器1.1通用变频器的功能任务一

通用变频器的功能及组成结构变频器（Variable-frequencyDrive，缩写：VFD）是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率、电压的交流电源，以实现电机连续平滑的变频调速的设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。任务一

通用变频器的功能及组成结构深圳汇川深圳英威腾西门子台达ABB任务一

通用变频器的功能及组成结构交流低压交直交通用变频器系统框图～整流部分储能环节逆变部分M控制系统交流直流直流交流常用变频器可以分为交-交变频器和交-直-交变频器两大类。1.交—交变频器可将工频交流直接换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器。2.交—直—交变频器先把工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压均可控制的交流电，又称为间接型变频器。1.2通用变频器的组成结构任务一

通用变频器的功能及组成结构单相逆变电路工作原理S1S4S2S3EdU1S1,S3导通S2,S4导通S1,S3导通S2,S4导通S1,S3导通S2,S4导通f1f2EdU1逆变器的功能：通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦任务一

通用变频器的功能及组成结构S1S4S5S2S3S6UVEdW561UUVUVWUVW612123234345456561612Ed缺点：输出电压的谐波分量太大电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题电机三相逆变电路工作原理任务一

通用变频器的功能及组成结构SPWM调制载波PWM（PulseWidthModuration）调制PWM调制是：利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频率可变的电压脉冲列。SPWM调制是：采用三角波和正弦波相交获得的PWM波形直接控制各个开关可以得到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压，能获得理想的控制效果：输出电流近似正弦载波频率必须高，才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同GTR变频器由于开关频率太低，电机噪声较大，IGBT有效的解决了这个问题任务一

通用变频器的功能及组成结构变频器原理图任务一

通用变频器的功能及组成结构图中：（1）压敏电阻：防雷、防高压、低于800V阻值大，开路，高于800V无电阻，短路，空气开关跳闸保护。（2）Y电容：高频谐波过滤掉。（3）整流模块：全桥整流，交流380V整流后得到直流平均513V，峰值电压537V。（4）滤波电路：双电解电容，上正下负，最大承受电压450V，整流出来的电压513V-537V，所以用两个电解电容。直流母线电压高于800V过压，因为两个电解电容的承受电压值为800V左右。由于电容误差大，容量相差可大于±20%，为了防止两个电容击穿并上两个均压电阻R2R3，使得两个电容上的电压均等，不会出现由于电解电容容量不同而击穿。当刚上电时，电容两端充电电流过大，防止烧掉整个模块，所以加限流电阻。限流电阻R1：在给电路充电时，限制电路电流，当电容充电达到500V结束后把限流电阻短路，小功率用小继电器短路。（5）逆变模块（IGBT)核心模块，硅材料：IGBT相当于开关，频率每秒可上万次，最大频率150KHZ，用在变频器上0.75KHZ-15KHZ，承受电压最高1200V，缺点怕高温，过载能力差，选择温度在80℃的情况下电流除以2-2.5倍。（6）PM模块：整流模块、滤波模块、制动、逆变，集成度高。（7）制动单元：电动机有时会出现发电状态，转子转速高于旋转磁场时就会发电。（8）电流传感器：CT1/CT2