变频器原理及应用

《变频器原理及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《变频器原理与应用(第3版）》第3章书名：变频器原理及应用第3版ISBN：978-7-111-48488-2作者：王廷才出版社：机械工业出版社本书配有电子课件《变频器原理与应用(第3版）》第3章第三章交-直-交变频技术交-直-交变频器的主电路框图如图3-1所示。主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。图3-1交-直-交变频器的主电路框图《变频器原理与应用(第3版）》第3章3.1整流电路3.1.1不可控整流电路不可控整流电路使用的元件为功率二极管，不可控整流电路按输入交流电源的相数不同分为单相整流电路、三相整流电路和多相整流电路。三相桥式整流电

2、路如图3-2所示。图3-2三相桥式整流电路《变频器原理与应用(第3版）》第3章三相不可控整流电路分析三相桥式整流电路共有六只整流二极管，其中VD1、VD3、VD5三只管子的阴极连接在一起，称为共阴极组；VD4、VD6、VD2三只管子的阳极连接在一起，称为共阳极组。共阴极组三只二极管VD1、VD3、VD5在t1、t3、t5换流导通；共阳极组三只二极管VD2、VD4、VD6在t2、t4、t6换流导通。一个周期内，每只二极管导通1／3周期，即导通角为120°。通过计算可得到负载电阻RL上的平均电压为Uo=2.34U2(3-1)图3-3三相桥式电路的电压波形《变频

3、器原理与应用(第3版）》第3章3.1.2可控整流电路3.1.2可控整流电路三相桥式全控整流电路，如图3-4所示。图3-4三相桥式可控整流电路《变频器原理与应用(第3版）》第3章可控整流电路工作原理三相交流电源电压uR、uS、uT正半波的自然换相点为1、3、5，负半波的自然换相点为2、4、6。当α＝0°时，让触发电路先后向各自所控制的6只晶闸管的门极(对应自然换相点)送出触发脉冲，即在三相电源电压正半波的1、3、5点向共阴极组晶闸管VT1、VT3、VT5输出触发脉冲；在三相电源电压负半波的2、4、6点向阳极组晶闸管VT2、VT4、VT6输出触发脉冲，负载上所

4、得到的整流输出电压ud波形如图3-5b所示的由三相电源线电压uRS、uRT、uST、uSR、uTR和uRS的正半波所组成的包络线。图3-5b三相桥式全控电路电压波形《变频器原理与应用(第3版）》第3章可控整流电路控制原则1)三相全控桥整流电路任一时刻必须有两只晶闸管同时导通，才能形成负载电流，其中一只在共阳极组，另一只在共阴极组。2)整流输出电压ud波形是由电源线电压uRS、uRT、uST、uSR、uTR和uRS的轮流输出所组成的。晶闸管的导通顺序为：（VT6和VT1）→（VT1和VT2）→（VT2和VT3）→（VT3和VT4）→（VT4和VT5）→（VT

5、5和VT6）。3)六只晶闸管中每管导通120°，每间隔60°有一只晶闸管换流。4）触发方式：可采用单宽脉冲触发，也可采用双窄脉冲触发。《变频器原理与应用(第3版）》第3章不同控制角时输出电压波形α＝60°时的电压波形图3-6α＝60°时的电压波形三相桥式可控整流电路输出电压平均值计算三相桥式可控整流电路所带负载为电感性时，输出电压平均值可用下式计算Ud=2.34U2cosα(3-2)《变频器原理与应用(第3版）》第3章3.2中间电路变频器的中间电路有滤波电路和制动电路等不同的形式。3.2.1滤波电路虽然利用整流电路可以从电网的交流电源得到直流电压或直流电流

6、，但是这种电压或电流含有频率为电源频率6倍的纹波，则逆变后的交流电压、电流也产生纹波。因此，必须对整流电路的输出进行滤波，以减少电压或电流的波动。这种电路称为滤波电路。《变频器原理与应用(第3版）》第3章1.电容滤波通常用大容量电容对整流电路输出电压进行滤波。由于电容量比较大，一般采用电解电容。二极管整流器在电源接通时，电容中将流过较大的充电电流(亦称浪涌电流)，有可能烧坏二极管，必须采取相应措施。图3-7给出几种抑制浪涌电流的方式。a)接入交流电抗b)接入直流电抗c)串联充电电阻图3-7抑制浪涌电流的方式《变频器原理与应用(第3版）》第3章采用大电容滤波

7、后再送给逆变器，这样可使加于负载上的电压值不受负载变动的影响，基本保持恒定。该变频电源类似于电压源，因而称为电压型变频器。电压型变频器的电路框图如图3-8所示。电压型变频器逆变电压波形为方波，而电流的波形经电动机负载的滤波后接近于正弦波，如图3-9所示。图3-8电压型变频器的电路框图图3-9电压型变频器的电压和电流波形《变频器原理与应用(第3版）》第3章2.电感滤波采用大容量电感对整流电路输出电流进行滤波，称为电感滤波。由于经电感滤波后加于逆变器的电流值稳定不变，所以输出电流基本不受负载的影响，电源外特性类似电流源，因而称为电流型变频器。图3-10所示为电

8、流型变频器的电路框图。图3-11所示为电流型变频器输出电压及电流波