题目电气传动基础知识（总第3讲）

《题目电气传动基础知识（总第3讲）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、天津理工大学中环信息学院教案首页题目：电气传动基础知识（总第3讲）讲授内容提要：变频器的分类、通用变频器的结构和工作原理。教学目的：掌握变频器的分类方法，通用变频器的结构，单相逆变工作原理、三相逆变工作原理。教学重点：重点通用变频器的结构，逆变工作原理。教学难点：逆变工作原理。采用教具和教学手段：多媒体图片展示及实物展示。授课时间：2014年9月4日授课地点：第一教学楼1203教室注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。第三讲1.5变频器的分类通常有以下几种分类方式。1、按供电电源电压等级分类变频器可以分为低压变频器和高压变频器

2、两类。2、按控制算法分类变频器可以分为普通型变频器和高性能变频器两类。3、按用途分类变频器可以分为通用变频器和专用变频器两类。4、按变换方法分类变频器可以分为交-直-交变频器和交-交变频器两类。交-直-交变频器又称间接式变频器，包括电压型（中间直流滤波环节采用大电容滤波）和电流型(中间直流滤波环节采用大电感滤波)两种。1.6通用变频器的结构和工作原理1、通用变频器的结构通用变频器的基本结构有四个组成部分，分别是：整流部分、中间直流部分、逆变部分、控制电路部分。1——整流部分，把来自电网的恒压恒频交流电变成直流电，通常采用三相不可控整流电路；2——中间直流部

3、分，把脉动的直流电变成比较平滑的直流电，并且和负载之间进行无功能量交换；3——逆变部分，把直流电变换成变压变频交流电，通常采用SPWM逆变电路，其输出是SPWM脉冲电压，这个电压加到电动机负载上，经电感滤波变成接近正弦波的电流波形；4——控制电路部分，用来产生逆变电路所需要的各种驱动信号，这些信号受外部指令决定，有频率、频率上升下降速率、外部通断控制、变频器内部各种各样的保护和反馈信号综合控制等。交—直—交变频器的电路主电路如下图：一、主电路1．整流电路组成：VD1~VD6。功能：将工频交流电整流为脉动直流电。整流原理：二极管整流过程。2．滤波电路组成：C

4、1、C2、R1、R2。功能：将脉动直流电变为较平滑的直流电。原理：电容滤波原理、电阻分压原理。3．逆变电路组成：VT1~VT6、VD7~VD12。功能：将直流电变为频率和电压可调的三相交流电。逆变原理：IGBT可控开关、SPWM原理。4．指示电路组成：R4、HL。5．制动单元组成：VT7、R5功能：消耗电动机制动过程中的回馈能量，保护变频器。制动单元工作原理：电动机制动时，回馈电流通过VD7~VD12给C1、C2充电。当电容两端电压升到一定程度时，计算机控制VT7导通，电容通过R5和VT7放电，电阻发热消耗能量，电容两端电压降低，电动机制动。6．输入端子：

5、R、S、T，连接电源。7．输出端子：U、V、W，连接电动机。二、控制电路指为主电路提供控制信号，以完成电路输出调节、各种保护，实现输出指示的弱电电路。如图1-20下半部分。各部分功能：1．主控制板：单片机，变频器的控制中心（1）整流部分（交—直）整流器是变频器中用来将交流变成直流的部分，它可以由整流单元、滤波电路，开启电路、吸收回路组成。1）整流单元（VD1~VD6）整流单元是由VD1~VD6组成的三相整流桥，它们将工频380V的交流电整流成直流，平均直流电压可用下式表示：UD=1.35UL=1.35×380=513VUL——电源的线电压2)滤波电容（CF

6、）滤波电容CF的作用是对整流电压进行滤波。CF是一个大容量的电容器，它是电压型变频器的主要标志，对电流型变频器来说滤波的元件是电感。3）开启电流吸收回路在电压型变频器的二极管整流电路中，由于在电源接通时，CF中将有一个很大的充电电流，该电流有可能烧坏二极管，容量较大的还可以形成对电网的干扰。影响同一电源系统的其他装置的正常工作，所以在电路中加装了由RL,SL组成的限流回路，刚开机时，RL串入电路中，限制CF的充电电流，充到一定程度后SL闭合将其切除。（2）逆变部分逆变部分的基本作用是将直流变成交流，是变频器的核心部分。1）逆变桥在图中，由V1~V6组成了三

7、相逆变桥，V导通时相当于开关导通，V截止时相当于开关断开。现在常用的逆变管有绝缘栅双极晶体管（IGBT），大功率晶体管（GTR）、可关断晶闸管（GTO）、功率场效应管晶体管（MOSFET）等。2）续流二极管（VD7~VD12）续流二极管VD7~VD12的功能有下面几个：a)由于电动机是一种感性负载，工作时其无功电流返回直流电源需要VD7~VD12提供通路。b)降速时电动机处于再生制动状态，VD7~VD12为再生电流提供返回直流的通路。c)逆变时V1~V6快速高频率地交替切换，同一桥臂的两管交替地工作在导通和截止状态，在切换的过程中，也需要给线路的分布电感提

8、供释放能量的通路。3）缓冲电路（R01~R06、VD01~VD06