《交交变频器》PPT课件

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1、第6章交—交变频器交—交变频器不需要中间直流环节,所以又称为直接变频器。这种变频器具有四象限运行能力。在低速、大功率的交流传动中得到了广泛使用。如球磨机、矿井提升机、轧钢机和电动机车等的主传动。交-交变频器的特点1)因为是直接变换，没有中间环节，所以比一般的变频器效率要高。2)由于其交流输出电压是直接由交流输入电压波的某些部分包络所构成，因而其输出频率比输入交流电源的频率低得多，输出波形较好。3)由于变频器按电网电压过零自然换相，故可采用普通晶闸管。不需要强迫换流电路。4)由于输出上限频率不高于电网频率的1/3～1/2，因受电网频率限制，通常输出电压的频率较低。5)交-交变频电

2、路采用的是相位控制方式，因此其输入电流的相位总是滞后于输入电压，需要电网提供无功功率。功率因数较低，特别是在低速运行时更低，需要适当补偿。第1节交—交变频器的工作原理及分类根据变频器输出电压波形的不同，交—交变频器分为：方波型及正弦波型两种。一、方波型交—交变频器主电路及工作原理1、单相交—交变频器主电路及工作原理在一个控制周期内，当P组和N组整流桥以不变触发角α轮流地向负载供电时，在负载上就会获得方波交流电压。改变两组变流器的切换频率，就可改变输出电压的频率，改变两组变流器的控制触发角α，就可改变输出电压的幅值。以三相零式整流电路组成的单相交—交变频器为例说明工作原理及触发控

3、制ⅡⅣⅠⅢ13513524624666组选晶闸管号选0T/2TAB组选：为了在负载上获得三相互差1200的对称电压波形,每组导电时间应为T/3,并且应相隔T/6换组,同一时刻应有一个正组和一个反组同时导通,但不允许同一相同时导通,否则将会造成电源短路。2、三相交—交变频器可见，交—交变频器输出频率总是低于电源频率。因此交—交变频器应用于低速传动场合。我们把这种在控制上连续的按特定规律改变控制角α的方法称为调制式相位触发.调制控制角α的确定常采用“余弦交截法”去实现从上图可见，输出电压实际是由若干段电源电压拼接而成，在输出电压的一个周期内，所包含的电源电压波段越多，其波形就越接近

4、正弦波。3、如何调节输出正弦波电压频率？改变正、反组切换频率，即改变每半波的电源电压波段数，可改变输出电压的频率。每半波包含的电源电压波段数越多，输出正弦波频率越低。对于三相桥式交—交变频器，输出正弦波最高频率，此时每半个周期内包含6个电源电压波段。三、正、反组变流器工作状态分析正、反组变流器之间的切换，是以输出电流是否改变方向为依据的。因此换组指令应由负载电流信号过零点来控制。三相输出交-交变频电路主要应用于大功率交流电机调速系统，三相输出交-交变频电路是由三组输出电压相位各差120°的单相交-交变频电路组成的，所以其控制原理与单相交-交变频电路相同。下面简单介绍一下三相交-

5、交变频电路接线方式。四、三相输出交-交变频电路1公共交流母线进线方式公共交流母线进线方式的三相交-交变频电路简图2输出星形联结方式输出星形联结方式的三相交-交变频电路原理图3矩形波交-交变频三相零式交-交变频电路第3节交—交变频器的环流处理方式交—交变频器正、反组变流器之间如果存在环流，将会造成电源短路的严重后果，因此环流的处理问题至关重要。通常环流的处理方式有：（1）无环流运行方式；（2）有环流运行方式；（3）局部环流运行方式。一、无环流运行方式这种方式是对正、反组变流器的触发脉冲进行逻辑控制，即当一组工作时，另一组绝对封锁。这样在两组变流器之间就不存在环流。具体方法：检测负

6、载电流，当电流正向过零时，同时封锁正、反组变流器触发信号一小段时间，这段时间应大于变流器可靠关断时间。然后对正组变流器进行触发控制。同样，当电流负向过零时，同时封锁正、反组变流器触发信号一小段时间后，再对负组变流器进行触发控制。无环流运行方式的主要特点：没有环流，不需要限环流电抗器。但它的输出电流在过零点附近一小段时间，输出波形畸变，动态过程较慢。二、有环流运行方式为区别于局部环流运行方式，这种方式又称为连续环流运行方式，或自然环流运行方式。具体实现：（1）在这种方式下，为了限制环流，在P、N两组之间应接入限环流电抗器，以将环流限制在允许的范围内。（2）同时对P、N组变流器施加

7、触发脉冲，并保持自然环流运行方式下理想等值电路t1t2（3）当t>t2，随着负载电流下降，环流电抗器感应电动势极性翻转，N端为正，M端为负。迫使负组变流器导通，即出现正组、负组变流器同时导通情况。由于所以，环流电抗器在正组、负组变流器同时导通情况下两端电压等于零。设电抗器总匝数为w。按磁势平衡原理，则同时负载支路电流t2时刻环流电抗器磁势（1）输出负载电流；（2）—正变流器总电流，-----正变流器输出的负载电流成分；（3）—负变流器总电流，-----正变流器输出的负载电流成分；（4）