變頻器的基本組成和原理

1、1-1SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制（背景知識(shí)）1-2變頻器基本組成和原理變頻器基本組成和原理補(bǔ)補(bǔ)-11-31.異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法什么是變頻調(diào)速補(bǔ)補(bǔ)-21-4ASMACACASM400V50Hz400v50Hz1450 1/min0V.mains0f.mainsf.max400v50Hz1450 1/min同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速f- 頻率p- 極對數(shù)s- 滑差(1-s)SIMOVERTMASTERDRIVES n =60pf n =60pf0 1.異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法什么是變頻調(diào)速1-51.異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法補(bǔ)補(bǔ)-31-61.異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法補(bǔ)補(bǔ)-41-71.異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法補(bǔ)補(bǔ)-

2、51-81/8的逆變器額定電流 電機(jī)額定電流電機(jī)SIMOVERTMASTERDRIVES2.變頻器的總體結(jié)構(gòu)在中、小容量變頻器中應(yīng)用得最廣泛的是在中、小容量變頻器中應(yīng)用得最廣泛的是“交直交交直交”電壓型變頻器電壓型變頻器1-92.變頻器的總體結(jié)構(gòu)補(bǔ)補(bǔ)-61-102.變頻器的總體結(jié)構(gòu)補(bǔ)補(bǔ)-71-11狀態(tài)切換 特殊 狀態(tài)晶閘管號(hào)(=導(dǎo)通)電機(jī)電勢合成電勢SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-12狀態(tài)切換狀態(tài)切換 SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-13例如 基波 5次諧波 SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-1

3、4SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-15低脈沖頻率高脈沖頻率SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-16SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-17 阻性負(fù)載逆變器電流感性負(fù)載逆變器電流 晶閘管1“導(dǎo)通” 晶閘管4“導(dǎo)通”晶閘管1“導(dǎo)通” 晶閘管1“導(dǎo)通”晶閘管1“導(dǎo)通” 晶閘管4“導(dǎo)通”SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-18 邊緣觸發(fā)調(diào)制修正的空間矢量調(diào)制 空間矢量調(diào)制邊緣觸發(fā)調(diào)制最大調(diào)制深度 = 96%當(dāng)電源電壓為 400V時(shí)，V.rms.1.max = 401V 空間矢量調(diào)

4、制 當(dāng)電源電壓為400V時(shí)，計(jì)算示例： 切換到修正的空間矢量調(diào)制取決于設(shè)定的脈沖頻率(在功能圖中; f.p = 2.5KHz)調(diào)制深度SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-19SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-20Rms值：Z.rms=75%Rms值：Z.rms=25%指針位置：15度指針位置：30度指針位置：30度SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-21恒定頻寬可變頻寬SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-224.變頻器內(nèi)部的主電路濾波及限流電路濾波及限流電路補(bǔ)補(bǔ)-81-23

5、4.變頻器內(nèi)部的主電路補(bǔ)補(bǔ)-91-24 阻性負(fù)載逆變器電流感性負(fù)載逆變器電流 晶閘管1“導(dǎo)通” 晶閘管4“導(dǎo)通”晶閘管1“導(dǎo)通” 晶閘管1“導(dǎo)通”晶閘管1“導(dǎo)通” 晶閘管4“導(dǎo)通”SIMOVERTMASTERDRIVES4.變頻器內(nèi)部的主電路1-254.變頻器內(nèi)部的主電路能耗電路由制動(dòng)電阻能耗電路由制動(dòng)電阻RB和制動(dòng)單元和制動(dòng)單元Bv構(gòu)成構(gòu)成補(bǔ)補(bǔ)-101-264.變頻器內(nèi)部的主電路補(bǔ)補(bǔ)-111-27CONV 變頻器INV 逆變器R 整流器 P 制動(dòng)電阻 （直流母線）SIMOVERTMASTERDRIVES4.變頻器內(nèi)部的主電路1-28直流母線電壓不可調(diào) V.DC=100% (100%=1.35

6、V.phase-to-phase.mains)cos=觸發(fā)角的函數(shù) 方波電流 直流母線電壓可調(diào)（可控） 100%V.DC200% (100%=1.35V.phase-to-phase.mains) -0.8cos+0.8 正弦電流 在回饋方式與電源斷電的情況下不會(huì)出現(xiàn)逆變顛覆 SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路前端的改進(jìn)目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)能量回饋目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)能量回饋1-29SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路前端的改進(jìn)改進(jìn)目標(biāo)：提高電路的功率因數(shù)，減少諧波含量改進(jìn)目標(biāo)：提高電路的功率因數(shù)，減少諧波含量1-306脈動(dòng)整流橋12脈動(dòng)整流橋SIMOVERTMASTERDRIV

7、ES5. 主電路前端的改進(jìn)1-31SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路前端的改進(jìn)改進(jìn)目標(biāo)：提高電路的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)能量回饋改進(jìn)目標(biāo)：提高電路的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)能量回饋1-32SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路的改進(jìn)1-335. 主電路的改進(jìn) 近年來，有些公司推出了三電平低壓變頻器，在改善電流放形、減少對外界的干擾方近年來，有些公司推出了三電平低壓變頻器，在改善電流放形、減少對外界的干擾方面面*都取得了較好的效果。都取得了較好的效果。補(bǔ)補(bǔ)-121-34補(bǔ)補(bǔ)-131-355. 主電路的改進(jìn)補(bǔ)補(bǔ)-141-366. 變頻器內(nèi)部的控制框圖主控電路的任務(wù)：對內(nèi)控制電能變換，

8、對外接受控制信號(hào)并輸出狀態(tài)主控電路的任務(wù)：對內(nèi)控制電能變換，對外接受控制信號(hào)并輸出狀態(tài)補(bǔ)補(bǔ)-151-376. 變頻器內(nèi)部的控制框圖面板控制器面板控制器：操作面板由顯示器和鍵盤輸入器構(gòu)成，不同品牌變頻器的操作面扳各：操作面板由顯示器和鍵盤輸入器構(gòu)成，不同品牌變頻器的操作面扳各不相同。不相同。 1.數(shù)據(jù)顯示屏數(shù)據(jù)顯示屏 (1)任功能預(yù)置時(shí)顯示功能碼和數(shù)據(jù)碼任功能預(yù)置時(shí)顯示功能碼和數(shù)據(jù)碼 (2)在運(yùn)行過程中用于顯示各種數(shù)據(jù)：電在運(yùn)行過程中用于顯示各種數(shù)據(jù)：電流、電壓、轉(zhuǎn)速等；流、電壓、轉(zhuǎn)速等； (3)在發(fā)生故障時(shí)，顯示故障原因的代碼。在發(fā)生故障時(shí)，顯示故障原因的代碼。2.鍵盤輸入器鍵盤輸入器 (1)

9、在進(jìn)行功能預(yù)置時(shí)輸入各功能的預(yù)置在進(jìn)行功能預(yù)置時(shí)輸入各功能的預(yù)置數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) (2)在進(jìn)行面板操作時(shí)，輸人各項(xiàng)操作指令在進(jìn)行面板操作時(shí)，輸人各項(xiàng)操作指令.補(bǔ)補(bǔ)-161-386. 變頻器內(nèi)部的控制框圖外接給定與輸入控制端外接給定與輸入控制端補(bǔ)補(bǔ)-171-396. 變頻器內(nèi)部的控制框圖外接輸出控制端外接輸出控制端補(bǔ)補(bǔ)-181-40隔離開關(guān)熔斷器 主接觸器 HF-濾波器（A1,B1) 進(jìn)線電抗器 變頻器運(yùn)動(dòng)控制 矢量控制輸出電抗器不允許 電機(jī) (1) (1)四個(gè)輸出電抗器；鐵心或鐵氧體 取決于脈沖頻率 (2) (2)dv/dt - 濾波器，可以和電抗器結(jié)合 使用正弦濾波器，不帶輸出電抗器 (3) (3)

10、輸出接觸器或隔離開關(guān) 電機(jī)SIMOVERTMASTERDRIVES7. 變頻器的外圍電路配置1-41Masterdrives 矢量控制兩個(gè)輸出電抗器無輸出電抗器 濾波器對于1LA5,6,8電機(jī)Masterdrives 運(yùn)動(dòng)控制不帶輸出電抗器正弦濾波器只對于空間矢量調(diào)制!不帶輸出電抗器以上適用于屏蔽電纜；非屏蔽電纜：1.33 dv/dt 一個(gè)濾波器 +兩個(gè)輸出電抗器 (I.max) dv/dt 一個(gè)濾波器 無輸出電抗器 (I.max) SIMOVERTMASTERDRIVES 正弦濾波器一個(gè)輸出電抗器7. 變頻器的外圍電路配置1-42SIMOVERTMASTERDRIVES7. 變頻器的外圍電路配置1-43SIMOVERTMASTERDRIVESVC: f.pulse3kHz 鐵氧體電抗器 最多4個(gè)電抗器串聯(lián) MC: 不允許接輸出電抗器 7. 變頻器的外圍電路配置1-44