鐵道機(jī)車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)湖南鐵道左繼紅64課件

鐵道機(jī)車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講：左繼紅變頻器分類(lèi)交－直－交變頻器首先通過(guò)整流電路將電網(wǎng)的交流電整流成直流電，再由逆變電路將直流電逆變?yōu)轭l率和幅值均可變的交流電。交－直－交變頻器主電路結(jié)構(gòu)如下圖。交－交變頻器把一種頻率的交流電直接變換為另一種頻率的交流電，中間不經(jīng)過(guò)直流環(huán)節(jié)，又稱(chēng)為周波變換器。常用的交－交變頻器輸出的每一相都是一個(gè)兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)的可逆線路。正、反向兩組按一定周期相互切換，在負(fù)載上就獲得交變的輸出電壓u0。輸出電壓u0的幅值決定于各組整流裝置的控制角，輸出電壓u0的頻率決定于兩組整流裝置的切換頻率。如果控制角一直不變，則輸出平均電壓是方波，要的到正弦波輸出，就在每一組整流器導(dǎo)通期間不斷改變其控制角。對(duì)于三相負(fù)載，交－交變頻器其他兩相也各用一套反并聯(lián)的可逆線路，輸出平均電壓相位依次相差。交－交變頻器由其控制方式?jīng)Q定了它的最高輸出頻率只能達(dá)到電源頻率的75%～80%，不能高速運(yùn)行，這是它的主要缺點(diǎn)。但由于沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，不需換流，提高了變頻效率，并能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，因而多用于低速大功率系統(tǒng)中，如回轉(zhuǎn)窯、軋鋼機(jī)等。⑴從變頻器主電路的結(jié)構(gòu)形式上可分為交－直－交變頻器和交－交變頻器。對(duì)交－直－交變頻器，電壓型變頻器與電流型變頻器的主要區(qū)別在于中間直流環(huán)節(jié)采用什么樣的濾波器。電壓型變頻器的主電路典型形式如下圖3-4。在電路中中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，使施加于負(fù)載上的電壓值基本上不受負(fù)載的影響，而基本保持恒定，類(lèi)似于電壓源，因而稱(chēng)之為電壓型變頻器。⑵從變頻電源的性質(zhì)上看，可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。對(duì)交－直－交變頻器，電壓型變頻器與電流型變頻器的主要區(qū)別在于中間直流環(huán)節(jié)采用什么樣的濾波器。電壓型變頻器的主電路典型形式如下圖3-4。在電路中中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，使施加于負(fù)載上的電壓值基本上不受負(fù)載的影響，而基本保持恒定，類(lèi)似于電壓源，因而稱(chēng)之為電壓型變頻器。⑵從變頻電源的性質(zhì)上看，可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。對(duì)交－直－交變頻器，電壓型變頻器與電流型變頻器的主要區(qū)別在于中間直流環(huán)節(jié)采用什么樣的濾波器。電流型變頻器逆變輸出的交流電流為矩形波或階梯波，當(dāng)負(fù)載為異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，電壓波形接近于正弦波。電流型變頻器的整流部分一般采用相控整流，或直流斬波，通過(guò)改變直流電壓來(lái)控制直流電流，構(gòu)成可調(diào)的直流電源，達(dá)到控制輸出的目的。電流型變頻器由于電流的可控性較好，可以限制因逆變裝置換流失敗或負(fù)載短路等引起的過(guò)電流，保護(hù)的可靠性較高，所以多用于要求頻繁加減速或四象限運(yùn)行的場(chǎng)合。一般的交－交變頻器雖然沒(méi)有濾波電容，但供電電源的低阻抗使它具有電壓源的性質(zhì)，也屬于電壓型變頻器。也有的交－交變頻器用電抗器將輸出電流強(qiáng)制變成矩形波或階梯波，具有電流源的性質(zhì)，屬于電流型變頻器。⑵從變頻電源的性質(zhì)上看，可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。PAM是把VV和VF分開(kāi)完成的，稱(chēng)為脈沖幅值調(diào)制（PulseAmplitudeModulation）方式，簡(jiǎn)稱(chēng)PAM方式。PAM調(diào)制方式又有兩種：一種是調(diào)壓采用可控整流，即把交流電整流為直流電的同時(shí)進(jìn)行相控整流調(diào)壓，調(diào)頻采用三相六拍逆變器，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，但由于輸入環(huán)節(jié)采用晶閘管可控整流器，當(dāng)電壓調(diào)得較低時(shí)，電網(wǎng)端功率因素較低，而輸出環(huán)節(jié)采用晶閘管組成的三相六拍逆變器，每周換相六次，輸出的諧波較大。其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖a；另一種是采用不控整流、斬波調(diào)壓，即整流環(huán)節(jié)采用二極管不控整流，只整流不調(diào)壓，再單獨(dú)設(shè)置PWM斬波器，用脈寬調(diào)壓，調(diào)頻仍采用三相六拍逆變器，這種方式雖然多了一個(gè)環(huán)節(jié)，但調(diào)壓時(shí)輸入功率因素不變，克服了上面那種方式中輸入功率因數(shù)低的缺點(diǎn)。而其輸出逆變環(huán)節(jié)未變，仍有諧波較大的問(wèn)題。其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖b。PWM是將VV與VF集中于逆變器一起來(lái)完成的，稱(chēng)為脈沖寬度調(diào)制（PulseWidthModulation）方式，簡(jiǎn)稱(chēng)PWM方式。PWM調(diào)制方式